Ca/Zn复合热稳定剂
不同钙锌类复合热稳定剂对PVC性能的影响_刘佳
高速混合机:SHR–10 型,张家港鸿运机械制造 有限公司;
炼胶机:S(X)K–160A 型,上海橡胶机械厂; 远红外高温烘干箱:KSWZ–1 型,吴江市松陵 电器有限公司; 油浴锅:自制; 转矩流变仪:RM–200C 型,哈尔滨哈普电气技 术有限责任公司。 1.3 实验方法
本实验中使用的二羟甲基丙酸钙锌盐是按照 酸碱中和原理,利用二羟甲基丙酸和氧化钙、氧化锌 在水相体系中分别反应形成相应盐类。两种自制复 合热稳定剂分别由新型盐类、硬脂酸钙锌分别与等 量的辅助稳定剂混合而成。
样的热Fra Baidu bibliotek定时间均在 65 min 以上。PVC 试样的热
稳定时间从高到低依次为 A > C > B > D,其中,
加入自制复合热稳定剂制备的 PVC 试样 (A,B) 的
热稳定时间大于或接近于加入国外产复合热稳定剂
双季戊四醇多元酸酯在钙锌复合热稳定剂里的应用研究
司;高速混合机 :S R 1 H。 0型,张家港亿利机械有限
公 司 ;热老化 试验 箱 :4 1 型 ,上 海 锦 屏 仪 器 仪 表 0A
作者简介 :胡宝建 ,男 ,18 9 0年生 ,工程师 ,主要从事 P C无铅热稳定剂的技术工作。10 v i .o V 7 6 @s aem n
季戊 四醇多元酸酯综合性能优 ,是 一种 多功 能的环保 型辅助热稳定剂 。
关键词 :双季戊 四醇多元酸酯 ;钙锌复合热稳定剂 ;辅助热稳定剂 ;聚氯乙烯
中 图分 类 号 :T 3 5 3 Q 2 . 文献 标 识 码 :A 文 章 编 号 :10 5 7 ( 02 4— 12— 0 5— 7 0 2 1 )0 0 0 0 4
透明度 测试 :采 用 目测 法 ,样 品 采 用 2—1 、2
—
3 )将 2 制得 的薄 片 2—1 ) 、2—2 、2— 、2 3
—
2 、 2 ~3 、 2 —4 。
4 分别 在 硫 化 机 上 (6 C) 压制 5mi 冷 却 , 15 c n后
拉 伸性 能 按照 G / 0 0 3 0】 B T1 4 . —2 【 6测试 。样 品选 用 2—1 、2—2 、2—3 、2— ,采 用 5型 哑 铃 型 4 试 样 ,拉瑟 速 率为 2 0m / i 。 0 m m n 低 温脆 性按 照 G / 4 0 2 0 B T5 7 - 0 8测试 。温 度设定 为 一 5℃ ,样 品采用 3—1 2 、3— 、3— 、3— 2 3 4, 观察样 品的断 裂情况 。
5种辅助稳定剂说明
3 辅助稳定剂
锌皂稳定剂对PVC 的稳定性较差,属于短效热稳定剂,而且容易出现“锌烧”现象(主要原因是产生的ZnCl2为强路易斯酸,具有催化脱氯化氢的作用),但具有初期着色性优良、耐候性强等优点。钙皂类热稳定剂属于长期热稳定剂,稳定性较差,着色性强,但无毒,具有优良的润滑性。Ca/Zn 复合稳定剂就是利用二者具有的协同效应,使其成为近年来复合稳定剂中最活跃的领域。为了提高其稳定性,在复配过程中通常要添加一些辅助稳定剂,如季戊四醇等多元醇、水滑石、亚磷酸酯、β-二酮和环氧大豆油等化合物来改善Ca/Zn 复合稳定剂的性能。
3.1 亚磷酸酯
亚磷酸酯是Ca/Zn 复合稳定剂中应用最广的辅助稳定剂,在复合稳定剂中是不可缺少的成份。用做辅助稳定剂的亚磷酸酯主要有亚磷酸三苯酯、亚磷酸三癸酯、亚磷酸三壬基苯酯、亚磷酸三辛酯等。对于软质PVC,亚磷酸酯一般与β-二酮、环氧大豆油等配合使用。亚磷酸酯具有增塑作用,不适用于硬质PVC;具有抗氧化能力,可以捕捉氯化氢,加成多烯烃,能大大提高PVC 稳定体系的稳定性能。在液体稳定剂中添加量一般为10%~35%(质
量分数),主要品种有亚磷酸苯二异辛酯、亚磷酸辛酯、亚磷酸二苯癸酯、亚磷酸二癸苯酯、亚磷酸三壬酯等。目前国内多数选用水解亚磷酸苯二异辛酯,它能有效地改善PVC 制品的着色、热稳定性、透明性、防结垢和耐候性等效果。亚磷酸酯是应用最广泛的辅助稳定剂,长期以来普遍用于钙锌无毒液体复合稳定剂应用中。最有效的是亚磷酸烷基/芳基酯。如日本Adeka -Argels 公司开发的Mark-1500 对稳定剂具有优良的初期着色性能。
不同钙锌稳定剂的性能对比
Vol. 49 , No. 2Feb. , 2021
