压延成型实例疑难解答
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1.1.18 PVC加工过程中为何必须加入热稳定剂?热稳定剂主要有哪些类型?

热稳定剂是以改善聚合物热稳定性为目的而添加的助剂。由于PVC的热稳定性差,是生产中需解决的最主要问题,PVC及氯乙烯共聚物的成型加工中普遍应用了热稳定剂,因此通常所说的热稳定剂即专指PVC及氯乙烯共聚物使用的热稳定剂。

由于PVC大分子在受热时易于脱除氯化氢,形成共轭多烯结构,且在初始阶段所形成的氯化氢和共轭多烯结构都能进一步促进PVC继续进行热分解,从而形成连锁降解反应。因而PVC热分解脱除氯化氢的反应一旦发生,就会使进一步脱除氯化氢的反应变得更为容易。

热稳定剂是具有吸收(捕捉)PVC分解形成的氯化氢及高活性金属氯化物(ZnCl2或CdCl2等)的作用,以消除所有对链断裂分解反应具有催化作用的物质,或者具有能通过置换PVC中烯丙基氯原子和双键等结构,而得到更为稳定的化学键,以消除分子链中热分解的引发源,减少脱除氯化氢反应,而防止或延缓PVC的热分解的作用。

热稳定剂的品种繁多,其分类比较复杂。一般按热稳定剂的化学组成来分,可分为盐基性铅盐、金属皂、有机锡、亚磷酸酯、环氧化合物、稀土类热稳定剂及复合热稳定剂等。

按使用情况来分,可把PVC热稳定剂分为主热稳定剂、辅助热稳定剂以及复合热稳定剂。通常碱式铅盐、金属皂和有机锡、稀土类热稳定剂属于主热稳定剂,而亚磷酸酯、环氧化合物等为辅助热稳定剂。主热稳定剂的性能好,可单独使用性能。而辅助热稳定剂在单独使用时性能尚有不足,但与其他类型的热稳定剂配合作用时,则能产生优异的应用效果。