PVC热稳定剂常用测试方法解析
一种PVC静态热稳定性检测的新方法
红发生显现蓝色反应的时间作为 ＰＶＣ 热稳定性的指
标ꎮ 这个方法简单易行ꎬ 在 ＰＶＣ 热稳定性检测中起
到了很大的作用 [５] ꎮ 然而ꎬ 这个方法最大的问题是
不客观ꎬ 人为影响因素大ꎬ 结果重现性差ꎬ 人工劳动
强度大ꎮ 另一个一直被忽视的问题是ꎬ 此方法没有关
ａ－１ ＃ 样品
图 ３ ＰＶＣ 热分解过程的化学式
Ｆｉｇ ３ Ｔｈｅｒｍａｌ ｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｏｆ ＰＶＣ
传统国标方法只关注了 ＨＣｌ 释放ꎬ 未对 ＰＶＣ 粉
体的变化进行表征ꎬ 所以不能对 ＰＶＣ 树脂的静态稳
定性给出一个全面客观的评价ꎮ
２ ２ 新方法对样品的热稳定性评价
速多功能混合机中进行混合制得样品ꎮ
表 １ 样品配方
Ｔａｂ １ Ｓａｍｐｌｅ ｆｏｒｍｕｌａ
编号
样品质量 / ｇ
ＰＶＣ
钙锌稳定剂
复合铅盐稳定剂
１＃
１００
０
０
＃
１００
３
０
３＃
１００
０
３
２
样品编号
ｔ１ / ｍｉｎ
１＃
３ ５
ｔ２ / ｍｉｎ
５
２＃
２５
３１ ５
３＃
－
－
注: １) ｔ１ 和 ｔ２ 分别代 ＧＢ / Ｔ ２９１７ １—２００２ 方法中试纸初
注到物料本体的结构变化ꎬ 如外观、 颜色等在受热过
程中发生的改变ꎮ 此外ꎬ 随着 ＰＶＣ 相关技术的进步ꎬ
当 ＰＶＣ 加入热稳定剂后ꎬ 以及一些特殊品质的 ＰＶＣ
的热稳定性是无法通过刚果红试纸变色的指标判定其
介绍了PVC的热降解和热稳定机理
要介绍了PVC的热降解和热稳定机理，概述了PVC热稳定剂的种类、其作用机理以及用途，并讨论了PVC热稳定剂的现状和其发展趋势。
关键词PVC 热稳定剂热降解前言聚氯乙烯(PVC)具有优良的耐腐蚀性和很高的力学性能，又因价格低廉、原料丰富、制造工艺成熟，其制品被广泛应用于工农业生产的各个领域。
然而，PVC加工时有一个致命的弱点，就是热稳定性差。
因为PVC结构中存在缺陷[1]（头头结构、双键结构的活泼氯原子、聚合物的立构规整性等），而PVC是在高温和高剪切条件下进行加工的,容易脱去分子上的HCl而导致聚合物降解,引起产品变色和制品机械性能等下降,影响其使用及寿命。
虽然PVC的热稳定性差，但是PVC的用量仍然很大，仅次于高低密度聚乙烯。
因此，提高PVC的热稳定性具有很重要的意义。
热稳定剂是PVC加工不可缺少的主要助剂之一，热稳定剂使用的份数不多，但其作用是巨大的。
在PVC加工中使用热稳定剂可以保证PVC不容易降解，比较稳定。
PVC加工中常用的热稳定剂有碱式铅盐类稳定剂、金属皂类稳定剂、有机锡稳定剂、稀土稳定剂、环氧化合物等。
PVC降解机制复杂, 不同稳定剂的作用机制也不相同，所达到的稳定效果也有所区别。
1. PVC的热降解机理PVC在100～150℃明显分解，紫外光、机械力、氧、臭氧、氯化氢以及一些活性金属盐和金属氧化物[2]等都会大大加速PVC的分解。
PVC的热氧老化较复杂，一些文献报道将PVC的热降解过程分为两步[3]。
（一）脱氯化氢：PVC聚合物分子链上脱去活泼的氯原子产生氯化氢，同时生成共轭多烯烃；（二）更长链的多烯烃和芳环的形成：随着降解的进一步进行，烯丙基上的氯原子极不稳定易脱去，生成更长链的共轭多烯烃，即所谓的“拉链式”脱氢，同时有少量的C-C键的断裂、环化，产生少量的芳香类化合物。
其中分解脱氯化氢是导致PVC老化的主要原因。
关于PVC的降解机理比较复杂，没有统一的定论，研究者提出的主要有[4]自由基机理、离子机理和单分子机理。
PVC热稳定剂
PVC热稳定剂上世纪八十年代开始，随着塑料加工机械的大量进口，塑料助剂各种新技术、新产品也大量进入中国。
如用于生产柔软革的LC-90(美国大祥美华公司生产的镉/锌催发泡稳定剂)、用于发泡墙壁纸生产的钾/钙高发泡稳定剂(荷兰阿克苏公司产品)等。
这些产品给我们带来了新的加工理念和视野的同时，也是我国目前热稳定剂品种全、系统杂的由来。
客观地分析目前国内的热稳定剂格局如果将铅、镉类产品排除在外则环保型产品已形成了以有机锡(含复配产品)、钙/锌(就是复配产品)、稀土复配等三大体系，当然国内已有有机稳定剂的研发、应用报道。
而以产量和认同感来讲，目前还是钙/锌类产品排第一;但复合型多功能有机锡稳定剂是有机锡产品一大发展趋势，也是符合我国实际情况的;当然稀土类产品尤其是目前推出的稀土/钙锌产品也是一大亮点。
复合钙锌热稳定剂是世界上公认的无毒、环保型热稳定剂,且具有价格低廉、润滑性良好等优点,具有极广阔的发展空间，复合钙锌热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。
世界著名的热稳定剂生产厂商均有该产品推出。
而国内企业都在通过不同的方式迎头追赶，在粉状、糊状、液体等环保类产品的开发、应用上取得了不错的成绩。
辅助稳定剂的开发应用是热稳定剂的研究热点之一，这类有机化合物有亚磷酸酯、多元醇、环氧化合物、β-二酮、有机稳定物质和无机类的水滑石等。
在有机稳定物质的研究应用方面尤为突出的美国科聚亚公司推出用于pvc硬制品加工方面的有机产品——OBS。
有机稳定剂可以从有机碱类化合物，如氨基尿嘧啶、二氢吡啶及五节环1，3，4-恶二唑衍生物等中提取，这类物质具有价格竞争性，同时在性能有低迁移性、低气味、良好前期色相、极佳的透明性。
