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PVC热稳定剂品种简...

PVC热稳定剂品种简介

    信息来源:www.baidu.com    发布时间:2012-4-28 14:58:02    点击数:

聚氯乙烯主稳定剂是指那些单独使用时就有稳定效果的化合物,而副稳定剂是那些单独使用无效而与主稳定剂配合时却起增效作用的化合物。某些主稳定剂之间或某些主副稳定剂之间选择使用后会起协同作用。

一、盐基性铅盐

盐基性铅盐是用于聚氯乙烯最早也是最广泛的一种热稳定剂,呈碱性,故能与PVC受热后产生的HCl反应而起稳定作用。从毒性、抗污性和制品透明性来看,铅盐并不理想。但它的稳定效果好、价格低廉,故仍大量用于廉价的PVC挤出和压延制品中。因它有优良的电性能和低吸水性,故广泛地用作PVC的电绝缘制品、唱片和泡沫塑料的稳定剂。

1.1、三盐基硫酸铅(也称三碱式硫酸铅)

白色粉末,比重7.10,味甜,有毒;易吸湿,无可燃性和腐蚀性。不溶于水,但能溶于热的醋酸胺,潮湿时受光后会变色分解。折射率2.1,常用作电绝缘产品的稳定剂。

1.2、二盐基亚磷酸铅

这是一种细微针状结晶粉末;比重6.1,味甜有毒;200℃左右变成灰黑色,450℃左右变成黄色。本品不溶于水和有机溶剂,溶于盐酸。折射率2.25,有抗氧剂作用,是一种优良的耐气候性稳定剂。

二、金属皂类

金属皂类也是一类广泛使用的聚氯乙烯热稳定剂。以羧酸钡、羧酸镉、羧酸锌、羧酸钙的单质或混合物使用。其稳定作用是由于它能在聚氯乙烯分子链上开始分解的地方起酯化作用。稳定作用的强弱与金属皂中的金属比、羧酸类型以及配方中是否存在诸如亚磷酸酯、环氧化油、抗氧剂等协合剂有关。其中镉皂和锌皂的稳定作用最大。

2.1、硬脂酸铅

这是一种细微粉末,它不溶于水,溶于热的乙醇和乙醚。在有机溶剂中加热溶解,再经冷却成为胶状物。遇强酸分解为硬脂酸和相应的铅盐,易受潮。有良好润滑性,熔点低而确保其有良好分散性。

2.2、2—乙基乙酸铅

它可溶于溶剂和增塑剂。通常配成57-60%的矿物油或增塑剂的溶液出售。广泛用作泡沫塑料中发泡剂偶氮二甲酰胺的活化剂。

2.3、水杨酸铅

这是一种白色结晶粉末,比重2.36,折射率1.76。兼有PVC热稳定剂和光稳定剂作用。

2.4、三盐基硬脂酸铅

这是一种白色粉末,比重2.15,280-300℃时分解,遇100℃以上高温易结块。溶于乙醚,有毒,无可燃性和腐蚀性。折射率1.60。本品润滑性较好,有良好的光稳定性,广泛用于PVC唱片配方中。

2.5、二盐基邻苯二甲酸铅

白色细微结晶粉末,比重4.5。不溶于普通溶剂。本品为弱酸性,其盐基部分易碳酸化。折射率1.99。当配方中含有易皂化的增塑剂时稳定作用优于三盐基硫酸铅。

2.6、三盐基马来酸铅(三盐基顺丁烯二酸铅)

微黄色细粉末,比重6.0,折射率2.08,有毒,无可燃性和腐蚀性,有良好的色泽稳定性,并有消灭不稳定双烯结构作用。

2.7、硬脂酸钡

白色细微粉末,钡含量19.5-20.6%,比重1.145,熔点225℃以上。不溶于水,但溶于热的乙醇。在有机溶剂中加热溶解,经冷却后成胶状物。遇强酸分解为硬脂酸和相应的钡盐,易受潮。是必须避免硫污时供选用的热稳定剂,也是高温下加工时采用的润滑剂。

