热稳定剂

定义:
  热稳定剂是塑料加工助剂中重要类别之一,热稳定剂与PVC树脂的诞生和发展同步,主要用于PVC树脂加工中,因此热稳定剂与PVC树脂、PVC中软硬制品的比例有密切关系。
  作用:
  热稳定剂主要用于PVC塑料制品,它能防止PVC在加工、使用和储藏过程因受热而发生降解、交联、变色和老化,特别是在加工过程,PVC的加工温度160℃以上,而PVC在120~130℃时就开始热分解。
  种类:
  主要品种有铅盐类、有机锡、金属皂类、复合稳定剂和有机助剂等。
  铅盐主要有三盐基硫酸铅、二盐基亚磷酸铅、二盐基邻苯二甲酸铅、三盐基马来酸铅、二盐基硬脂酸铅及碱式碳酸铅等。这类稳定剂的有点是热稳定性,尤其是长期热稳定性很好;电绝缘性好,具有白色颜料的性能,耐候性好,课作为发泡剂的活性剂,价格也是特别低廉。但制品透明性差,易受硫化污染,分散性不佳,所以用量比较大。由于有毒,国外已经逐渐限制或禁止使用。
  金属皂类稳定剂是指高级脂肪酸的金属盐,品种较多,主要有月桂酸、棕榈酸、月桂酸等的钡、镉、锌、钙及铅盐,用得最多的是硬脂酸类金属皂。锌和镉的初期稳定性好,但长期稳定性差,特别是锌能产生“锌烧”而使PVC制品迅速变黑老化;碱土金属钙和钡的长期稳定性强,但初期容易着色,铅皂的稳定性中等。金属皂一般不单独使用,锌和镉同钙和钡并用有很好的协同效果。脂肪酸金属皂都具有较好的润滑性,芳香类金属皂润滑性较差,对于脂肪酸皂而言,碳链越长润滑性越好。
  复合稳定剂是有机金属皂、亚磷酸酯、多元醇、抗氧剂和溶剂等多组份的复合物,一般来说,金属盐是复合稳定剂的主体部分。可分为固体复合稳定剂和液体复合稳定剂。液体复合稳定剂与固体相比,相容性较好,透明性高,用量也少,但缺点是润滑性差,常需要和硬脂酸皂并用,长期储存会变质等。
  有机锡类稳定剂主要有脂肪酸盐型、马来酸盐型和硫醇盐型,脂肪酸盐型单独使用有明显初期着色,但由于其有润滑性,因此常与其他的稳定剂并用;马来酸盐型能防止初期着色,可作为主效稳定剂使用,但由于缺乏润滑性,并且在软质配方中喷霜严重,所以在制品中添加量不能太大;硫醇锡是目前稳定剂中性能最好的,它具有突出的热稳定性及透明性,没有初期着色,适合硬质透明制品,但硫醇锡价格较贵,而且臭味较强,这是缺点。
  有机辅助稳定剂主要有环氧化合物、亚磷酸酯、季戊四醇、β-二酮和含氨化合物,环氧化合物与金属皂稳定剂并用有良好的协同作用;亚磷酸酯在PVC助剂中主要用作螯合剂,能防止锌、镉氯化物对PVC的催化降解,从而提高耐热性;多元醇是最早使用的有机热稳定剂,它也能防止锌、镉氯化物对PVC的催化降解作用,但其与PVC相容性差,影响到制品的相容性,并且易被水抽出,目前对其用脂肪酸部分酯化来改善。
  消费现况:
  热稳定剂在各国的消费结构不尽相同,在美国,复合稳定剂占总消费量的40%-50%,有机锡占近40%。热稳定剂中,无镉、低铅、无尘化及代替铅盐成为该行业的发展重点。环保法规的要求严格化正推动着热稳定剂的改变,为了保护人类的生存环境,许多国家已通过法律限制有毒的重金属类在PVC加工中的应用。欧洲PVC热稳定剂生产商已经做出承诺,到2010年含铅热稳定剂用量将减半,到2015年全面实现无铅化。欧洲许多国家正在使用基于有机锡或基于钙-锌的替代物代替。欧洲铅稳定剂用量将从1999年12万吨/年减少到2010年8万吨/年。预计亚太地区含铅热稳定剂需求量也将大幅降低。包括基于有机锡系统(OBS)在内的新稳定剂已在美国广泛应用。

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