安定剂解说

• 常用稳定剂品种： • 1、铅盐类 2、金属皂类 • 3、有机锡类 • 4、有机锑类 • 5、稀土稳定剂 • 6、辅助热稳定剂
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Hale Waihona Puke Baidu
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1、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。 铅盐类稳定剂的优点：热稳定性优良，具有长期热稳定性，电气绝缘性 能优良，耐候性好，价格低。 铅盐类稳定剂的缺点：分散性差、毒性大、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，易产生硫污染。 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’。三盐基硫酸铅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。 (2)二盐基亚磷酸铅 分子式为2PbO．PbHPO3.H2O，代号为DL，简称二盐，白色粉末，密 度为6．1g／cm3。二盐基亚磷酸铅的热稳定性稍低于三盐基硫酸铅，但耐 候性能好于三盐基硫酸铅。二盐基亚磷酸铅常与三盐基硫酸铅并用，用量 一般为三盐基硫酸铅的1／2。 (3)二盐基硬脂酸铅 代号为DLS，不如三盐基硫酸铅、二盐基亚磷酸铅常用，具有润滑性。 常与三盐基硫酸铅、二盐基亚磷酸铅并用，用量为0．5—1．5份。
• 4、有机锑类 • 具有优秀的初期色相和色相保持性，尤其是在低用量时，热稳定性 优于有机锡类，特别适于用双螺杆挤出机的PVC配方使用。 • 有机锑类主要包括硫醇锑盐类、巯基乙酸酯硫醇锑类、巯基羧酸酯 锑类及羧酸酯锑类等。 • 国内的锑稳定剂主要以三巯基乙酸异辛酯锑(ST)和以ST为主要成分 的复合稳定剂STH—I和STH-Ⅱ两种为主。五硫醇锑为透明液体， 可用作透明片、薄膜、透明粒料的热稳定剂。STH-I可以代替京锡 C-102，可抑制PVC的初期着色，热稳定性好，制品透明，颜色鲜 艳，STH—Ⅱ无毒，主要用于PVC水管等。
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2、金属皂类 为用量仅次于铅盐的第二大类主稳定剂，其热稳定性虽不如铅盐类， 但兼具润滑性。金属皂类可以是脂肪酸(月桂酸、硬脂酸、环烷酸等)的金 属(铅、钡、镉、锌、钙等)盐，其中以硬脂酸盐最为常用，其活泼性大小 顺序为：Zn盐Cd盐Pb盐Ca盐Ba盐。金属皂类一般不单独使用，常常为金属 皂类之间或与铅盐及有机锡等并用。除Gd、Pb外都无毒，除Pb、Ca外都透 明，无硫化污染，因而广泛用于软质PVC中，如无毒、透明类制品等。 常用的金属盐类稳定剂有： (1)硬脂酸锌(ZnSt)，无毒且透明，用量大后，易引起“锌烧”制品变 黑，常与Ba、Ca皂并用。 (2)硬脂酸镉(CdSt)，为一重要的透明稳定剂品种，毒性较大，不耐硫 化污染，抑制初期变色能力大，常与Ba皂并用。 (3)硬脂酸铅(PbSt)，热稳定性好，可兼做润滑剂。缺点为易析出，透 明差，有毒且硫化污染严重，常与Ba、Cd皂并用。 (4)硬脂酸钙(CaSt)，加工性能好、热稳定能力较低，无硫化污染，无 毒，常与Zn皂并用。 (5)硬脂酸钡(BaSt)，无毒，长期热稳定性好，抗硫化污染，透明，常 与Pb、Ca皂并用。复合品种常用的有：Ca／Zn(无毒、透明)、 Ba／Zn(无毒、透明)、Ba／Cd(有毒、透明)及Ba／Cd／Zn。
安定剂
制作:沈兰金 2008.01.31
• 安定剂(稳定剂)分为热、光二种安定剂 • 热安定剂除了要求具有耐热性、耐候性和易于加工等基本性能外，还 应考虑它的透明性机械强度、电绝缘性、毒性。目前所采用的安定剂 一般为热定剂。 • 耐热性：是热安定剂的最基本性质，一个好的安定剂不仅要有初期的 耐热性，还要有长期之耐热性。即要在加工时耐高温，同时在制品中 在长时间使用也要有很好的安定性。 • 耐候性：在日光和各种气候变化的作用下，引起塑料这老化。一般称 之为天候老化。 • 加工性：即要求押出和射出都应流动性好，便于脱模等。 • 压析性：在加工过程中，配合剂组分从聚合物中折出。一般情况下， 量大越易析出。同时温度高会出现夺析严重的情况。 • 兼容性：若稳定剂在配合物中不易分散，兼容性不良时，会产生从内 部向外部表面移动，最后留在制品表面上。如果喷出物是粉状的固体 物质，则称为“喷雾”，如果喷出物是液体，则称为“出汗”。 • 电绝缘性：各种安定剂的绝缘性能是不一样的，一般情况下，铅盐和 金属皂类绝缘性能良好，而有机锡电绝缘性能较低。
