关于稳定剂的一些知识(收藏)

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关于稳定剂的⼀些知识(收藏)
关于稳定剂的⼀些知识(收藏)
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。三碱式硫酸铅是常⽤的稳定剂品种,⼀般与⼆碱式亚磷酸铅⼀起并⽤,因⽆润滑性⽽需配⼊润滑剂。主要⽤于PVC硬质不透明制品中,⽤量⼀般为2~7份。
⼆碱式亚磷酸铅,分⼦式:2PbO·PbHPO3·1/2H2O,代号DL,⽩⾊粉末,密度6.1g/cm3。⼆碱式亚磷酸铅的热稳定性稍低于三碱式硫酸铅,但耐候性能好于三碱式硫酸铅。⼆碱式亚磷酸铅常与三碱式硫酸铅并⽤,⽤量⼀般为三碱式硫酸铅的⼀半左右。
⼆碱式硬脂酸铅,代号为DLS,不如三碱式硫酸铅、⼆碱式亚磷酸铅常⽤,具有润滑性。常与三碱式硫酸铅、⼆碱式亚磷酸铅并⽤,⽤量为0.5~1.5份。
为了防⽌有毒的粉状铅盐稳定剂飞散,严重污染⽣产环境,提⾼稳定剂的分散效果,国内外已开发应⽤了⽆尘复合铅盐热稳定剂。其制造⼯艺为:
有资料介绍,制造⽆尘铅盐复合稳定剂,采⽤的铅盐稳定剂粒⼦细微,从⽽与氯化氢反应的表⾯积增⼤。并因与内外润滑剂复配,使其分散性优良,热稳定效率明显提⾼,⽤量可减少。
⾦属皂类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,但兼有润滑性,除Cd、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,如⽆毒类、透明类等。
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,其热稳定性⼤⼩顺序为:锌盐>镉盐>铅盐>钙盐/钡盐。
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。
常⽤⾦属皂类稳定剂有
硬脂酸锌(ZnSt),⽆毒且透明,易引起“锌烧”,常与Ba、Ca皂并⽤。
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,常与Ba皂并⽤。
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。
硬脂酸钙(CaSt),加⼯性好,⽆硫化污染,透明,常与Zn皂并⽤。
硬脂酸钡(BaSt),⽆毒,抗硫化污染,透明,常与Pb、Ca皂并⽤。
硬脂酸铅/镉/钡热稳定剂
硬脂酸铅热稳定效能较好,但⽤量较多时,降低PVC制品透明性。硬脂酸镉不仅热稳定效能好(初期着⾊性⼩),⽽
且PVC制品透明度⾼。但硬脂酸镉置换PVC分⼦上不稳定的氯原⼦后⽣成的RCOOCdCl继续与PVC上不稳定的氯原⼦发⽣反应,⽣成的CdCl2使PVC上C—Cl健活化,对脱HCl有催化作⽤。硬脂酸钡不仅能与脱出的HCl反应,⽽且能与CdCl2反应重新⽣成硬脂酸镉。因此将硬脂酸铅、隔、钡并⽤可提⾼PVC热稳定性和PVC 制品透明性。⽬前,软PVC压延透明农膜多采⽤硬脂酸铅、镉、钡与适量环氧化合物、亚磷酸酯组成的热稳定体系。⼀些企业已将此热稳定剂并⽤于软PVC压延透明薄膜。
硬脂酸钙/锌复合热稳定剂
硬脂酸钙、锌⽆毒热稳定剂,价格较低,适于⾷品包装⽤PVC制品。研究结果表明,锌皂稳定剂的离⼦化势能⾼,
与PVC分⼦上的烯丙基氯反应,能使PVC稳定,抑制初期着⾊效果良好。但反应⽣成的ZnCl2是脱HCl的催化剂,能促
进PVC降解。并⽤的钙皂不仅与HCl反应,⽽且能与ZnCl2反应⽣成CaCl2,并重新⽣成锌皂。CaCl2对脱HCl⽆催化作⽤,⽽且钙的衍⽣物络合ZnCl2能降低其脱HCl的催化能⼒。环氧化合物与钙、锌皂
类并⽤有较好的协同效应。通常,以硬脂酸钙、硬脂酸锌、环氧⼤⾖油酸酯为主组成⽆毒复合热稳定剂。值得重视的是,β-⼆酮类新型辅助热稳定剂与钙、锌皂稳定剂并⽤,促进了⽆毒钙、锌复合稳定剂的扩⼤使⽤。在⼀些诸如PVC瓶、⽚材等⾷品包装材料中使⽤。
有机锡类
有机锡类为热稳定剂中最有效且应⽤量最⼴泛的⼀类,其突出优点为:热稳定性超,透明性好,⼤都⽆毒。缺点是价格⾼(但加⼊量少,⼀般仅为0.5~2份),另⼀⼤缺点为⼤都⽆润滑性。
有机锡类⼤部分为液体,只有少数为固体。即可单独使⽤,也常与⾦属皂并⽤。
有机锡通过配位反应可置换PVC分⼦中不稳定的烯丙基氯原⼦,引⼊稳定的酯基,消除PVC中热降解的引发源,
使PVC稳定化。
有机锡的卫⽣性与其结构有关。美国等已批准马来酸⼆正⾟基锡、巯基醋酸异⾟酯⼆正⾟基锡可作为⽆毒稳定剂使⽤。德国规定⾷品包装⽤塑料制品中⼆⽉桂酸⼆正⾟基锡最⾼⽤量不超过1.5%。