有机稳定剂稳定剂由于抑制了分子链交联，在加工PVC制品时，在高温和高剪切作用下的加工时间，明显优于铅类和钙/锌皂类稳定剂体系，国内已有院所、企业早在数年前就投入了大量的人、财、物，取得了一定的成绩。
新型PVC用液体钙锌复合热稳定剂的合成与应用
将环氧油酸、氢氧化钙、溶剂以及助剂依次加
入在５００ ｍＬ四颈烧瓶中搅拌均匀。升温至一定
ｍＬ水，投入ｐＨ １—１４的广泛纸一小
温度，待反应完毕后，减压蒸馏除去反应生成的 水，过滤得到环氧油酸钙皂溶液。
１．２．３环氧油酸锌的合成
块，滴加１：１氨水中和，直至试纸呈蓝绿色（ｐＨ ＝８），加１０ｍＬ氨一氯化铵缓冲溶液（ｐＨ＝ ｌＯ），７滴０．５％铬黑Ｔ指示剂，即用０．０５
ｉｎ
ｏｎ
图５反应温度对产品中钙含量的影响
Ｆｉｇ．５ Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｒｅａｔｉｏｎ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｉｎ ｐｒｏｄｎｃｔ
ａｎｄ ａｎｔｉｏｘｉｄａｎｔ ａｇｅｎｔ ａｇｅｉｎｇ
ｔｈｅ
ｔｈｅｒｍａｌ
ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｍｐｏｕｎｄ ｈｅａｔ ｓｔａｂｉｌｔｙ ｗｅｒｅ
ＳＯ
ｍｅｔｈｏｄ，ｔｈｅｒｍａｌ
ｏｖｅｎ
ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄFra bibliotekｏｎ．Ａｎｄ ｔｗｏ ｌｉｑｕｉｄ ｚｉｎｃ ＰＶＣ ｃｏｍｐｏｕｎｄ
ｈｅａｔ ｓｔａｂｉｌｉｚｅｒｓ ｈａｖｅ ｂｅｅｎ ｐｒｏｄｕｃｅ ｂｙ ｐｉｌｏｔ—ｐｌａｎｔ． Ｋｅｙ
塑料助剂
２０１４年第２期（总第１０４期）
新型ＰＶＣ用液体钙锌复合热稳定剂的合成与应用
徐会志 葛琴琴於伟刚 沈伟
（浙江传化股份有限公司，杭州，３１１２３１）
摘要对环氧油酸钙、锌皂的合成工艺，以及聚氯乙烯（ＰＶＣ）用钙锌复合液体热稳定剂的配方进 行研究，并探究了复合热稳定剂的协同效应。通过刚果红法、热老化烘箱法等，考察了钙／锌比、金属皂 含量、亚磷酸酯、Ｂ一二酮、抗氧剂等对复合热稳定剂热稳定性能的影响，确定了这种液体复合热稳定剂
PVC热稳定剂
纯PVC树脂对热极为敏感，当加热温度达到900C以上时，就会发生轻微的热分解；当温度达到1200C后，即发生明显的热分解反应，使PVC树脂颜色逐渐加深，PVC的热降解机理十分复杂，但PVC的热分解反应的实质是由于脱HCl反应引起的一系列反应，最后导致大分子链断裂。
虽然PVC的热分解机理还不十分成熟，但防止PVC热分解的热稳定机理则比较成熟，它是通过如下几个方面来实现热稳定目的的。
1.捕捉PVC热分解产生的HCl，从而防止HCl的催化降解作用。
铅类稳定剂主要按此机理作用，此外还有金属皂类、有机锡类、亚磷酸酯类及环氧类等按此机理作用。
2. 置换活泼的烯丙基氯原子。
金属皂类、亚磷酸酯类和有机锡类可按此机理作用。
3. 与自由基反应，中止自由基的传递。
有机锡类和亚磷酸酯类按此机理作用。
4. 与共轭双键加成作用，抑制共轭链的增长。
有机锡类和环氧类按此机理作用。
5. 分解氢过氧化物，减少自由基的数目。
有机锡和亚磷酸酯类按此机理作用。
6. 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。
实践证明，添加热稳定剂是提高PVC热稳定性的有效方法。
PVC热稳定剂种类较多。
按其化学成分有盐基性铅盐、金属皂（高级脂肪酸钡、铅、隔、钙、锌、镁、钾、锶等）、有机锡、环氧化合物、亚磷酸酯、稀土化合物及硫醇锑等。
配方设计时，通常将不同种类或同一种类的几种稳定剂并用，产生协同、加合或互补效果。
因单一成分的热稳定剂难以满足热稳定性和综合性能要求，复合型（液体、膏状、片状）热稳定剂的开发应用得到迅速发展。
常用的主热稳定剂品种。
铅盐类铅盐类是PVC最常用的热稳定剂，其用量可占PVC热稳定剂的一半以上。
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。
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，也难以得到鲜艳色彩的制品，缺乏润滑性，以产生硫、隔污染。
常用的铅盐类稳定剂有三碱式硫酸铅，分子式为：3PbO·PbSO4·H2O，代号TLS，白色粉末，密度6.4g/cm3。
PVC稀土热稳定剂 (1)
优点：其“偶联”作用有利 于塑化，增加韧性，与其他助剂有良好的协同作用
缺点：它极易吸潮，易溶于水，这对
长时间与水接触的制品及电性能不利，并使熔 体粘度增加
LOGO
PVC稀土热稳定剂机理
在160-220度，PVC制品会产生降解。目 前关于PVC降解脱HCl的机理有三种理论解 释，分别为自由基机理、单分子机理、离子型 机理。这三种理论分别从不同的角度诠释了 PVC脱HCl的过程，但同时又基于同一个前提 条件，就是PVC链中存在不稳定的氯原子。稀 土元素是IIIB族钪、钇和镧系元素群的总称。 稀土热稳定剂具有优异的热稳定性，是因为稀 土元素特殊的结构。稀土元素的原子结构中有 众多的空轨道，可作为中心离子接受孤对电子 形成配位体，有从6到12的各种配位数，稀土 热稳定剂正是利用这一点，与PVC中不稳定的
润滑剂、抗氧剂及其它助剂之间，通常存在协
同效应。为了达到理想的热稳定和其它方面效
果，将它们按适当比例和方式复合混配，制成
