作者:   發(fā)布時(shí)間:2017/11/6 9:46:46   瀏覽次數(shù):5026

熱穩(wěn)定劑是PVC加工不可缺少的主要助劑之一，PVC熱穩(wěn)定劑使用的份數(shù)不多，但其作用是巨大的。在PVC加工中使用熱穩(wěn)定劑可以保證PVC不容易降解，比較穩(wěn)定。PVC加工中常用的熱穩(wěn)定劑有堿式鉛鹽類穩(wěn)定劑、金屬皂類穩(wěn)定劑、有機(jī)錫穩(wěn)定劑、稀土穩(wěn)定劑、環(huán)氧化合物等。PVC降解機(jī)制復(fù)雜, 不同穩(wěn)定劑的作用機(jī)制也不相同，所達(dá)到的穩(wěn)定效果也有所區(qū)別。

1. PVC的熱降解機(jī)理

PVC在100～150℃明顯分解，紫外光、機(jī)械力、氧、臭氧、氯化氫以及一些活性金屬鹽和金屬氧化物等都會(huì)大大加速PVC的分解。PVC的熱氧老化較復(fù)雜，一些文獻(xiàn)報(bào)道將PVC的熱降解過程分為兩步。（一）脫氯化氫：PVC聚合物分子鏈上脫去活潑的氯原子產(chǎn)生氯化氫，同時(shí)生成共軛多烯烴；（二）更長鏈的多烯烴和芳環(huán)的形成：隨著降解的進(jìn)一步進(jìn)行，烯丙基上的氯原子極不穩(wěn)定易脫去，生成更長鏈的共軛多烯烴，即所謂的“拉鏈?zhǔn)健泵摎?，同時(shí)有少量的C-C鍵的斷裂、環(huán)化，產(chǎn)生少量的芳香類化合物。其中分解脫氯化氫是導(dǎo)致PVC老化的主要原因。關(guān)于PVC的降解機(jī)理比較復(fù)雜，沒有統(tǒng)一的定論，研究者提出的主要有[4]自由基機(jī)理、離子機(jī)理和單分子機(jī)理。

2. PVC的熱穩(wěn)定機(jī)理

在加工過程中，PVC的熱分解對于其他的性質(zhì)改變不大，主要是影響了成品的顏色，加入熱穩(wěn)定劑可以抑制產(chǎn)品的初期著色性。當(dāng)脫去的HCl質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到0.1%，PVC的顏色就開始改變。根據(jù)形成的共軛雙鍵數(shù)目的不同，PVC會(huì)呈現(xiàn)不同種顏色（黃、橙、紅、棕、黑）。如果PVC熱分解過程中有氧氣存在的話，則將會(huì)有膠態(tài)炭、過氧化物、羰基和酯基化合物的生成。但是在產(chǎn)品使用的長時(shí)間內(nèi)，PVC的熱降解對材料的性能影響很大，加入熱穩(wěn)定劑可以延遲PVC降解的時(shí)間或者降低PVC降解的程度。

在PVC加工的過程中加入熱穩(wěn)定劑可以抑制PVC的降解，那么熱穩(wěn)定劑的起到的主要作用有：通過取代不穩(wěn)定的氯原子、吸收氯化氫、與不飽和部位發(fā)生加成反應(yīng)等方式抑制PVC分子的降解。理想的熱穩(wěn)定劑應(yīng)該具有多種功能：(1)置換活潑、不穩(wěn)定的取代基,如連接在叔碳原子上的氯原子或烯丙基氯,生成穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)；(2)吸收并中和PVC加工過程中放出的HCl,消除HCl的自動(dòng)催化降解作用；(3)中和或鈍化對降解起催化作用的金屬離子及其它有害雜質(zhì)；(4)通過多種形式的化學(xué)反應(yīng)可阻斷不飽和鍵的繼續(xù)增長,抑制降解著色；(5) 最好對紫外光有防護(hù)屏蔽作用。