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5、稀土稳定剂 选材多为稀土氧化物和稀土氯化物为主，其氧化物和氯化物多为镧、铈、 镨、钕等轻稀土元素的单一体或混合体。因此复配工艺的好坏直接影响着 稀土多功能复合稳定剂的效能。性能优良的稀土稳定剂应具有以下功能： (1)优异的热稳定性能 静态动态热稳定性，均与京锡8831相当，好于铅盐及金属皂类，是铅 盐的三倍及Ba／Zn复合稳定剂的4倍。可复配成为无毒、透明的，还可部 分代替有机锡类稳定剂而广泛应用。稀土稳定剂的作用机理为捕捉HCl和 置换烯丙基氯原子，与环氧类的辅助稳定剂具有较好的协同作用。 (2)偶联作用 具有优良的偶联作用，与铅盐相比，与PVC有很好的相容作用，对于 PVC-CaCO，体系偶联作用较好，有利于PVC塑料门窗异型材强度的提高。 用稀土稳定剂加工的PVC型材的焊角强度比铅盐稳定剂的PVC型材焊角强 度要高，原料价格也高一些。 (3)增韧作用 与PVC树脂和增韧剂CPE的良好的相容性以及与CaCO3，的偶联作用， 使PVC树脂在加工中塑化均匀，塑化温度低，型材的耐冲击性能较好。
• 6、辅助热稳定剂品种 • 辅助垫稳定剂本身不具有热稳定作用，只有与主稳定剂一起并用， 才会产生热稳定效果，并促进主稳定剂的稳定效果。辅助热稳定剂 一般不含金属，因此也称为非金属热稳定剂。 • 辅助热稳定剂的主要品种有： • (1)亚磷酸酯类。是一重要的辅助热稳定剂，与Ba／Cd、Ba／Zn 复合稳定剂及Ca／Zn复合稳定剂等有协同作用，主要用于软质PVC 透明配方中。 • (2)环氧化合物类，与金属皂类有协同作用，与有机锡类稀土稳定 剂并用效果好，常用的品种为环氧大豆油、环氧脂。 • (3)多元醇类，主要有季戊四醇、木糖醇、甘露醇等，可与Ca／Zn 复合稳定剂并用。
纯的PVC树脂对热极为敏感， 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。
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3、有机锡类 有机锡类为热稳定剂中最有效的，在透明和无毒制品中应用最广泛的一类， 其突出优点为：热稳定性好，透明性好，大多数无毒。缺点为格高，无润滑性。 有机锡类大部分为液体，只有少数为固体。可以单独使用，也常与金属皂类并 用。有机锡类热稳定剂主要包括含硫有机锡和有机锡羧酸盐两类。 (1)含硫有机锡类： 主要为硫醇有机锡和有机锡硫化物类稳定剂，与Pb、Cd皂并用会产生硫污。 含硫有机锡类透明性好。主要品种有： a、二巯基乙酸异辛酯二正辛基锡(DOTTG)，外观为淡黄色液体，热稳定性及 透明性极好，无毒，加入量低于2份。 b、二甲基二巯基乙酸异辛酯锡(DMTFG)，外观为淡黄澄清液体，为无毒、高 效、透明稳定剂，常用于扭结膜及透明膜中。 (2)有机锡羧酸盐： 稳定性不如含硫有机锡，但无硫污染，主要包括脂肪酸锡盐和马来酸锡盐。 主要品种有： a、二月桂酸二正丁基锡(DBTL)淡黄色液体或半固体，润滑性优良，透明性 好，但有毒，常与Cd皂并用，用量1-2份；与马来酸锡及硫醇锡并用。 b、二月桂酸二正辛基锡(DOTL)，有毒且价高，润滑性优良，常用于硬PVC 中。 c、马来酸二正丁基锡(DBTM)，白色粉末，有毒，无润滑性，常与月桂酸锡 并用，不可与金属皂类并用于透明制品中。
• 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。铅盐类主要按此机理作用， • 置换活泼的烯丙基氯原子。金属皂类、亚磷酸脂类和有 机锡类可按此机理作用。 • 与自由基反应，终止自由基的反应。有机锡类和亚磷酸 脂按此机理作用。 • 与共扼双键加成作用，抑制共扼链的增长。有机锡类与 环氧类按此机理作用。 • 分解过氧化物，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作用的金属离子。 • 同一种稳定剂可按几种不同的机理实现热稳定目的。