复合“一包装”式热稳定剂体系。复合稀土热
稳定剂除具热稳定作用外，还具在环保、性能价格比等方面均有优势，是一种
安全无毒、价廉、高效的PVC的新一代复合型
的东西！
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思考与讨论
稀土稳定机理属于我们所学的热稳定剂中的哪种稳定机理？ 通过学习稀土热稳定剂是怎么样来实现热稳定的？ 如何去降低普通热稳定剂对环境带来的危害？ 怎样让现有可再生资源实现稀土同样的性质和优势？
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热稳定剂展望
随着科技的发展和一些新产品的出现对热稳定剂 的需求量会越来越大。用量多的同时会给环境带 来更大的伤害，我们应该考虑如何从一些废旧的 用品中轻易的回收一些有毒有害的物质及可利用
氨基脲嘧啶对PVC的热稳定作用——性能递变规律与机理
氨基脲嘧啶对PVC的热稳定作用——性能递变规律与机理曹先贵;吴茂英;何家俊【摘要】用烘箱变色法测试了几种6-氨基尿嘧啶对聚氯乙烯(PVC)的热稳定作用.结果表明,其热稳定性能随分子中与脲基N原子相连基团的吸电子性的增强而提高;根据这一热稳定性能递变规律和分子结构特点可以推测,6-氨基脲嘧啶是通过6-C 原子作为亲电中心与PVC发生亲电反应而产生热稳定作用的;Frye和Horst所提出的传统热稳定剂作用机理(不稳定氯取代)不适用于6-氨基脲嘧啶,热稳定剂的确切作用机理还需进一步的研究加以阐明.%Effects of several 6-aminouracils on heat stability of PVC were investigated by an oven discoloration method.The results indicated that the heat stability of PVC was improved with an increase of electron-withdrawing capability of groups linked to the carbamido groups.Based on this progressive change law of heat stability as well as molecular structural characteristics of 6-aminouracils,it was predicted that 6-aminouracils could stabilize PVC by an electrophilic reaction with PVC through their 6-C atom as the electrophilic center.This means that the classical Frye and Horst's theory are not suitable for the heat stabilization mechanism of 6-aminouracils,and therefore,the exact mechanisms for this new heat stabilizer should be clarified in further work.【期刊名称】《中国塑料》【年(卷),期】2017(031)009【总页数】5页(P97-101)【关键词】氨基脲嘧啶;聚氯乙烯;热稳定剂;性能递变规律;机理【作者】曹先贵;吴茂英;何家俊【作者单位】广东工业大学轻工化工学院,广东广州510006;广东工业大学轻工化工学院,广东广州510006;广东工业大学轻工化工学院,广东广州510006【正文语种】中文【中图分类】TQ325.3PVC是应用广泛的通用塑料品种，但因热稳定性差，热稳定剂是必需的加工添加剂[1-2]。
PVC用有机热稳定剂VAS的制备与应用
PVC用有机热稳定剂VAS的制备与应用合成了香草醛希夫碱(VAS),研究VAS在硬脂酸盐(CaSt2和ZnSt2)及水滑石(LDH)复合热稳定体系中对PVC热稳定作用的影响.结果表明:ZnSt2与VAS存在较好的协同作用,与LDH复配能显著提高复合热稳定体系的热稳定性,VAS/ZnSt2/LDH复合热稳定体系的最佳配比为5/3/2.聚氯已烯是重要的通用聚合物之一，但在其加工和使用过程中因热、光、氧或剪切作用会引发降解，因此需要加入热稳定剂[1-4]。
目前使用的热稳定剂中含有铅、钡、锡或镉等的重金属元素，但随着人们环保意识的增强和各类指令法规的实施，逐渐减少含重金属无素热热定剂的使用，使用无素环保的有机热稳定剂成为PVC行业发展趋势[5-8]。
希夫碱是由含氨基和醛基的两类物质通过脱水缩和而形成的一类有机物，这类化合物中通常含有亚胺基（-CH=N-）或甲亚胺基（-CR=N-），又被称为亚胺或者亚胺取代取。
研究显示，希夫碱配体有很高的活性，并且具有极好的配位功能，这些都得益于希夫碱中（-C=N-）的孤子电子[9-11]。
1.实验部分1.1材料PVC：SG-5型树脂，天津大沽化工厂；香草醛：分析纯，天津大学科威公司；苯胺：化学纯，天津市北方天化学有限公司；无水乙醇：分析纯，天津市北方天医化学试剂厂；水滑石（LDH）：工业级，丹东松元化学有限公司；氢氧化钙[Ca(OH)2]：、硬脂酸（HSt）、钙锌复合热泪稳定剂：工业级，天津市裕发助剂厂。