3. PVC穩(wěn)定劑、作用機(jī)理及用途

3.1 鉛鹽穩(wěn)定劑

鉛鹽穩(wěn)定劑[7]可分為3類：(1)單純的鉛鹽穩(wěn)定劑，多半是含有PbO的鹽基性鹽；(2)具有潤滑作用的熱穩(wěn)定劑，主要是脂肪酸的中性和鹽基性鹽；(3)復(fù)合鉛鹽穩(wěn)定劑，以及含有鉛鹽和其它穩(wěn)定劑與組分的協(xié)同混合物的固體和液體復(fù)合穩(wěn)定劑。

鉛鹽穩(wěn)定劑的熱穩(wěn)定作用較強(qiáng)，具有良好的介電性能，且價(jià)格低廉，與潤滑劑合理配比可使PVC樹脂加工溫度范圍變寬，加工及后加工的產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，是目前最常用的穩(wěn)定劑。鉛鹽穩(wěn)定劑主要用在硬制品中。鉛鹽類穩(wěn)定劑具有熱穩(wěn)定劑好、電性能優(yōu)異，價(jià)廉等特點(diǎn)。但是鉛鹽有毒，不能用于接觸食品的制品, 也不能制得透明的制品, 而且易被硫化物污染生成黑色的硫化鉛。

鹽基性鉛鹽是用于聚氯乙烯之最早也是最廣泛的一種熱穩(wěn)定劑，呈堿性，故能與產(chǎn)生的HCL反應(yīng)而起穩(wěn)定作用。從毒性、抗污性和制品透明性來看，鉛鹽并不理想。但它的穩(wěn)定效果好、價(jià)格低廉，故仍大量用于廉價(jià)的PVC擠出和壓延制品中。因它有優(yōu)良的電性能和低吸水性，故廣泛地用作PVC的電絕緣制品、唱片和泡沫塑料的穩(wěn)定劑。

1、三鹽基硫酸鉛（也稱三堿式硫酸鉛）
白色粉末，比重7.10,甜味有毒，易吸濕，無可燃性和腐蝕性。不溶于水，但能溶于熱的醋酸胺，，潮濕時(shí)受光后會(huì)變色分解。折射率2．1，常用作電絕緣產(chǎn)品的穩(wěn)定劑．
2、二鹽基亞磷酸鉛
這是一種細(xì)微針狀結(jié)晶粉末；比重6．1，味甜有毒；200℃左右變成灰黑色，450℃左右變成黃色。本品不溶于水和有機(jī)溶劑，溶于鹽酸。折射率2.25，有抗氧劑作用，是一種優(yōu)良的耐氣候性穩(wěn)定劑。

3.2 金屬皂類穩(wěn)定劑

硬脂酸皂類熱穩(wěn)定劑一般是堿土金屬（鈣、鎘、鋅、鋇等）與硬脂酸、月桂酸等皂化制取。產(chǎn)品種類較多，各有其特點(diǎn)。一般來說潤滑性硬脂酸優(yōu)于月桂酸，而與PVC相容性月桂酸優(yōu)于硬脂酸。

金屬皂由于能吸收HCl，某些品種還能通過其金屬離子的催化作用以脂肪酸根取代活性部位的Cl原子，因此可以對PVC起到不同程度的熱穩(wěn)定作用。PVC工業(yè)中極少是有單一的金屬皂化合物，而通常是幾種金屬皂的復(fù)合物。常見的是鈣鋅皂類穩(wěn)定劑。根據(jù)Frye-horst機(jī)理，鈣/鋅復(fù)合穩(wěn)定劑穩(wěn)定機(jī)理可認(rèn)為：首先鋅皂與PVC鏈上烯丙基氯反應(yīng)，然后鈣皂、鋅皂與氯化氯反應(yīng)生成不穩(wěn)定的金屬氯化物。這時(shí),作為中間媒介的輔助穩(wěn)定劑再把氯原子轉(zhuǎn)移到鈣皂中去,使鋅皂再生,延遲了具有促進(jìn)脫氯化氫作用的氯化鋅的生成。

