热稳定剂

热稳定剂作用机理

　　热稳定剂要么消除高分子材料中热降解的引发源，如PVC中烯丙基氯结构和不饱和键；要么消除所有对非链断裂热降解反应具有催化作用的物质，如由PVC上解脱下来的等，才能阻止或延缓此类聚合材料的热降解。 因此所选择和使用的热稳定剂应具有以下的功能：

　　1、能置换高分子链中存在的活泼原子（如，PVC中烯丙位的氯原子），以得到更为稳定的化学键和减小引发脱反应的可能性；

　　2、能够迅速结合脱落下来的，其自动催化作用；

　　3、通过与高分子材料中所存在的不饱和键进行加成反应而生成饱和的高分子链，以提高该合成材料热稳④ 能聚烯结构的氧化与交联；

　　4、对聚合材料具有亲和力，而且是无毒或低毒的；

　　5、不与聚合材料中已存在的添加剂，如增塑剂、填充剂和颜料等发生作用。

热稳定剂的种类

 　稳定剂主要根据锡、铅以及血A族金属的混合物如钡、铜、锌进行分类。

　　锡稳定剂：含有1个或2个碳一锡键，其余价键为氧或硫-锡阴离子键饱和的四价锡化合物，是PVC的有效稳定剂。这些化合物是有机锡氧化物或有机锡氯化物与适当的酸或酯反应的产物。

　　稳定剂协同的混合物很普遍，通常包括各种流基有机锡化合物和波基盐（化合物）以及辅助的添加剂，如锌皂，亚磷酸盐，环氧化物，甘油酯，紫外线吸收剂，抗氧剂等。显然，大多数协同组合物具有专用性，因此还没有发现它们具有共性。

　　有机锡稳定剂分为含硫和不含硫两类。含硫稳定剂在所有稳定性能方面都是杰出的，但存在与含硫化合物类似的味道和交叉站污的问题。典型的含硫阴离子是：

　　巯基化物——SR

　　巯基酸酯——S（CH）nCOOR

　　巯基酸酯——S（CH）nOCO

　　或元素硫。

　　非硫阴离子通常是基于马来酸或马来酸半酯，非硫有机锡是效果较小的热稳定剂，但是却具有较好的光稳定性。

　　铅稳定剂：典型的铅稳定剂包括下列化合物：二盐基硬脂酸铅、水合三盐基硫酸铅、二盐基邻苯二甲酸铅、二盐基亚磷酸铅

　　在作为热稳定剂的同时，铅化合物不损害PVC材料的优良的电性能、低吸水性和室外耐候性。但是，铅稳定剂有缺点，如有毒；会交叉污染，特别是和硫交叉污染；生成氯化铅，在制成品上形成条纹；比重大，导致不尽人意的重量/体积比。铅稳定剂常常立刻使PVC制品变得不透明，并且在持续受热后很快变色。

　　尽管有毒害和生态方面的缺陷，这些稳定剂仍得到了广泛的应用。对电绝缘性，铅是PVC稳定剂。基于这种稳定剂的综合效果，有许多柔性的和刚性的、均聚物和共聚物配方才得以实现。

　　混合金属稳定剂：混合金属稳定剂是各种化合物的聚集体，通常根据具体的PVC用途和用户来设计。这类稳定剂已经由单独添加琥珀酸钡和棕桐酸镉发展到将钡皂、镉皂、锌皂、有机亚磷酸酯，再加上抗氧剂、溶剂、增量剂、塑解剂、着色剂、紫外吸收剂、光亮剂、粘度控制剂、润滑剂、增粘剂，以及人工香料等进行物理混合。这样，就有相当多的因素能影响稳定剂的效果。

　　ⅡA族金属稳定剂，如钡、钙、镁并不保护早期的颜色，但能为PVC提供良好的长期热稳定剂。以这种方式稳定的PVC起始是黄/橙色，然后持续受热，逐渐变成检/棕色，之后变黑。

　　镉和锌化合物首先被用作稳定剂是由于它们透明，并能保持PVC制品的原来颜色。由镉和锌提供的长期热稳定性远小于钡化合物。它们往往会在小先兆或毫无先兆的情况下，突然发生降解。

　　除了与金属比例有关外，钡一钢稳定剂的效果还与其阴离子有关。稳定剂阴离子是影响下列性能的主要因素：润滑性、迁移性、透明性、颜料颜色的变化，以及PVC的热稳定性等。下面是几种常见的混合金属稳定剂的阴离子：2-乙基己酸盐、酚盐、苯甲酸盐、硬脂酸盐。

热稳定剂是塑料加工助剂中重要类别之一，热稳定剂与PVC树脂的诞生和发展同步，主要用于PVC树脂加工中，因此热稳定剂与PVC树脂、PVC中软硬制品的比例有密切关系。