1.2仪器红外光谱测定仪：FTIR-650，天津港东科技发展有限公司；双辊筒塑炼机：SK-160B，上海橡胶机械厂；刚果红测试仪：XMT808，天津市裕发助剂厂；转矩流变仪：HAAKE，PolylabRC.300P，德国Thremo Electron.1.3VASr的合成1.3.1化学反应方程式：1.3.2合成工艺流程VAS由羰胺缩反应合成，取摩尔比为1：1.2的香草醛与苯胺，加入无水乙醇溶液中进行反应，反应温度为78℃，得到澄清溶液后停止反应。
CPVC热稳定性能研究
CPVC热稳定性能研究柯伟席;王澜;张萌;杜文硕;沈传熙【摘要】采用转矩流变仪、冲击试验机、力学试验机、维卡热变形仪研究了主热稳定剂、辅助热稳定剂、内润滑剂和外润滑剂对氯化聚氯乙烯(CPVC)体系的热稳定件能和流变性能以及最终制晶的力学性能的影响.结果表明,主热稳定剂复合铅盐稳定剂为3.0份,辅助热稳定剂Pb-St和Ba-St分别为0.7～1.1份、内润滑剂H-St为0.5份、外润滑剂石蜡为0.6份时,体系的加工性能和热稳定性能最好,最终制品的冲击强度、拉伸强度、维卡软化点分别为20.19 kJ/m<'2>、67.36 MPa、122.3℃.【期刊名称】《中国塑料》【年(卷),期】2011(025)003【总页数】5页(P34-38)【关键词】氯化聚氯乙烯;热稳定剂;润滑剂;流变性能;加工性能【作者】柯伟席;王澜;张萌;杜文硕;沈传熙【作者单位】北京工商大学材料与机械工程学院,北京,100048;北京工商大学材料与机械工程学院,北京,100048;北京工商大学材料与机械工程学院,北京,100048;北京工商大学材料与机械工程学院,北京,100048;北京工商大学材料与机械工程学院,北京,100048【正文语种】中文【中图分类】TQ325.3CPVC是聚氯乙烯(PVC)树脂继续氯化后的产物,理论上全部氯化后氯含量最高可达73.2%,一般为61%～68%。
由于CPVC与PVC相比氯含量由原来的56.7%提高到61%以上,表现出一些和PVC不同的性质。
研究表明,当氯含量增至65%以上时,CPVC的拉伸强度和弯曲强度直线上升,同时脆性也增大。
随着氯含量的增加,分子键极性增大,分子间作用力增强,使CPVC树脂在物理力学性能,特别是耐候性、耐老化性、耐腐蚀性、热变形温度、可溶性、阻燃自熄性等均比PVC有较大的提高,是近几年来应用领域发展速度较快的新型塑料材料。
这种良好的综合性能使得CPVC树脂在管材、板材、绝缘及阻燃材料、涂料及黏合剂、发泡材料、人造纤维等方面得到了广泛的应用,因此CPVC塑料制品已具有一定的市场潜力[1-4]。
提高PVC热稳定性的方法
提高PVC热稳定性的方法摘要：PVC树脂以其廉价和优良的性能而被广泛使用，是目前世界上最常用的塑料之一。
近几年来，由于下游加工业的发展和市场竞争加剧，加工业对于PVC材料的耐热性要求也越来越高。
PVC热稳定性是其在生产及应用中的一项重要特性，它以PVC因热分解而变色及脱盐的数量作为测定标准。
本文总结了提高PVC热稳定性的几种方法，并对PVC树脂热稳定性的衡量指标进行了详细的阐述，以其对相关研究人员有所帮助。
关键词：PVC；热稳定性；方法前言PVC具有高强度、高阻燃性、耐腐蚀性、绝缘性好、成本低等优异的理化性质，是最早被工业化制备的一种新型材料，在工业、农业、建筑等领域具有广阔的应用前景。
然而，PVC因其自身的分子结构，在光照、温度等环境因素的影响下，极易因HCl的脱出而产生热分解，使产品的色泽变深或变色，进而造成机械等性能的降低。
在评估树脂性能时，热稳定性是一项非常重要的指标，因此，应对其热稳定性进行研究，以便更好地对其生产进行指导，适应下游市场的需要，从而提升企业的市场竞争力。
1PVC树脂热稳定性的衡量指标如果PVC树脂自身的耐热性较差，则需要对其进行更多的耐热性处理。
如果PVC树脂的热稳定性时间有很大波动性，将使生产厂家在生产过程中经常需要修改工艺配方。
目前，国家对PVC树脂热稳定性没有明确的规定，据悉，在PVC树脂加工行业中，一般认为PVC树脂的热稳定时间（温度180℃）以4min以上为最佳，少于3min，产品的加工就会受到影响[1]。
2PVC树脂热稳定性的影响因素2.1分子链结构PVC在除去盐分后，可以生成分子链结构，结果表明，在自由基聚合反应中，PVC结构中存在着分子链的生成。
同时，随着脱盐速率的提高，高分子链中形成共轭双键的几率也随之提高，导致树脂及产品呈暗色。
2.2HClHCl具有催化加快降解的效果，但也会影响变色。
所以，在PVC降解过程中，及时将HCl脱除，有利于PVC树脂的耐热性。
pvc钙锌稳定剂色相解决方法
pvc钙锌稳定剂色相解决方法PVC钙锌稳定剂是一种常用的热稳定剂，用于提高聚氯乙烯（PVC）材料的热稳定性能。
然而，由于钙锌稳定剂的成分和使用方法的不同，可能会导致PVC制品出现色相问题。
本文将探讨一些解决PVC 钙锌稳定剂色相问题的方法。
一、色相问题的原因PVC钙锌稳定剂在制备PVC制品时，可通过与PVC树脂中的卤素发生反应，形成稳定的络合物，提高PVC材料的耐热性和耐候性。
然而，在使用钙锌稳定剂的过程中，由于不同原料和工艺的选择，可能会导致PVC制品出现色相问题，如黄变、褐变等。
二、选择合适的钙锌稳定剂为了解决PVC钙锌稳定剂色相问题，首先需要选择合适的钙锌稳定剂。
不同的钙锌稳定剂有不同的化学成分，可能会对PVC制品的色相产生影响。
因此，在选择钙锌稳定剂时，应根据不同的需求和使用条件，选择适合的产品。