鈣鋅類穩(wěn)定劑可作為無毒穩(wěn)定劑，用在食品包裝與醫(yī)療器械、藥品包裝，但其穩(wěn)定性相對教低，鈣類穩(wěn)定劑用量大時(shí)透明度差，易噴霜。鈣鋅類穩(wěn)定劑一般多用多元醇和抗氧劑來提高其性能，國內(nèi)已經(jīng)有用于硬質(zhì)管材的透明鈣鋅復(fù)合穩(wěn)定劑出現(xiàn)。

金屬皂類也是一類廣泛使用的聚氯乙烯熱穩(wěn)定劑。以羧酸鋇、羧酸鎘、羧酸鋅、羧酸鈣的單質(zhì)或混合物使用。其穩(wěn)定作用是由于它能在聚氯乙烯分子鏈上開始分解的地方起酯化作用。穩(wěn)定作用的強(qiáng)弱與金屬皂中的金屬比、羧酸類型以及配方中是否存在諸如亞磷酸酯、環(huán)氧化油、抗氧劑等協(xié)合劑有關(guān)。其中鎘皂和鋅皂的穩(wěn)定作用最大。
1、硬脂酸鉛
這是一種細(xì)微粉末，它不溶于水，溶于熱的乙醇和乙醚，在有機(jī)溶劑中加熱溶解，再經(jīng)冷卻成為膠狀物。遇強(qiáng)酸分解為硬脂酸和相應(yīng)的鉛鹽，易受潮。有良好潤滑性，熔點(diǎn)低而確保其有良好分散性。
2、2—乙基乙酸鉛
它可溶于溶劑和增塑劑。通常配成57－60％的礦物油或增塑劑的溶液出售。廣泛用作泡沫塑料中發(fā)泡劑偶氮二甲酰胺的活化劑。
3、水楊酸鉛
這是一種白色結(jié)晶粉末，比重2．36，折射率1．76。 兼有PVＣ熱穩(wěn)定劑和光穩(wěn)定劑作用。
4、三鹽基硬脂酸鉛
這是一種白色粉末，比重2．15，280-800℃時(shí)分解，遇100℃以上高溫易結(jié)塊。溶于乙醚，有毒，無可燃性和腐蝕性。折射率1．60。本品潤滑件較好，有良好的光穩(wěn)定性，廣泛用于FVC唱片配方中。
5、二鹽基鄰苯二甲酸鉛
白色細(xì)微結(jié)晶粉末，比重4．5。不溶于普通溶劑。本品為弱酸性，其鹽基部分易碳酸化。折射率1．99。當(dāng)配方中含有易皂化的增塑劑時(shí)穩(wěn)定作用優(yōu)于三鹽基硫酸鉛。
6、三鹽基馬來酸鉛(三鹽基順丁烯二酸鉛）
微黃色細(xì)粉末，比重6．0，折射率2．08，有毒，無可燃性和腐蝕性，有良好的色澤穩(wěn)定性，并有消滅不穩(wěn)定雙烯結(jié)構(gòu)作用。
7、硬脂酸鋇
白色細(xì)微粉末，鋇含量19．5－20．6％，比重1．145％，熔點(diǎn)225℃以上。不溶于水，但镕于熱的乙醇。在有機(jī)溶劑中加熱溶解經(jīng)冷卻后成膠狀物。遇強(qiáng)酸分解為便脂酸和相應(yīng)的鋇鹽，易受潮。是必須避免硫污時(shí)供選用的熱穩(wěn)定劑，也是高溫下加工時(shí)采用的潤滑劑。
8、丹桂酸鋇
9、蓖麻酸鋇
這是一種帶黃白色的粉末，熔點(diǎn)l16—124，能使制品得到良好透明性的穩(wěn)定劑。
10、硬脂酸鎘
白色細(xì)微粉末，鎘含量16.5—17.5％，不溶于水，溶于熱的乙醇，在有機(jī)溶劑中加熱溶解后經(jīng)冷卻成為膠狀物，遇強(qiáng)酸分解成硬脂酸和相應(yīng)的鎘鹽，易受潮。是要求有良好透明性之ＰＶＣ的熱和光穩(wěn)定劑。
11、蓖麻酸鎘
這是一種白色粉末，熔點(diǎn)96-104℃，PVC用的兼有熱和光穩(wěn)定劑作用
12、硬脂酸鈣
白色細(xì)微粉，不溶于水，溶于熱的乙醇和乙醚。遇強(qiáng)酸分解為硬脂酸和相應(yīng)的鈣鹽，易受潮。是PVC用的無毒穩(wěn)定劑和潤滑劑。一般不單獨(dú)使用，而常與鋅皂、鎂皂或環(huán)氧類副穩(wěn)定劑配合使用。
13、蓖麻酸鈣
這是一種白色粉末，熔點(diǎn)74-82℃，PVC用的無毒穩(wěn)定劑。
14、硬脂酸鋅
白色細(xì)微粉末，不溶于水，溶于熱的乙醇、松節(jié)油、苯等有機(jī)溶劑。在有機(jī)溶劑中加熱溶解后退冷成為膠狀物。遇強(qiáng)酸分解為硬脂酸和相應(yīng)的鋅鹽，易受潮。兼PVC的無毒穩(wěn)定劑和潤滑劑。
15、硬脂酸鎂
白色粉末，比重1.07，純品熔點(diǎn)為85℃工業(yè)品熔點(diǎn)為l08-115℃。微溶于水，溶于熱的乙醇，遇強(qiáng)酸分解為硬脂酸和鎂鹽。這是一種PVC的無毒穩(wěn)定劑兼潤滑劑，也是酚醛和脲醛樹脂的潤滑劑。