第49卷第2期2021年2月聚氯乙烯
Polyvinyl Chloride
不同钙锌稳定剂的性能对比
杜桂敏",何柿桦2,扈廷勇2,吴海龙',农桂叶'
(1•锦西化工研究院有限公司,辽宁葫芦岛125000;
2.广西五一管业股份有限公司,广西 梧州543000 ;3,梧州学院,广西 梧州543002)
[关键词]PVC ;钙锌稳定剂;热稳定性;流变性能
【摘要]采用刚果红法和转矩流变仪法分析了不同厂家生产的不同型号钙锌稳定剂的热稳定性能和流变性 能。结果表明:不同厂家生产的不同型号钙锌稳定剂的热稳定性能和流变性能各不相同,具有专有性强、通用性低
的特点。使用钙锌稳定剂生产PVC 制品时,应根据不同钙锌稳定剂的具体性能特点,合理确定配方和工艺参数,
确保生产的正常进行。
[中图分类号]TQ325.3 [文献标志码]B [文章编号]1009 -7937(2021)02 -0015 -04
Performance comparison of different calcium zinc stabilizers
DU Guimin , HE Shihua 2, HU Tingyong 2, WU Hailong 3 , NONG Guiye
(1. Jinxi Research Inst 让ute of Chemical Industry Co. , Ltd. , Huludao 125000 , China ;
2. Guangxi Wuyi Pipe Industry Co. , Ltd. , Wuzhou 543000 , China ;
新型PVC用液体钙锌复合热稳定剂的合成与应用
万方数据
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新型PVC用液体钙锌复合热稳定剂的合成与应用
作者:徐会志, 葛琴琴, 於伟刚, 沈伟, Xu Huizhi, Ge Qinqin, Yu Weigang, Shen Wei 作者单位:浙江传化股份有限公司,杭州,311231
刊名:
塑料助剂
英文刊名:Plastic Additives
年,卷(期):2014(2)
本文链接:/Periodical_slzj201402006.aspx
PVC用新型钙/锌复合热稳定剂的研究
2 01 3正
山 东 工 业 技 术
第1 2 期
P V C用新型钙 / 锌复合热稳定剂的研究
、
谢瑶琛 , 王建军 2
( 1 . 中原工学院 , 河南 新郑 4 5 1 1 5 0 ; 2 . 新郑庆宏化工有限公司, 河南 新郑 4 5 1 1 5 0 )
【 摘 要】 采 用变色法对聚氯 乙烯 ( P v c ) 用新型钙/ 锌复合热稳定剂的性 能进行 了 研 究, 得到了P V C用新型高效钙/ 锌复合热稳定 剂的实用 配方. 并与市场常用的几种稳定剂进行 了静态、 动态热稳定性比较 。 结果表明 , 硬脂酸钙与硬 脂酸锌 的比例 对 P V C材料的初 期 色泽和 长期 热稳 定性有较大影响 . 二者 比例 为 1 / 1 . 5时性 能最佳 . 新郑庆宏化 工有 限公 司所研 制的 Q H 一 0 6型钙锌 复合热稳定剂有较好 的协 同作 用, 与进 口钙, 锌稳 定荆性 能相 近. 使用Q H 一 0 6型钙锌复合热稳定剂的 P v c试样的塑化流 变性 良 好, 在不改 变 P V C加 工工艺的条件下可 以替代其他几种 热
稳 定剂。
【 关键词 】 聚氯乙烯 ( P V C ) ; 热稳定剂; 协 同作 用; 硬脂 酸钙 ; 硬脂酸锌
钙/锌复合稳定剂对PVC热稳定性能与耐候性能影响的研究
结 构不稳 定 , 加工 成型 中容 易降解『 , 在 2 当加 工 温度 ]
达到 9 0℃ 时 , 即发生 轻 微 的热 分 解 反应 ; 当温 度 达
到 1 01 时 , 2 2 即发 生 明显 的热 分解 反应 , P C 颜 使 V 色逐 渐加深 。所 以, 须 使 用 热 稳 定 剂 , 止 P C 必 防 V 在加 工过程 中的热 分 解 。另 外 , 防 止 制 品在 使 用 为
过程 中受热 、 、 的破坏作 用 , 来自百度文库 氧 也需加 入热稳 定 剂 。
l 试 验 部 分
1 1 试 验 设 备 .