同时，需要注意钙锌稳定剂的配方和使用方法，避免对PVC制品的色相产生负面影响。
三、调整钙锌稳定剂的配方如果PVC制品出现色相问题，可以尝试调整钙锌稳定剂的配方。
一般来说，增加钙锌稳定剂的使用量可以提高PVC制品的热稳定性能，但过高的使用量可能会导致PVC制品出现色相问题。
因此，可以适当调整钙锌稳定剂的配方，平衡热稳定性和色相性能之间的关系。
四、改变生产工艺除了调整钙锌稳定剂的配方外，改变生产工艺也是解决PVC钙锌稳定剂色相问题的一种方法。
例如，可以调整加热温度和时间，控制热稳定剂的分解和反应速度，避免出现色相问题。
此外，还可以改变挤出温度、模具温度等参数，优化PVC制品的成型过程，提高制品的色相稳定性。
五、添加辅助稳定剂在PVC制品的生产过程中，除了钙锌稳定剂外，还可以添加一些辅助稳定剂来改善色相稳定性。
例如，可以添加有机锡稳定剂、醇酸盐稳定剂等，增强稳定体系的稳定性，提高PVC制品的色相性能。
但需要注意的是，添加辅助稳定剂时应遵循合理配比原则，避免对PVC制品的其他性能产生不利影响。
六、控制原料质量为了解决PVC钙锌稳定剂色相问题，还需要控制原料的质量。
PVC热稳定性的影响因素分析及解决措施
工艺条件、配方等是影响 PVC 热稳定性的主要因素。
2 单体质量及解决措施
氯乙烯单体经精制提纯后， 虽可达到聚合反应 要求，但仍含有多种微量杂质，醛类、乙炔和铁离子 等，这些杂质是促使热稳定性下降的主要原因。 2.1 乙炔
乙炔是一种很强的链转移剂，在氯乙烯单体中， 如果存在微量乙炔及二乙烯基乙炔等炔类杂质，在 VC 自由基聚合中，长链自由基能与乙炔发生链转移 反应而生成低聚物， 形成稳定的 p-π 共轭体系，并 继续与单体反应进行链增长，使 PVC 分子链中生成 共轭双键或不饱和键， 成为降解脱氯化氢的薄弱环 节。 反应式如下： -CH2-CHCl+CH≡CH→-CH2-CHCl-CH=CH -CH2-CHCl -CH =CH +nCH2=CHCl →-CH2CHClCH = CH（CH2-CHCl）n-
在 这 些 影 响 因 素 中 ，PVC 链 中 的 不 规 整 结 构 ， 尤其是活泼性最大的与双键相邻的氯原子 （又称为 烯丙基氯原子）以及叔氯、端基烯丙基氯、仲氯等被 认为是造成 PVC 稳定性变差的主要原因。 将烯丙基 氯含量不同的 PVC 做脱 HCl 速率比较时，烯丙基氯 含量高的 PVC， 脱 HCI 的速率要高。 从宏观角度上 看，完全可以认为单体质量和原料质量、品种及聚合
2反应速度减慢， 树脂的聚合度下降， 这是因为乙炔形成的聚合物易 分解放出氯化氢，降低体系的 pH 值，从而影响引发 剂的引发速率，另外在形成 p-π 键的同时，使 大 分 子内部终止聚合，这不仅降低了分子量，而且减少反 应活性中心，降低聚合度。 当乙炔含量过高，在乙醛 及铁的协同作用下，会降低 PVC 的热稳定性。
关键词：PVC 树脂；热稳定性；质量控制；不规整结构；解决措施
中图分类号：TQ325.3
塑胶PVC热稳定性测定方法
PVC热稳定性：测定方法之比较一种确定聚氯乙烯（PVC）热稳定性的简单方法是测量出聚合物降解时氯化氢（HCl）的释放量。
这种测试方法在过去已经是许多研究的课题，而它们的结果又组成了ISO182/1-4部分所描述方法的基础。
有四种不同方法被利用，它们主要根据HCl量的显示方法而有差别。
◆在ISO182-1规定的刚果红测试方法中，一张试纸被置于待测试样品上方的试管中，测定直到试纸变色时的时间，然而在ISO182-4标准中，氮气被用作载体。
在这三种方法中，所产生的HCl被引入充满液体的测试室中，测量出析出HCl 分子的浓度。
◆在PH值方法（ISO182-2）中，气体混合物被导入PH值为6.0的NaCl溶液中，然后就测量PH值达到3.8时的时间。
◆导电率测试方法（ISO182-3）利用去除矿物质的水作为测试介质，并连续测量其导电率。
当导电率变为50mS/cm时，HCl浓度就已经达到样品被热消耗的浓度了。
◆在电位方法（ISO182-4）中，Cl-浓度由电解液中的电位而被确定。
所有的方法确定出稳定时间，直到达到某一特定HCl浓度，而感应时间决定HCl析出开始的数值。
至今，尚无出版物记录下利用系统化测定数据的不同测试仪器的可比性。
本文描述的是以ISO5725-2标准为基础的多个实验室进行的测试的性能和评价。
样品备制和测试仪器一个标准复合配方，以及Ca/Zn和Pb作为稳定剂的混合物，在一个加热/冷却混合器中被制备出来。
这些混合物在实验室挤出机被塑化，并被加工成直径约2mm、长度约2mm的粒料（实验室挤出机加热段的温度为160℃、165℃和175℃，模温为180℃）。
在预备实验中，样品显示出极佳的测试结果可重复性，具有不需要由粉碎、筛分等完成的复杂样品制备。
电脑控制测试设备PVC Thermomat 763由两个独立的可加热铝块组成，每块具有四个测试位（图1）。
透明的玻璃反应皿被直接插入到加热铝块中。
通过计算软件，自动确定出稳定和感应时间。
介绍了PVC的热降解和热稳定机理
要介绍了PVC的热降解和热稳定机理，概述了PVC热稳定剂的种类、其作用机理以及用途，并讨论了PVC热稳定剂的现状和其发展趋势。
关键词PVC 热稳定剂热降解前言聚氯乙烯(PVC)具有优良的耐腐蚀性和很高的力学性能，又因价格低廉、原料丰富、制造工艺成熟，其制品被广泛应用于工农业生产的各个领域。
然而，PVC加工时有一个致命的弱点，就是热稳定性差。