2.8、丹桂酸钡

2.9、蓖麻酸钡

这是一种带黄白色的粉末,熔点l16—124℃,能使制品得到良好透明性的稳定剂。

2.10、硬脂酸镉

白色细微粉末,镉含量16.5—17.5%,不溶于水,溶于热的乙醇,在有机溶剂中加热溶解后经冷却成为胶状物,遇强酸分解成硬脂酸和相应的镉盐,易受潮。是要求有良好透明性的PVC热和光稳定剂。

2.11、蓖麻酸镉

这是一种白色粉末,熔点96-104℃,兼有热和光稳定剂作用

2.12、硬脂酸钙

白色细微粉末,不溶于水,溶于热的乙醇和乙醚。遇强酸分解为硬脂酸和相应的钙盐,易受潮。是PVC用的无毒稳定剂和润滑剂。一般不单独使用,而常与锌皂、镁皂或环氧类副稳定剂配合使用。

2.13、蓖麻酸钙

这是一种白色粉末,熔点74-82℃,PVC用的无毒稳定剂。

2.14、硬脂酸锌

白色细微粉末,不溶于水,溶于热的乙醇、松节油、苯等有机溶剂。在有机溶剂中加热溶解后经冷却成为胶状物。遇强酸分解为硬脂酸和相应的锌盐,易受潮。是PVC的无毒稳定剂和润滑剂。

2.15、硬脂酸镁

白色粉末,比重1.07,纯品熔点为85℃,工业品熔点为l08-115℃。微溶于水,溶于热的乙醇,遇强酸分解为硬脂酸和镁盐。这是一种PVC的无毒稳定剂兼润滑剂,也是酚醛和脲醛树脂的润滑剂。

三、复合稳定剂

3.1、液体钡镉和液体钡镉锌复合稳定剂

这类复合稳定剂主要用于软质PVC制品的加工中,基本组分包括:

(1)钡盐——可以是烷基酚钡、2—乙基己酸钡、月桂酸钡、苯甲酸和取代苯甲酸钡、新癸酸钡等。钡盐在复合物中占6-7%,与镉盐的比例大约是2:1.32(以金属计,重量百分比,下同)。

(2)镉盐——可以是2—乙基己酸镉、月桂酸镉、油酸镉、苯基酸和取代苯甲酸镉、环烷酸镉、新癸酸镉等。镉盐在复合物中约占3-4%。

(3)锌盐——可以是2—乙基己酸锌、月桂酸锌、环烷酸锌、新癸酸锌、苯甲酸和取代苯甲酸锌等。锌盐在复合物中占0.5-1%。

(4)亚磷酸脂——可以是亚磷酸三苯酯、亚磷酸二苯一辛酯、亚磷酸二苯一癸酯、亚磷酸三(壬基苯酯)等。亚磷酸酯在复合物中约占15-20%(重量),作螯合剂用。

(5)其它——包括少量2,6-二特丁基对甲酚、双酚A,壬基苯酚等酚类抗氧剂及紫外线吸收剂,以及液体石蜡、白油、柴油、锭子油等矿物油作溶剂,另外还需加入少量高级醇等消泡剂。

液体钡镉锌复合稳定剂由于组成不同,性质也各异。但一般是浅黄色至黄色清澈液体,常温下比重0.95-1.02,粘度小于100厘泊,凝固点在-15℃左右。液体钡镉和液体钡镉锌相似,都有优良的热、光稳定性;初期着色性小,良好的透明性和色泽稳定性。它们的稳定作用较固体的复合皂类强,故用量可减少,一般为2-3份,不会发生粉尘中毒,且在一般增塑剂中完全溶解,有良好的分散性,析出倾向小。其中液体钡镉锌的初期着色性比液体钡镉更小些。