热稳定 剂 主要 有 铅 盐类 、 属 皂 类 、 机锡 类 、 金 有 稀 土类 和有 机锑 类 。按 环 保 要求 , 盐类 稳 定 剂 的 铅
常用复合稳定剂.doc
复合稳定剂
纯的PVC对热极为敏感,当加热温度达到90℃以上时,就会发生轻微的热分解反应,当温度升到120℃后分解反应加剧,在150℃,10分钟,PVC树脂就由原来的白色逐步变为黄色—红色—棕色—黑色。PVC树脂分解过程是由于脱HCL反应引起的一系列连锁反应,最后导致大分子链断裂。防止PVC 热分解的热稳定机理是通过如下几方面来实现的。
通过捕捉PVC热分解产生的HCl,防止HCl的催化降解作用。
铅主要按此机理作用,此外还有类、有机锡类、亚磷酸脂类及环氧类等。
·置换活泼的烯丙基氯。金属皂类、亚磷酸脂类和有机锡类可按此机理作用。
·与,终止自由基的反应。有机锡类和亚磷酸脂按此机理作用。
·与双键加成作用,抑制共轭链的增长。
有机锡类与环氧类按此机理作用。
·分解,减少自由基的数目。有机锡和亚磷酸脂按此机理作用。
·钝化有催化脱HCl作用的。
同一种稳定剂可按几种不同的机理实现热稳定目的。
铅盐类
铅盐类是PVC最常用的热稳定剂,也是十分有效的热稳定剂,其用量可占PVC热稳定剂的70%以上。
的优点:热稳定性优良,具有长期热稳定性,绝缘性能优良,耐候性好,价格低。
铅盐类稳定剂的缺点:分散性差、大、有初期着色性,难以得到透明制品,也难以得到鲜明色彩的制品,缺乏润滑性,易产生。
常用的铅盐类稳定剂有:
(1)三盐基硫酸铅
分子式为3PbO.PbSO.H20,代号为TLS,简称三盐,白色粉末,密度6.4g/cm’。是最常用的稳定剂品种,一般与二盐亚磷酸铅一起并用,因无润滑性而需配人润滑剂。主要用于PVC硬质不透明制品中,用量一般2~7份。
热稳定剂
热稳定剂
目录
一、铅盐类 (2)
二、金属皂类 (2)
三、有机锡稳定剂 (2)
四、有机锑类稳定剂 (3)
五、稀土稳定剂 (3)
六、有机热稳定剂 (4)
七、复合稳定稳定剂 (4)
(一) 无机铅盐和有机铅盐稳定剂 (4)
(二) 金属皂和金属盐稳定剂 (6)
(三) 有机锡稳定剂 (7)
(四) 有机锑稳定剂 (8)
(五) 有机辅助稳定剂 (9)
(六) 复合稳定剂 (9)
热稳定剂
一、铅盐类
这是最老的PVC热稳定剂品种,稳定效率高,不吸水,电绝缘性好,价廉。与润滑剂合理配比,可使PVC树脂加工温度范围变宽,加工或后加工的产品质量稳定,是目前应用最普遍的稳定剂。常用的有三碱式硫酸铅(3PbO·PbSO4)、二碱式亚磷酸铅(2PbO· PbPO3) 及二碱式硬脂酸铅(2PbO·PbSt.) 等。二盐热稳定性不及三盐,但耐候性好于“三盐”。“二硬铅” 不如“二盐”,“三盐” 常用,但具润滑性,这三种铅盐常复合使用,主要用于不透明PVC 制品中,用量在2~7PHR,“二盐” 并用时,用量约为“三盐” 的5%,“二硬铅” 并用时,用量为0.5~1.5PHR,铅盐稳定剂对AC 发泡剂的分解温度及发气量有影响。铅盐有毒,遇硫将着色,应当指出的是在欧洲推荐的PVC自来水管配方中,常用到铅盐,这是因为在PVC硬管配方中的铅盐,不会渗透或被萃取,经大量研究,认为是安全的。
二、金属皂类
一般是Ca、Mg、Zn、Ba、Cd等的硬脂酸、棕榈酸盐。这类稳定剂具有热稳定性,有的具有光稳定性,还具有一定的润滑性,其中如钙、锌皂类是无毒的,大多能用于半透明制品,应用广泛。最好同环氧酯类、螯合剂等并用,效果更佳。镉盐光稳定性好,可制透明制品。镉钡盐有毒,现在国外倾向于用锌、钙、锶的皂盐。
液体CaZn稳定剂的合成及应用
关键词液体Ca—Zn合成
聚氯乙烯热稳定性透明性