因为PVC结构中存在缺陷[1]（头头结构、双键结构的活泼氯原子、聚合物的立构规整性等），而PVC是在高温和高剪切条件下进行加工的,容易脱去分子上的HCl而导致聚合物降解,引起产品变色和制品机械性能等下降,影响其使用及寿命。
虽然PVC的热稳定性差，但是PVC的用量仍然很大，仅次于高低密度聚乙烯。
因此，提高PVC的热稳定性具有很重要的意义。
热稳定剂是PVC加工不可缺少的主要助剂之一，热稳定剂使用的份数不多，但其作用是巨大的。
在PVC加工中使用热稳定剂可以保证PVC不容易降解，比较稳定。
PVC加工中常用的热稳定剂有碱式铅盐类稳定剂、金属皂类稳定剂、有机锡稳定剂、稀土稳定剂、环氧化合物等。
PVC降解机制复杂, 不同稳定剂的作用机制也不相同，所达到的稳定效果也有所区别。
1. PVC的热降解机理PVC在100～150℃明显分解，紫外光、机械力、氧、臭氧、氯化氢以及一些活性金属盐和金属氧化物[2]等都会大大加速PVC的分解。
PVC的热氧老化较复杂，一些文献报道将PVC的热降解过程分为两步[3]。
（一）脱氯化氢：PVC聚合物分子链上脱去活泼的氯原子产生氯化氢，同时生成共轭多烯烃；（二）更长链的多烯烃和芳环的形成：随着降解的进一步进行，烯丙基上的氯原子极不稳定易脱去，生成更长链的共轭多烯烃，即所谓的“拉链式”脱氢，同时有少量的C-C键的断裂、环化，产生少量的芳香类化合物。
其中分解脱氯化氢是导致PVC老化的主要原因。
关于PVC的降解机理比较复杂，没有统一的定论，研究者提出的主要有[4]自由基机理、离子机理和单分子机理。
聚氯乙烯的热分析测试
聚氯乙烯的热分析测试TA measurements on polyvinyl chloride样品未增塑PVC Trosiplast 3255的注射成型板材Cl-CH2-CH-n 条件测试仪器： DSC，TGA坩埚： DSC： 40μl标准铝坩埚，钻孔盖TGA：70μl氧化铝坩埚，无盖样品制备：从板材上切下小片DSC测试：以10 K/min从30加热至120°C，在自动进样器上骤冷第二轮以10 K/min从30°C加热至300°CTGA测试：以10 K/min从30°C加热至300°C气氛：氮气，50 cm3/min计算玻璃化温度，起始点，第一轮，°C 68.8玻璃化温度，起始点，第二轮，°C 72.5DSC分解起始点，°C 250.0TGA分解起始点，°C 281.0DTG分解起始点，°C 242.0所有的起始点都基于拐切线。
解释第一轮DSC曲线显示典型的不连续性。
它们是由于应力释放和焓松弛造成的。
通常第二轮得到没有任何干扰的玻璃化转变。
在大约200°C以上，热降解通常开始，DSC上为放热峰，TGA测到的始终为由于HCl生成导致的失重。
HCl会侵蚀测试池。
用氮气吹扫测试池是防止损坏的防范措施。
如果只研究分解的开始，则可以中断温度程序，将仪器冷却下来。
为了比较，第一个分解峰被计算作为起始点。
放热分解部分是由HCl与铝坩埚的化学反应造成的。
结论 PVC是对热敏感的聚合物。
它分解生成HCl。
典型特征是玻璃化转变温度和降解开始温度(它是对热稳定性的量度)。
PVC measured by DSC and TGASample Unplasticized PVC, Trosiplast 3255 injection-molded sheet materialConditions Measuring cell:DSC,TGAPan:DSC: Aluminum standard 40 μl, pierced lidTGA: Alumina 70 μl without lidSample preparation:Disk cut off sheetDSC measurement:Heating from 30 to 120 °C at 10 K/min, quench-cooled in thesample changerSecond run from 30 to 300 °C at 10 K/minTGA measurement:Heating from 30 to 300 °C at 10 K/minAtmosphere:Nitrogen, 50 cm3/minEvaluationGlass temperature, onset, first run in °C 68.8Glass temperature, onset, second run in °C 72.5Decomposition onset DSC in °C 250.0Decomposition onset TGA in °C 281.0Decomposition onset DTG in °C 242.0All onsets are based on the inflectional tangents.InterpretationThe first DSC curve shows typical discontinuities. They are caused by stress re-lief andenthalpy relaxation. Usually the second run gives glass transitions free of anydisturbances.Above about 200 °C, thermal degradation often begins in the DSC with an exo-thermalpeak and always