3.3 有機(jī)錫穩(wěn)定劑

有機(jī)錫中的烷基錫通常是甲基、正丁基、正辛基等三種。日本生產(chǎn)的大多是丁基錫類,歐洲辛基錫類更普遍一些,這是歐洲認(rèn)可的標(biāo)準(zhǔn)無毒穩(wěn)定劑,美國則甲基錫用的較為多一些。常用的有機(jī)錫類穩(wěn)定劑有三大類:（1）脂肪族酸鹽類，主要是指二月桂酸二丁基錫、二月桂酸二正辛基錫等；（2）馬來酸鹽類,主要是指馬來酸二丁基錫、雙(馬來酸單丁酯) 二丁基錫、馬來酸二正辛基錫等；（3）硫醇鹽類,其中雙(硫基羧酸) 酯是用量最多。

有機(jī)錫類熱穩(wěn)定劑性能較好，是用于PVC硬制品與透明制品的較好品種，尤其辛基錫幾乎成為無毒包裝制品不可缺少的穩(wěn)定劑，但其價(jià)格較貴。

有機(jī)錫熱穩(wěn)定劑（巰基乙酸錫）對PVC有很好的穩(wěn)定效果。尤其是液態(tài)的有機(jī)錫穩(wěn)定劑，相比較固體的熱穩(wěn)定劑，液態(tài)的有機(jī)錫穩(wěn)定劑能夠更好的與PVC樹脂混合。有機(jī)錫穩(wěn)定劑（巰基乙酸錫）可以取代聚合物上的不穩(wěn)定的Cl原子，使PVC樹脂具有長期穩(wěn)定性和初期顏色保持性。并提出巰基乙酸錫的穩(wěn)定機(jī)理：（1）S原子可以取代不穩(wěn)定的Cl原子，因此抑制了共軛多烯烴的生成。（2）HCl作為PVC熱降解的產(chǎn)物，又可以加速共軛多烯烴的生成。而巰基乙酸錫可以吸收產(chǎn)生的HCl。