The
Synthesis柚d Appu∞60璐of Liqllid
Song xia“u
Ca—Zn
The珊aI
Stabm黯r for PVC
Jian—pi“g
(college Abst糟ct:A
PvC
0f
chemistry皿d Materials
science,wenzll哪univ哪ity’wen出ou,325027)
2006年第3期(总第57期)
塑料助剂
33
液体Ca—zn稳定剂的合成及应用
宋霞刘建平
(温州大学化学与材料科学学院,温州,3250”)
摘要合成了一种用于PVC的新型的C8—Zn热稳定剂。通过刚果红法、混炼机研究了新型液体 ca—zn热稳定剂对PVc的静、动态热稳定・陛的影响,井研究了其用于PVc制品时的透明性能。结果表明, 新型液体Ca—Zn热稳定荆应用于PVC的动态、静态热稳定性度透明性均好于市售的液体Ca—Zn热稳定
到变黑,停止实验。记录时间。 f3)透明性测试 按表4配方,于高速混合机中,混合10
min。
然后将混好的物料加到预先恒温170—175℃的双 辊塑炼机上,塑炼3—5 min,而后拉制成薄的试片, 压成厚度为O.25 mm的光滑片材,按照GB24lO一 80,用wGT—s透光率,雾度测定仪测定透光率和 雾度。
Ca/Zn复合热稳定剂
目录
摘要 (1)
引言 (1)
1.Ca/Zn复合热稳定剂的发展背景 (1)
2. Ca/Zn复合热稳定剂的发展优势 (2)
3.Ca/Zn复合热稳定剂国内外的发展与现状 (2)
4. Ca/Zn复合热稳定剂的种类 (3)
5. Ca/Zn复合热稳定剂的辅助热稳定剂及机理 (3)
5.1 环氧类辅助热稳定剂 (3)
5.2 β—二酮类辅助热稳定剂 (4)
5。3 多元醇类辅助热稳定剂 (4)
5.4水滑石类辅助热稳定剂 (5)
6。Ca/Zn复合热稳定剂的原理 (5)
7。Ca/Zn复合热稳定剂的机理 (6)
8。Ca/Zn 复合热稳定剂研究进展 (6)
9. Ca/Zn复合热稳定剂的展望 (7)
参考文献 (7)
Ca/Zn复合热稳定剂
摘要:综述了国内外Ca/Zn复合热稳定剂研究进展、作用机理,不同种类的Ca/Zn复合热稳定剂钙锌盐以及不同辅助热稳定剂的复合稳定剂,并且阐述了Ca/Zn热稳定剂的作用机理。Ca/Zn复合热稳定剂通过复配后。其热稳定性能有很
大的提高。
关键词:进展Ca/Zn复合热稳定剂辅助热稳定剂机理
引言:
聚氯乙烯(PVC)由于能和许多其它材料如增塑剂、填料及其它聚合物相容,因而被认为是最通用的聚合物之一.其主要缺点就是热稳定性差.添加剂的使用可改变聚氯乙烯的物理外观和工作特性,但不能防止聚合物的分解.虽然在物理的(如热、辐射)和化学的(氧,臭氧)因素作用下总是会使聚合物材料逐渐地破坏,但叫做稳定剂的一类物质可有效地阻止、减少甚至基本停止材料的降解.铅盐化合物时使用最早、应用时间最长且效果最好的热稳定剂,但是铅盐稳定的制品颜色不透明,润滑性差,同时铅元素具有严重的的毒性、生物积累性和环境污染问题,在生产和使用过程中易生成粉尘,导致人员发生铅中毒。热稳定剂的研发、生产、消费不如无铅无镉时代,并进一步向低毒无毒、复合高效方向发展。
一种Ca/Zn热稳定剂在硬质PVC发泡中的应用
the synergistic effect of thermal stability of Ca/Zn composite heat stabilizer m0dified PV C was best when the m ass ratio of CaSt 2, ZnSt 2, pentaerythrito1. calciun1 acetyiacet()一
.