有机锡类稳定剂主要包括含硫有机锡和有机锡羧酸盐两类。
含硫有机锡主要为硫醇有机锡和有机锡硫化物,这类稳定剂与Pb、Cd皂并⽤会产⽣硫污染;含硫有机锡类透明性好。主要品种有:
(1)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。
(2)⼆甲基⼆巯基⼄酸异⾟酯锡(DMTTG),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。此外,还有⼗⼆硫醇⼆正丁基锡、⼆硫代⼄酸异⾟酯⼆丁基锡、β-巯基丙酸⼆正⾟基锡等。
有机锡羧酸盐,这种稳定剂的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:
(1)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Ba、Cd皂并⽤,⽤
量1~2份;与马来酸锡及硫醇锡并⽤,⽤量0.3~1份。
(2)⼆⽉桂酸⼆正⾟基锡(DOTL),有毒且价格⾼,润滑性优良,常⽤于硬PVC中,⽤量⼩于1.5份。
(3)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。
有机锑类
这是⼀种新型PVC热稳定剂,它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,特别适于双螺杆挤出机中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⽔管等制品。
稀⼟稳定剂
该稳定剂是由我国开发的独特稳定剂,是⼀种新型热稳定剂。稀⼟元素包括原字序列号从57~71的15个镧系元素以及与其相近的钇、钍等共17个元素。
稀⼟稳定剂的热稳定性与京锡-8831相当,好于铅盐及⾦属皂类,是铅盐的3倍及Ba/Zn复合稳定剂的4倍;它⽆毒,透明、价廉;可以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。稀⼟稳定剂⽆润滑作⽤,应与润滑剂⼀起加⼊。稀⼟稳定剂的加⼊量为3份左右。
SR系列稀⼟复合热稳定剂(内含外润滑剂、辅助热稳定剂等)分为A、B两类,适⽤于硬PVC管材、异型材。参考配⽅如下表:
PVC上⽔管⽣产参考配⽅
原料名称配⽅(phr)
PVC100
CPE2~4
ACR0.5~2
其它改性剂2~4
CaCO38
稀⼟复合稳定剂(SR-
G),A、B两包
8~12
混料顺序
先加
⼊PVC、CPE、CaCO3、A包复合稳定剂,再加
⼊ACR、B包复合稳定剂。
REC系列稀⼟复合稳定剂牌号较多,可按应⽤要求选择。
REC系列稀⼟复合稳定剂部分牌号及其应⽤
牌号应⽤
REC-259A、259B硬PVC上⽔管
REC-258注塑成型硬PVC管件
REC-408A、408B软PVC压延薄膜
REC-851B⾷品级硬PVC透明压延⽚材
REC-859PVC矿泉⽔瓶
液体复合热稳定剂
液体复合热稳定剂由有机⾦属皂类、亚磷酸酯、受阻酚抗氧剂和溶剂组成。有机⾦属皂是液体复合稳定剂的主要成分。使⽤的⾦属皂有镉/钡/锌、钡/锌、钙/锌等;使⽤的有机酸有⾟酸、油酸、环烷酸、合成脂肪酸、苯甲酸、⽔杨酸等。混加的亚磷酸酯有亚磷酸三苯酯、亚磷酸⼀苯⼆异⾟酯,双酚A⼆亚磷酸烷基酯(PL-40) 及齐聚物(PL-440)等。常⽤的抗氧剂为双酚A或受
阻酚抗氧剂。溶剂为增塑剂、⾼级醇、⾼级烷烃等。主要商品有液体钡/镉/锌、钡/镉、钙/锌、钡/锌等
复合稳定剂,已分别⽤于软PVC压延薄膜、硬PVC透明⽚材、PVC透明瓶等。因品种较多,复合组分不⼀,具体⽤量及使⽤注意事项应向有关企业了解。
纯有机热稳定剂
⾮⾦属有机热稳定剂,例如β-氨基巴⾖酸酯、2-苯基吲哚、三苯基脲等,曾作为⽆毒主体稳定剂使⽤,但其耐⾼温性、长期耐热性、耐光性较差,⽬前已很少使⽤。近年来,⼈们根据环境友好与⽆毒⽆害化的要求,致⼒于不含⾦属的纯有机热稳定剂研究,已取得较好成果。例如,Ciba精化公司开发的具有胺基嘧啶⼆酮环为核⼼的有机杂环热稳定剂,⽤于硬PVC管材挤出成型。可达到铅盐稳定剂的热稳定效能。⼜如,Morton公司开发的以活性有机硫化物为特征的纯有机热稳定剂可在软PVC制品加⼯中替代镉系和Ba/Zn,Ca/Zn热稳定体系。

本文发布于:2023-05-05 21:02:13,感谢您对本站的认可!

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标签:稳定剂   有机   透明   复合   热稳定性   制品
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