有機(jī)錫穩(wěn)定劑是各種羧酸錫和硫醇錫的衍生物，主要產(chǎn)品是二丁基惕和二辛基錫的有機(jī)化合物，其中二辛基錫化合物被更多的國家作為無毒穩(wěn)定劑使用。有機(jī)錫主要用來穩(wěn)定硬質(zhì)PVC制品，特別是那些需要有優(yōu)良透明性和熱穩(wěn)定性的產(chǎn)品當(dāng)然也能穩(wěn)定軟質(zhì)制品，但由于其價(jià)格較貴，所以一般不采用。
1．二月桂酸二丁基錫
這是一種淡黃色清澈液體，溶于所有工業(yè)用增塑劑和溶劑，本品有毒。它是有機(jī)錫中最老的品種，有優(yōu)良的潤滑性、透明性和耐候性，耐硫污但耐熱性差。用作軟質(zhì)透明制品的主穩(wěn)定劑，在硬質(zhì)透明制品中用作潤滑劑．
2．馬來酸二丁基錫
這是一種白色非晶形粉末，熔點(diǎn)和揮發(fā)性隨聚合度而異，約在100—140℃之間。本品有毒、有催淚性。主要用于要求高軟化點(diǎn)和高沖擊強(qiáng)度的硬質(zhì)透明制品。因無潤滑作用故常與二月桂酸二丁基錫并用，用量0.5-2份。
3．雙(馬來酸單丁酯)二丁基錫
淡黃色透明液體，無毒(允許用量3份以下)。本品有良好的耐候性、透明性、防止著色性和熱穩(wěn)定性，不發(fā)生硫污，常用于PVC透明硬質(zhì)制品，用量2.0-4.0份。
4．雙（巰基乙酸異丁酯）二正辛基錫
這是一種淡黃色液體，不溶于水，易溶于酯、醚、醇、脂肪烴和芳烴、氯化烴類以及主要類型的增塑劑。它是硫醇錫中的主要品種，最普遍使用的無毒有機(jī)錫穩(wěn)定劑之一，用于硬質(zhì)透明PVC(2-3份）和軟質(zhì)透明PVC(1份)。其缺點(diǎn)是耐候性差、有臭味、會(huì)硫污、無潤滑作用。此外，因含酯基，故有一定的增塑作用。
5．二月桂酸二正辛基錫
這是一種黃色液體，25℃時(shí)的比重為1.01-1.02，折射率為1．46-1.47，30℃時(shí)的粘度在60 厘泊以下。本品無毒，潤滑性良好，主要用于硬質(zhì)透明PVC食品包裝材料，用量1．5份以下。
6．馬來酸二正辛基錫 ’
這是一種白色粉末，熔點(diǎn)87-105℃，不溶于水，溶于苯，乙醇，丙酮。本品無毒，具有優(yōu)異的長期耐熱性，主要用作硫醇錫的副穩(wěn)定劑，用量常在0.3-0.5份。

3.4 稀土穩(wěn)定劑

我國稀土資源儲(chǔ)量豐富，約占全世界的80％以上，稀土熱穩(wěn)定劑在塑料加工中賦予PVC優(yōu)良的熱穩(wěn)定性，稀土穩(wěn)定劑的機(jī)理初步研究為：稀土鑭系元素的特殊電子結(jié)構(gòu)(最外層2個(gè)電子，次外層8個(gè)電子結(jié)構(gòu)，有許多空軌道)所決定，眾多的空軌道可作為中心離子接受配位體，通過靜電引力形成離子配鍵，在外界熱力氧作用下，外層或次外層電子被激化，且稀土原子與PVC鏈上的氯原子間有較強(qiáng)的配位能，可起到控制游離氯原子的產(chǎn)生，從而阻止或延緩Ha 的自動(dòng)氧化連鎖反應(yīng)，起到熱穩(wěn)定的作用。

稀土類熱穩(wěn)定劑主要包括資源豐富的輕稀土鑭、鈰、釹的有機(jī)弱酸鹽和無機(jī)鹽。有機(jī)弱酸鹽的種類有硬脂酸稀土、脂肪酸稀土、水楊酸稀土、檸檬酸稀土、月桂酸稀土、辛酸稀土等。