0.8:0.4:0.3:0.3:0.8时 ,复 合效 果 最 佳 。与 复 合 铅 盐 热 稳 定 剂 相 比 ,新 型 复 合 {?a/Zn热 稳 定 剂 提 高 r PVC 材 料 的 }乇期 热 稳 定 性 ,降 低 了 PVC树 脂 的热 分解 速 率 ,使 PVC发 泡 材 料表 面 更加 光滑 , :E 拥 有 更好 的 泡 孔 结 构 。
酬 弘 冰 等 .一 种 Ca/Zn热 稳 定 剂 在 馊 质 PV( 发 泡 【fJ的 应 用
的热稳 定作,ql;并 且适 量 二酮 盐 的加入 显著 提高 了 PVC的初 期着 色性 和长 期热 稳定 性 。下面 主要 以一种 添加 了 二酮盐 的 Ca/Zn复合 热 稳 定剂 为 研究 对 象 ,考 察 了复合 热稳 定体 系 中 二 酮组 分用 量 对 PVC热稳定 性 能 的影 响 ,并 通 过 与 复合 铅 盐 热稳 定 剂 的对 比 ,展示该 新 型复 合热 稳定 剂在 硬质 PVC发泡 材料 巾的应用 效果 。
辅助助剂对钙锌复合热稳定剂性能的影响
著 提 高钙 锌 复 合 热 稳 定 剂 的 热稳 定 效 能 , 是钙 锌 复 合 热 稳 定 剂 的重 要 组 成 部 分 。当 钙 锌 复 合 热 稳 定 剂 体 系 中 硬 脂
t a c r y t h r i t o l o l e a t e a n d mo d i ie f d wenku.baidu.com y d r o t a l c i t e ,o n p r o p c r t i c s o f Ca / Zn c o mp o s i t e h e a t s t a b i l i z e r s we r e
第 4 1卷
第 2期
聚 氯 乙 烯
Po l yv i n yl Chl o r i d e
Vo 1 . 41 ,No . 2 Fe b.,2 01 3
2 0 1 3年 2月
【 助剂】
辅助 助 剂对 钙 锌 复 合 热 稳 定 剂 性 能 的影 响
瞿英 俊 , 唐伟 , 高 尔金 , 闰合静 , 廖 永林 , 周 奇 良
I n f l u e n c e s o f a d d i t i v e s o n p r o p e r t i e s o f C a / Z n c o mp o s i t e h e a t s t a b i l i z e r s
钾锌热稳定剂
钾锌热稳定剂
钾锌热稳定剂是一种常用的塑料热稳定剂,主要用于改善塑料在高温下的稳定性能。它可以防止塑料在高温下分解、氧化或发黄,从而保持塑料的物理和化学性质。钾锌热稳定剂可以广泛应用于聚氯乙烯、聚丙烯、聚酯、聚碳酸酯等塑料制品的生产中,可以提高产品的质量和使用寿命。此外,钾锌热稳定剂还具有低毒、环保等优点,是一种非常理想的热稳定剂。
- 1 -
环保稳定剂
WT-TM201
糊状易流动型钙锌复合热稳定剂(高透明型)
Paste type liquid Ca/Zn complex heat stabilizer (high transparent type)
白色或微黄色糊状物≤2.5
≥30
静态稳定实验(T=185℃):
用户须知:
一、本说产品资料仅供参考,由于客户生产配方、加工条件以及工艺等不尽相同,因此我们
不做任何承诺。如您有任何使用或技术问题,请与我公司联系;
二、售出的产品与样品质量的一致性,用户对我公司的产品有责任进行检验;
三、我们有权对产品进行改进,其规格有任何改动,恕不提前通知。
WT-TM201-1
高效型粉状钙锌复合热稳定剂(透明型)
