穩(wěn)定劑的穩(wěn)定機理及鈣鋅穩(wěn)定劑的作用機理

聚的熱穩(wěn)定性差，加工時易發(fā)生脫反應而降解，因此需要在聚制品中加入熱穩(wěn)定劑。鉛鹽類穩(wěn)定劑長期以來在在我國穩(wěn)定劑市場中占主導地位，然而隨著人們環(huán)保意識的增強，鉛鹽類熱穩(wěn)定劑已被逐漸限制使用。鈣鋅熱穩(wěn)定劑因其無毒高效的特點，被認為是鉛鹽熱穩(wěn)定劑較有潛力的替代產品。然而因國產鈣鋅熱穩(wěn)定劑熱穩(wěn)定性能普遍不佳，我國pvc 硬制品用鈣鋅穩(wěn)定劑仍大量依賴進口。
為制備可應用與硬質pvc 中的高效鈣鋅復合熱穩(wěn)定劑，本文從研究純 pvc 的熱降解過程入手，先后對硬脂酸鈣、硬脂酸鋅兩種主熱穩(wěn)定劑及多元醇、雙羥基金屬氫氧化物、β-二酮三種輔助熱穩(wěn)定劑對 pvc 熱降解過程的影響以及熱穩(wěn)定作用做了詳細的研究。研究發(fā)現，硬脂酸鈣、硬脂酸鋅按照合適的添加比例協同作用可有效提高 pvc 熱穩(wěn)定性能，使 pvc 初期著色性能和長期熱穩(wěn)定性能同時得到改善；多醇化合物和主熱穩(wěn)定劑間存在良好的協同作用，可有效推遲 pvc 快速脫除 hcl的時間，另外研究還發(fā)現多元醇化合物熱穩(wěn)定性受其羥基含量與分子結構影響，伯羥基含量越多，其熱穩(wěn)定性越好；雙羥基金屬氫氧化物通過其表面羥基和層間 co32-作用，可吸收大量 hcl，緩解 pvc 脫 hcl 反應的發(fā)生，延長 pvc 長期熱穩(wěn)定時間，但是其對 pvc 初期著色性沒有改善作用；β-二酮化合物可通過取代 pvc 不穩(wěn)定氯原子反應，使 pvc 獲得良好的初期著色性能。
綜合以上研究，將主熱穩(wěn)定劑與輔助熱穩(wěn)定劑在較佳配比范圍內復配，較終制得了與鉛鹽熱穩(wěn)定效果相當的高效鈣鋅復合熱穩(wěn)定劑。
pvc 在加工過程中受熱氧及剪切力的作用會脫除形成自由和過氧自由基而引發(fā)降解，其降解顯示出相應的特征顏色。為有效抑制這種降解引起的產品外觀色澤及力學性能的下降，熱穩(wěn)定劑成為 pvc 加工不可缺少的主要助劑，在 pvc加工過程中它可以通過取代不穩(wěn)定的氯原子、中和以及消除或抑制過程中的自由基的方式來減少或者推遲的生成。隨 pvc 產業(yè)的快速發(fā)展，市場對熱穩(wěn)定劑的需求量也大幅度增加。
然而由于經濟發(fā)展水平等原因，我國長期以來主要使用鉛鹽熱穩(wěn)定劑，據統計，至今在pvc 熱穩(wěn)定劑中約占三分之二，而無毒熱穩(wěn)定劑不到 15%。鉛鹽類熱穩(wěn)定劑以其優(yōu)異的熱穩(wěn)定性低廉的價格，一直以來就是 pvc 熱穩(wěn)定劑中的主要品種。然而，研究發(fā)現鉛鹽作為一種有害金屬化合物，易于被水及溶劑從 pvc 制品中抽出，從而通過各種途徑進入人體造成傷害。鉛是典型的多親合性毒物，在體內具有蓄積作用，在血液中可形成鹽基鉛，并以穩(wěn)定的形式存在于骼內，對各種組織都具有毒害作用。因此，近幾年來國外國內相繼出臺了一系列的相關政策，限制鉛等重金屬的使用，如 weee 指令和 rohs
指令。因此我國pvc 熱穩(wěn)定劑無毒化問題已成為急待解決的重要課題之一。