with weight loss due to the formation of HCl, measured by TGA. The HClcould attack the measuring cell. Purging the cell with nitrogen is a countermeasure toprevent damage. If only the beginning of decomposition is to be studied, the temperatureprogram can be interrupted and the cell cooled down. The first decomposition peak isevaluated as onset for comparison pur-poses.Part of the exothermal decomposition is caused by the chemical reaction of the HCl withthe aluminum pan.ConclusionPVC is a polymer that is sensitive to heat. It decomposes with the formation of HCl.The characteristic features are the glass transition temperature and the temperature atwhich degradation begins (which is a measure of its stability toward heat).。
pvc热稳定性研究
安徽职业技术学院毕业论文高分子材料加工技术专业毕业论文材料工程系安徽职业技术学院毕业论文PVC热稳定性研究〖关键词〗: PVC 热稳定性热稳定性研究影响因素〖摘要〗: 讨论了影响PVC热稳定性的因素，提出了提高加工热稳定性的研究重点。
对影响PVC热稳定性的各种因素诸如原料、氧、电导率、分散剂和搅拌等，采用链转移剂、降低聚合度、保持适当的PVC反应温度等是抑制羰基烯丙基生成的重要措施。
同时加入适当的热稳定剂也是提高PVC热稳定性的重要手段，在新时期PVC热稳定性的增强可以明显改善其使用性能，对生产生活的影响意义重大。
它也是今后PVC研究中很重要的一部分。
Research of PVC thermal stabilityLi Zhi huaKeywords: PVC thermal stability thermal stability study factorsAbstract：Discusses the influencing factors of PVC thermal stability, and puts forward the improvement of the machining of thermal stability are discussed. The influence of various factors of PVC thermal stability, such as raw materials, oxygen, conductivity, dispersants and agitation, using chain transfer agent, reduce the degree of polymerization, maintain proper PVC reaction temperature, etc is inhibiting carbonyl allylic generated important measures. Add the proper heat stabilizers is also raises an important means of PVC thermal stability in the new era, the stability of PVC thermal can obviously improve the use of enhanced performance; to the influence of production and life of great significance. It but also the future of PVC very important part in research.1.前言PVC是世界五大通用塑料之一，广泛应用于建筑，轻工业品，电线电缆，医药和农业等国民经济许多领域。
pvc软化温度和熔点温度
pvc软化温度和熔点温度PVC是一种常见的塑料材料，其软化温度和熔点温度是其物理性质的重要指标。
本文将围绕这两个主题展开，介绍PVC的软化温度和熔点温度的定义、测试方法、影响因素以及在实际应用中的意义。
一、软化温度的定义和测试方法软化温度是指PVC材料开始变软并失去刚性的温度。
在软化温度以下，PVC仍然是硬固体，而在软化温度以上，PVC会变得柔软并容易塑形。
软化温度可以通过不同的测试方法来确定，其中最常用的是维卡软化温度测试法。
维卡软化温度测试法是通过加热试样并测量其软化点来确定PVC的软化温度。
在测试中，将试样放置在维卡软化温度测定仪中，以固定速率升温，当试样开始软化并触及金属球时，记录下温度，该温度即为PVC的软化温度。
二、熔点温度的定义和测试方法熔点温度是指PVC材料从固态转变为液态的温度。
