PVC热稳定剂

聚氯乙烯用热稳定剂
聚氯乙烯是一种极性聚合物，T g为67℃，塑化温度为130～150℃，由于分子对热极不稳定，在空气中加热至100℃时，就开始轻微降解，150℃时讲解加剧，并放出能催化降解反应的氯化氢，使加工无法进行。

为解决PVC加工文对高于降解温度的问题，需加入热稳定剂。

下面只介绍几种相对比较环保、无毒且使用效果较好的PVC的热稳定剂。

在20世纪30年代，铅白首先成功的用于PVC塑料制品加工，初步解决了其热降解问题。

随后金属皂、有机锡化合物等用于热稳定剂相继见诸报道。

20世纪60～70年代开发了各种新型的热稳定剂，如研制成功食品级辛基锡热稳定剂的、实现甲基锡的商品化。

20世纪80年代后，热稳定剂在技术上的进步相对缓慢，但在环境保护方面的研究却相当活跃。

近十多年来，我国热稳定剂的消费量随着PVC工业的快速发展而大幅度增加。

据不完全统计，2008年我国热稳定剂产品结构为铅盐类占40.0%，硬脂酸盐类占17.14%，复合型占27.43%（部分含铅），有机锡类占6.86%，稀土类及其他占8.57%。

有机锡热稳定剂
有机锡类稳定剂是聚氯乙烯（PVC）最佳的热稳定剂之一。

有机锡热稳定剂的研究，已经有近60年的历史。

在国外，有机锡类稳定剂发展很快，尤其为美国更为突出。

可作为PVC 热稳定剂使用的有机锡化合物至少有几千种，但是广泛取得工业和商品成就的品种，其基本结构不超过20种。

有机锡作为PVC热稳定剂具有热稳定性和耐候性优良、防止初期着色性好、无（低）毒、透明等优异性能，在食品、药品等卫生要求高的包装制品，硬质、半硬质透明板材、片材，软质透明PVC膜，食品级瓶子，上水管材料等等使用上，它占有了不可替代的地位。

在当前，各国都把发展高效无毒、多功能、非重金属化、高分子量化、复配型、低成本等热稳定剂作为基本方向。

同其他类型的稳定剂相比，有机锡类稳定剂的综合性能更接近理想中的稳定剂。

但所有的有机锡类稳定剂，不管结构如何，主要缺点是制造成本比铅类稳定剂或金属皂类复合物高得多。

然而，在PVC制品厂混合过程中，有机锡稳定剂的挥发速度将加快，此时会有一定数量的有机锡挥发物，可能还会掺杂少量有机锡与PVC反应产物——有机锡氰化合物，连同粉尘、水蒸汽一起被排出来，使本来就因粉尘污染而劳动条件恶劣的混料工段的环境更加糟糕。

由于目前大多数工厂多采用传统的人工加料、现场操作的混料方式，而不是自动化程度高、人工参与少的整体配混料系统，所以此工段的工人极易被粉尘和有毒气体侵害：另外，
PVC加工成型过程中，在高温下PVC将会分解，有机锡稳定剂与PVC分子中的不稳定原子形成配位体，而且在配位体中有机锡的羧酸酯基与不稳定的氯原子置换，使PVC保持稳定，同时产生有机锡氯化物。

该化合物的毒性远远高于有机锡稳定剂本身。

这些有机锡氯化物在高温下也会挥发出来，给现场操作人员带来威胁。

硫醇甲基锡热稳定剂是有机锡类热稳定剂中在PVC塑料中应用较广，其特点如下。

（1）极佳的热稳定性它具有极好的高温色度稳定性和长期动态稳定性，是硬质PVC首选的热稳定剂，适用于所有的PVC均聚物。

（2）卓越的透明性可以得到结晶般的制品，不会出现白化现象。

（3）产品无毒硫醇甲基锡是无毒的绿色环保型热稳定剂，它在PVC中的迁移级微。

（4）良好的相容性硫醇甲基锡稳定剂与PVC相容性好，在PVC配合物中很容易分散，在其加工的制品中长期使用也不会析出。

因此，不会影响制品的表
面活性和电性能。

（5）比较好的流动性硫醇甲基锡可以改善PVC熔融作用，使PVC在加工时具有较好的流动性，它对树脂的增塑效果与混合金属盐或铅盐稳定剂相比，可
产生较低的熔融黏度。

（6）耐结垢性强使用硫醇甲基锡不会发生结垢现象，可减少生产设备的清洗次数，提高生产效率，降低生产成本，扩大利润。

钙锌复合稳定剂是国内外普遍认为较为安全的产品，无毒环保，且价格低廉、润滑性良好。

复合钙锌热稳定剂是利用两这具有协同效应，使其成为近年来符合稳定剂中最活跃的品质之一。

其分为固体和液体两种，固体复合钙锌皂稳定剂以硬脂酸皂为主，其次是月桂酸皂和有酸皂。

产品的特点是润滑性好、不降低PVC应制品软化点、适用于硬质PVC管材和异型材加工。

稀土热稳定剂
量子化学指出：稀土离子均有许多4f及5d空电子能级（电子轨道）它们作为配位中心离子可以接受6～12个配位体的古电子对，同时它们有较大的离子半径，因而有可能形成6～12个键能不等的配位键，即络合键。

这个特性使它具有以下功能：除了能与3个或4个HCL 形成离子键以外，还可能吸附若干个HCL分子形成键能不等的络合物，有力的减少了作为热降解催化剂HCL的浓度，从而有效的降低了HCL催化降解反应速度；亦可以与PVC链上的不稳定氯原子络合，这种效应在温度较低时最为明显，如软制品使之趋于稳定化，抑制
了PVC讲解脱HCL反应，这种效应在温度较低时最为明显。

当然一个稀土离子极可能同时与两个PVC链上不稳定氯原子形成配位键，使PVC分子间作用力得到增强，这有利于塑化成型时剪切力的传递，因而促进了塑化，并增加了制成品的韧性。

稀土作为PVC热稳定剂的性能
（1）无毒，高热稳定效率，高透明及耐候性
（2）具有独特的“偶联”性。

使它在加工时显现为具有加工助剂及内润滑剂的特征，促进树脂塑化；在制品中显出优异的抗冲击改进剂的功效，增加PVC韧性；在
与含氧填料作用时表征为“增容”作用。