鈣皂，鋅皂和水滑石因其無毒、廉價、具有良好潤滑性等優(yōu)點，很早就開始被人們按不同比例配制成復合熱穩(wěn)定劑，廣泛應用在食品包裝材料，皮革，軟制品，糊制品，以及電纜料等很多領域中。但在綜合性能要求較高的pvc硬質品中，鈣鋅復合熱穩(wěn)定劑應用尚不廣泛。目前我國pvc硬制品用鈣鋅復合熱穩(wěn)定劑絕大部分仍依賴進口，且普遍成本較高。國內鈣鋅復合熱穩(wěn)定劑因受其關鍵技術限制，和國外鈣鋅熱穩(wěn)定劑在熱穩(wěn)定性能以及品種、專業(yè)化和系列化等方面仍存在很大差距。
由以上問題可見，開發(fā)研究出一種可滿足硬質pvc，如無毒上水管和異型材等，可使用的高效鈣鋅復合熱穩(wěn)定劑已經成為一個亟待解決的課題。近幾年來隨著熱穩(wěn)定劑無毒化進程的發(fā)展，人們開發(fā)研究了許多新型無機或者**熱穩(wěn)定劑。如將其作為輔助熱穩(wěn)定劑引入鈣皂鋅皂復合熱穩(wěn)定體系中，將能大大改善傳統鈣鋅復合熱穩(wěn)定劑的性能，實現鈣鋅復合熱穩(wěn)定劑在硬質pvc中的應用。
因此，我們適時提出了利用新型無機或者**輔助熱穩(wěn)定劑與傳統鈣鋅熱穩(wěn)定劑復配，制備一種新型無毒高效鈣鋅復合熱穩(wěn)定劑的課題，以期解決目前國內硬質pvc用鈣鋅復合熱穩(wěn)定劑普遍熱穩(wěn)定性能較差，成本較高的問題。如這一問題得以解決，無疑對推動pvc熱穩(wěn)定劑的無毒化進展，拓寬鈣鋅復合熱穩(wěn)定劑的市場領域具有積極意義，并將間接促進pvc行業(yè)的升級和發(fā)展。
鈣皂，鋅皂水滑石等因其無毒、廉價、具有良好潤滑性等優(yōu)點，很早就開始被人們按不同比例配制成復合熱穩(wěn)定劑，廣泛應用在食品包裝材料，皮革，軟制品，糊制品，以及電纜料等很多領域中。但在綜合性能要求較高的pvc硬質品中，鈣鋅復合熱穩(wěn)定劑應用尚不廣泛。目前我國pvc硬制品用鈣鋅復合熱穩(wěn)定劑絕大部分仍依賴進口，且普遍成本較高。國內鈣鋅復合熱穩(wěn)定劑因受其關鍵技術限制，和國外鈣鋅熱穩(wěn)定劑在熱穩(wěn)定性能以及品種、專業(yè)化和系列化等方面仍存在很大差距。
由以上問題可見，開發(fā)研究出一種可滿足硬質pvc，如無毒上水管和異型材等，可使用的高效鈣鋅復合熱穩(wěn)定劑已經成為一個亟待解決的課題。近幾年來隨著熱穩(wěn)定劑無毒化進程的發(fā)展，人們開發(fā)研究了許多新型無機或者**熱穩(wěn)定劑。如將其作為輔助熱穩(wěn)定劑引入鈣皂，鋅皂，水滑石等構成的復合熱穩(wěn)定體系中，將能大大改善傳統鈣鋅復合熱穩(wěn)定劑的性能，實現鈣鋅復合熱穩(wěn)定劑在硬質pvc中的應用。
因此，我們適時提出了利用新型無機或者**輔助熱穩(wěn)定劑與傳統鈣鋅熱穩(wěn)定劑復配，加入水滑石進行催化，制備一種新型無毒高效鈣鋅復合熱穩(wěn)定劑的課題，以期解決目前國內硬質pvc用鈣鋅復合熱穩(wěn)定劑普遍熱穩(wěn)定性能較差，成本較高的問題。如這一問題得以解決，無疑對推動pvc熱穩(wěn)定劑的無毒化進展，拓寬鈣鋅復合熱穩(wěn)定劑的市場領域具有積極意義，并將間接促進pvc行業(yè)的升級和發(fā)展。
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