在熔点温度以下，PVC是固态，而在熔点温度以上，PVC会熔化成为可流动的液体。
熔点温度可以通过差热分析法来测试。
差热分析法是通过测量PVC试样在加热或冷却过程中释放或吸收的热量来确定其熔点温度。
在测试中，将PVC试样放置在差热分析仪中，以一定的升温速率加热试样，同时测量试样吸收的热量变化。
当试样开始熔化时，会释放出较大的热量，通过检测热量变化的峰值，可以确定PVC的熔点温度。
三、软化温度和熔点温度的影响因素1. PVC材料的成分：PVC树脂的不同配方会影响其软化温度和熔点温度。
添加不同的添加剂、稳定剂和增塑剂等会改变PVC的物理性质，进而影响其软化温度和熔点温度。
2. PVC材料的分子量：PVC的分子量也会对其软化温度和熔点温度产生影响。
一般来说，分子量较高的PVC具有较高的软化温度和熔点温度。
3. 加工条件：在加工PVC材料时，加工温度和压力也会对其软化温度和熔点温度造成影响。
较高的加工温度和压力可以降低PVC的软化温度和熔点温度。
四、软化温度和熔点温度在实际应用中的意义软化温度和熔点温度是评估PVC材料热稳定性和加工性能的重要指标。
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PVC热稳定剂常用测试方法解析
PVC最终制品用于不同的行业。
性能不同，PVC热稳定剂的评价和测试就需要不同的方法。
总的来说，有静态和动态两大种方法，其中静态的有刚果红试纸法、老化烘箱试验和电势法，动态的有转矩流变仪实验和动态双辊实验。
1、刚果红试纸法
根据国标GB2917.1–2002，刚果红实验法作为测试PVC热稳定剂的一种主要测试方法，其实验装置如图1所示。
使用油浴锅，内置甘油，将要测试的PVC同热稳定剂混合均匀后的物料装入小试管之中，轻微震荡使物料变的结实，然后放入油浴锅之中，油浴锅中甘油提前设定温度约170℃，使小试管内PVC物料的上表面与甘油的上表面相平，小试管上方，塞入一个带有细玻璃管的塞子，玻璃管上下通透，在玻璃管的下方将刚果红试纸打卷插入，使刚果红试纸的下边缘与PVC物料的上边缘相距约2 cm。
实验开始后，记录下从放入试管至试管内刚果红试纸开始变为蓝色的时间，即为热稳定时间。
这个实验的基本理论是当PVC在约170℃下的温度时，会急剧分解，但由于添加了热稳定剂，抑制了其分解，随着时间的延长，热稳定剂发生消耗，当消耗完成时，PVC会急剧分解释放出HCl气体，此时，试管内的刚果红试剂由于极易与HCl 发生反应而变色，会立刻显现出来，记录下此时的时间，通过时间的长短来判断热稳定剂效果的优劣。
2、静态烘箱试验
制备除热稳定剂之外PVC粉与其它加工助剂（如润滑剂、抗冲改性剂、填充剂等）的高速混合试样。
取一定上述试样，按一定比例添加不同的热稳定剂，混合均匀后，加至双棍混
炼机上进行试片制备，一般在不添加增塑剂的情况下，双辊温度设定在160～180℃，在添加增塑剂时，辊温一般在140℃左右。
利用双棍反复压片得到均匀的片后下片，然后剪片，得到一定尺寸的含不同热稳定剂的PVC样片。
将不同PVC试片放置于一个固定装置上，然后放置到恒温（一般为180℃）的烘箱内，每隔一段时间（如10 min或15 min），来记录试片的颜色变化，直到变黑为止。
通过烘箱老化试验，可以判断热稳定剂对于PVC热稳定效果的优劣，尤其是对颜色变化的抑制能力，一般认为，PVC受热时，颜色会发生白–黄–褐–棕–黑一系列由浅至深的变化，通过一定的时间下PVC的颜色即可判断降解情况。
3、电势法（电导法）
电势法测定PVC热稳定效果的实验装置如图2所示：
实验装置主要有四部分组成，最右侧为惰性气体装置，一般使用氮气，但有时也使用空气，区别在于当使用氮气保护时，可以避免空气中的氧气氧化PVC母链而产生的降解。
实验加热装置一般为180℃左右的油浴锅，油浴锅内部放入带有PVC和热稳定剂的混合料，当有HCl气体产生后，就会随着惰性气体一起进入左侧的NaOH溶液中，NaOH迅速吸收HCl，导致溶液的pH值发生变化，通过记录pH计随时间的变化，可以判断不同的热稳定剂的效果。
实验结果中，处理得到的pH–t曲线分为诱导期和增长期，诱导期的长短随着热稳定剂效果的优劣而不同。
4、转矩流变仪
转矩流变仪是模仿实际PVC加工的一种典型的小试型仪器。
在仪器的外侧有封闭的加工箱，通过与仪器相连的电脑可以控制加工箱的温度，以及内部两个辊的转速，加入转矩流变仪的物料质量一般为60～80 g，根据不同仪器型号而不同。
实验步骤为：提前准备含有不同的热稳定剂的母料，基础母料配方中除了PVC以外一般还有ACR、CPE、CaCO3、TiO2、润滑剂等。
转矩流变仪提前置温，当升至指定温度且转速平稳后，将称量好的混合料加到加工箱内，迅速封闭，记录与之相连的电脑上的各种参数，即为流变曲线。
加工完成后，还可以得到挤出物的不同的外貌特征，如白度、是否成型、平滑度等。
通过这些参数，可以判断相应热稳定剂的工业化潜力，合适的热稳定剂应具有合适的扭矩与塑化时间，出物应成型较好且白度高，表面平滑等。
转矩流变仪在实验室研究和工业化大规模生产之间搭建了一个便捷的桥梁。
5、动态双辊试验
作为动态测定热稳定剂效果的一类辅助方法，动态双辊在缺少流变仪时使用，实验中选取双辊压片仪器。
将高速混合粉料加之其中，压片成型。
对所得的样片进行反复挤出。
直至试片变黒为止，记录下完全变黒的时间，称作黒化时间。
通过比较黒化时同的长短来判断不同的热稳定剂对PVC的热稳定效果。