Efficient powdered Ca/Zn complex heat stabilizer (transparent)
白色粉末≤2.5
≥50
配方表:
用户须知:
一、本说产品资料仅供参考,由于客户生产配方、加工条件以及工艺等不尽相同,因此我们
不做任何承诺。如您有任何使用或技术问题,请与我公司联系;
二、售出的产品与样品质量的一致性,用户对我公司的产品有责任进行检验;
三、我们有权对产品进行改进,其规格有任何改动,恕不提前通知。
WT-TM202
糊状易流动型钙锌复合热稳定剂(长效稳定型)
Paste type liquid Ca/Zn complex heat stabilizer (long-term stable)
白色或微黄色糊状物
静态稳定实验(T=185℃):
用户须知:
一、本说产品资料仅供参考,由于客户生产配方、加工条件以及工艺等不尽相同,因此我们
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目录
摘要 (1)
引言 (1)
1. Ca/Zn复合热稳定剂的发展背景 (1)
2. Ca/Zn复合热稳定剂的发展优势 (2)
3.Ca/Zn复合热稳定剂国内外的发展与现状 (2)
4. Ca/Zn复合热稳定剂的种类 (3)
5. Ca/Zn复合热稳定剂的辅助热稳定剂及机理 (3)
5.1 环氧类辅助热稳定剂 (3)
5.2 β-二酮类辅助热稳定剂 (4)
5.3 多元醇类辅助热稳定剂 (4)
5.4水滑石类辅助热稳定剂 (5)
6. Ca/Zn复合热稳定剂的原理 (5)
7. Ca/Zn复合热稳定剂的机理 (6)
8. Ca/Zn 复合热稳定剂研究进展 (6)
9. Ca/Zn复合热稳定剂的展望 (7)
参考文献 (7)
Ca/Zn复合热稳定剂
摘要:综述了国内外Ca/Zn复合热稳定剂研究进展、作用机理,不同种类的Ca /Zn复合热稳定剂钙锌盐以及不同辅助热稳定剂的复合稳定剂,并且阐述了Ca /Zn热稳定剂的作用机理。Ca/Zn复合热稳定剂通过复配后。其热稳定性能有
很大的提高。
关键词:进展 Ca/Zn复合热稳定剂辅助热稳定剂机理
引言:
聚氯乙烯(PVC)由于能和许多其它材料如增塑剂、填料及其它聚合物相容,因而被认为是最通用的聚合物之一。其主要缺点就是热稳定性差。添加剂的使用可改变聚氯乙烯的物理外观和工作特性,但不能防止聚合物的分解。虽然在物理的(如热、辐射)和化学的(氧,臭氧)因素作用下总是会使聚合物材料逐渐地破坏,但叫做稳定剂的一类物质可有效地阻止、减少甚至基本停止材料的降解。铅盐化合物时使用最早、应用时间最长且效果最好的热稳定剂,但是铅盐稳定的制品颜色不透明,润滑性差,同时铅元素具有严重的的毒性、生物积累性和环境污染问题,在生产和使用过程中易生成粉尘,导致人员发生铅中毒。热稳定剂的研发、生产、消费不如无铅无镉时代,并进一步向低毒无毒、复合高效方向发展。
1 Ca/Zn复合热稳定剂的发展背景
热稳定剂是PVC加工过程中的重要助剂,PVC的广泛应用也使得热稳定剂的需求日益增长,并且在全球环保的大主题下,许多国家和组织出台了一些限制有毒,有害,有污染物质的法律法规。欧洲议会于2000年通过环保法案76/769/EEC—PVC材料环保要求绿皮书。2003年8月开始,在电器类材料中禁止使用铅盐2015年全面禁用铅盐热稳定剂。在环保法律法规的大背景下,对我国的塑料及助剂工业产生冲击的同时也带来了挑战与机遇,PVC热稳定剂的研究也朝着开无毒、环保、高效、多功能、性价比优良的热稳定剂的方向进行。
2 Ca/Zn复合热稳定剂的发展优势