3.2、液体钡锌复合物

一般都是浅黄色至黄棕色油状液体,常温下比重1.0-1.1,耐热性良好,不受硫化物污染,与环氧增塑剂并用可提高稳定效果,对发泡剂有活化作用。

3.3、液体钙锌复合物

无毒液体钙锌稳定剂的主要成分有硬脂酸钙、蓖麻油酸钙、硬脂酸锌、蓖麻油酸锌、以及环氧大豆油、紫外线吸收剂等。液休钙锌稳定剂一般都选用较易溶于有机溶剂的碳数较少的脂肪酸钙盐和锌盐。由于组分不同,性质各异,一般是浅黄色至黄色的清澈油状液体,常温下比重为1.0-1.05。它是PVC的无毒稳定剂,主要用作食品包装薄膜、器皿和发泡人造革的稳定剂。

四、有机锡稳定剂

有机锡稳定剂是各种羧酸锡和硫醇锡的衍生物,主要产品是二丁基锡和二辛基锡的有机化合物,其中二辛基锡化合物被更多的国家作为无毒稳定剂使用。有机锡主要用来稳定硬质PVC制品,特别是那些需要有优良透明性和热稳定性的产品。当然也能稳定软质制品,但由于其价格较贵,所以一般不采用。

4.1、二月桂酸二丁基锡

这是一种淡黄色清澈液体,溶于所有工业用增塑剂和溶剂,本品有毒。它是有机锡中最老的品种,有优良的润滑性、透明性和耐候性,耐硫污,但耐热性差。用作软质透明制品的主稳定剂,在硬质透明制品中用作润滑剂。

4.2、马来酸二丁基锡

这是一种白色非晶形粉末,熔点和挥发性随聚合度而异,约在100—140℃之间。本品有毒、有催泪性。主要用于要求高软化点和高冲击强度的硬质透明制品。因无润滑作用故常与二月桂酸二丁基锡并用,用量0.5-2份。

4.3、双(马来酸单丁酯)二丁基锡

淡黄色透明液体,无毒(允许用量3份以下)。本品有良好的耐候性、透明性、防止着色性和热稳定性,不发生硫污,常用于PVC透明硬质制品,用量2.0-4.0份。

4.4、双(巯基乙酸异丁酯)二正辛基锡

这是一种淡黄色液体,不溶于水,易溶于酯、醚、醇、脂肪烃和芳烃、氯化烃类以及主要类型的增塑剂。它是硫醇锡中的主要品种,最普遍使用的无毒有机锡稳定剂之一,用于硬质透明PVC(2-3份)和软质透明PVC(1份)。其缺点是耐候性差、有臭味、会硫污、无润滑作用。此外,因含酯基,故有一定的增塑作用。

4.5、二月桂酸二正辛基锡

这是一种黄色液体,25℃时的比重为1.01-1.02,折射率为1.46-1.47,30℃时的粘度在60 厘泊以下。本品无毒,润滑性良好,主要用于硬质透明PVC食品包装材料,用量1.5份以下。

4.6、马来酸二正辛基锡

这是一种白色粉末,熔点87-105℃,不溶于水,溶于苯,乙醇,丙酮。本品无毒,具有优异的长期耐热性,主要用作硫醇锡的副稳定剂,用量常在0.3-0.5份。

五、副热稳定剂

5.1、环氧化合物

环氧大豆油、环氧亚麻子油、环氧妥尔油、环氧硬脂酸丁酯、辛酯等环氧类化合物是聚氯乙烯常用的副热稳定剂,它们与上述主稳定剂配合使用有较高的协同作用,具有光稳定性和无毒之优点,适用于软质,特别是要暴露于阳光下的软质PVC制品,通常不用于硬质PVC制品。

5.2、亚磷酸酯

亚磷酸二苯一癸酯、亚磷酸一苯二癸酯也是聚氯乙烯的副热稳定剂,特别在含钡/镉和钙/锌稳定剂体系中使用可改善制品的透明性。但会水解,因此不能在须与水接触的聚氯乙烯制品中用作副稳定剂。

5.3、其它有机化合物

二苯基硫脲、2—苯基吲哚、β—线基丁烯酸酯类、三羟甲基丙烷、硫代月桂酸酐、以及高沸点的多元醇如季戊四醇、山梨糖醇和甘露醇等,与主热稳定剂并用也可发挥协同作用。

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