世界产量最大的热稳定剂仍是传统的铅盐类稳定剂。但是这类热稳定剂在拥有较好效果的同时也对人体产生了毒害,对环境产生污染,直接威胁到人类生存和社会的持续发展。欧洲议会于2000年通过环保法案76/769/EEC—PVC材料环保要求绿皮书,2003年8月开始,在电器类材料中禁止使用铅盐。2015年全面禁用铅盐热稳定剂。目前国内外公认的PVC无毒热稳定剂是钙,锌复合热稳定剂。这类热稳定剂无毒、环保、价格低廉、润滑性好。钙/锌类复合热稳定剂也是国内外研究较多的一类热稳定剂,其生产技术比较成熟,生产工艺比较简单,原料易得。钙、锌的复配是对钙和锌本身弱点的一种弥补,并且加工过程中通常需要的润滑剂更少,通过加人各种辅助热稳定剂可更好的提高它们的应用范围与应用方法。钙锌稳定剂是大多数软质PVC产品选用的主稳定剂,在未来十年内,在软质和硬质PVC应用上。钙锌盐稳定剂将大量取代铅盐稳定剂。
3Ca/Zn复合热稳定剂国内外的发展与现状
由于经济发展水平等原因,我国长期以来主要使用铅盐类热稳定剂,至今在PVC热稳定剂中还占一半以上,而无毒热稳定剂不到15%。无尘化和预混技术、减低Pb的析出性是减少铅污染的重要举措。我国热稳定剂的研制始于20世纪50年代,80年代初期有机锡等稳定剂的不断开发与生产,其行业结构基本形成。尤其近十多年,我国稳定剂的研究与开发有了长足的发展,并且随着PVC工业的快速增长,稳定剂的生产也大幅增加。目前我国稳定剂的生产能力大约为48万吨,生产的厂家有100多家,能够生产各种稳定剂50种之多,钙锌(Ca/Zn)系列是无毒稳定剂的主要研究方向,这类稳定剂价格较低,但热稳定效果差,因此,其使用价格仍然不能与铅盐稳定剂竞争。世界著名的热稳定剂生产商均有该类产品推出,如Akcros公司的AkcrostabCZ系列、Witco公司的Mark系列、Ferro 公司的EZn-Chek系列、Bar-locher公司的Baropan系列。代表性产品有德国的熊牌钙/锌复合热稳定剂。美国Ferro公司推出4种用于PVC的不含铅、低VOC 的热稳定剂。Therm-ChekRC215P是一种被设计为代替铅的Ca/Zn热稳定剂,用于在高温下要求长期电性能的电线和电缆中。RC255L是一种用于压延的Ba/Zn热稳定剂。对于要求高的应用,RC255L显示出优良的初期颜色保持和长期动态稳定性。RC335L和SP1433是两种用于软质PVC的液态Ba/Zn稳定剂。国内有部分公司已向市场推出钙/锌复合热稳定剂,原化工部合成材料研究所研制的CZ-931
钙/锌复合稳定剂达到国外同类产品的先进水平,而且无毒,适合于透明产品的制备,可广泛应用于PVC矿泉瓶和医药输液管等。
4 Ca/Zn复合热稳定剂的种类
固体钙/锌复合稳定剂是目前发展比较活跃的热稳定剂。固体应用领域广泛,并且它的热稳定性和润滑性好,原料易得,成本低,挥发物较少,并且可替代铅盐在硬质PVC中的使用。液体钙/锌复合热稳定剂产品根据使用对象的差异,产品的组成、性质都不尽相同,但是一般具有的共同特点是产品无毒,热稳定性、光稳定性和透明性及耐候性好。大多数钙/锌复合体系用于稳定PVC时。可以提供足够的自润滑性。
5 Ca/Zn复合热稳定剂的辅助热稳定剂及机理
5.1 环氧类辅助热稳定剂
环氧类辅助热稳定剂一般有环氧大豆油、环氧亚麻籽油、环氧硬脂酸丁酯、辛酯等环氧类化合物等,它们与Ca/Zn体系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,其缺点是易渗出。协同作用机理可认为是降解产生的HCl被环氧基团和金属皂盐吸收,HCl浓度减小,降低了PVC的脱HCl速度(HCl 对PVC降解有催化作用),从而使PVC的热稳定性得到提高。另外,在Zn盐的催化下,环氧化合物还可以有效地取代烯丙基氯原子。