稀土穩(wěn)定劑的作用機(jī)理初步研究為:(1)稀土鑭系元素的特殊電子結(jié)構(gòu)(最外層2個(gè)電子、次外層8個(gè)電子結(jié)構(gòu),有許多空軌道)所決定，其空軌道能級(jí)差很小，在外界熱力氧作用下或在極性基團(tuán)作用下，外層或次外層電子被激化，可以與PVC鏈上不穩(wěn)定的Cl配位，并且可以與PVC加工中分解出來的氯化氫形成配位絡(luò)合物，同時(shí)稀土元素與氯元素之間有較強(qiáng)的吸引力，可起到控制游離氯元素的作用，從而能阻止或延緩氯化氫的自動(dòng)氧化連鎖反應(yīng)，起到熱穩(wěn)定作用。(2)稀土多功能穩(wěn)定劑可對PVC加工中的氧和PVC本身含有的離子型雜質(zhì)進(jìn)行物理吸附，并進(jìn)入稀土多功能穩(wěn)定劑的晶格穴中，避免了它們對母體C—Cl鍵的沖擊振動(dòng)。因此，通過稀土多功能穩(wěn)定劑的作用，可以提高PVC脫HCl的活化能,從而延緩PVC塑料的熱降解。(3)稀土化合物中合適的陰離子基團(tuán)能起置換PVC大分子上的烯丙基氯原子的作用，消除這個(gè)降解弱點(diǎn)，也能達(dá)到穩(wěn)定的目的。稀土穩(wěn)定劑國內(nèi)研究的比較多。

總體來說，稀土熱穩(wěn)定劑的穩(wěn)定效果優(yōu)于金屬皂類穩(wěn)定劑，具有較好的長期熱穩(wěn)定，并與其他種類穩(wěn)定劑之間有廣泛的協(xié)同效應(yīng)，具有良好的耐受性，不受硫的污染，儲(chǔ)存穩(wěn)定，無毒環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)。此外，稀土元素與CaCO3具有獨(dú)特的偶聯(lián)作用，同時(shí)促進(jìn)PVC塑化效果,因而可以增加CaCO3的用量,減少加工助劑ACR的使用，有效地降低成本。稀土對聚氯乙烯的穩(wěn)定作用的特點(diǎn)在于其獨(dú)特的協(xié)同作用。稀土與某些金屬、配位體和助穩(wěn)定劑適當(dāng)配合,能極大的提高穩(wěn)定作用。

3.5 其他穩(wěn)定劑

3.5.1 環(huán)氧類

環(huán)氧大豆油、環(huán)氧亞麻子油、環(huán)氧妥爾油能、環(huán)氧硬脂酸丁酯、辛酯等環(huán)氧類化合物是聚氯乙烯常用的副熱穩(wěn)定劑，它們與上述穩(wěn)定劑配合使用有較高的協(xié)同作用，具有光穩(wěn)定性和無毒之優(yōu)點(diǎn)，適用于軟質(zhì)，特別是要暴露于陽光下的軟質(zhì)FVC制品，通常不用于硬質(zhì)PVC制品，其缺點(diǎn)是易滲出。

有研究指出，將環(huán)氧的葵花子油添加到含有不同的金屬皂鹽（Ba/Cd和Ca/Zn）PVC中，通過對材料的熱穩(wěn)定性的測定，發(fā)現(xiàn)葵花子油與金屬皂鹽具有很好的協(xié)同作用，能夠增強(qiáng)PVC材料的熱穩(wěn)定性，分析了協(xié)同作用產(chǎn)生的原因：降解產(chǎn)生的HCl被葵花子油和金屬皂鹽吸收了，HCl濃度減小同時(shí)降低PVC的脫HCl速度（HCl對PVC降解有催化作用），提高了PVC的熱穩(wěn)定性。

3.5.2 多羥基類

季戊四醇、木糖醇等多羥基化合物都對PVC有一定的熱穩(wěn)定作用，是PVC常用的副熱穩(wěn)定劑。

通過脫氯化氫速率和熱穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)不含重金屬和鋅類熱穩(wěn)定劑的PVC/多羥基化合物熱穩(wěn)定時(shí)間延長到200℃，其穩(wěn)定效果與多羥基化合物的類型和羥基數(shù)目有關(guān)，尤其是含端位羥基的多羥基化合物促進(jìn)PVC長期熱穩(wěn)定性，吸收降解時(shí)產(chǎn)生的HCl。

3.5.3 其他

亞磷酸鹽、β－二酮、二氫嘧啶，二苯基硫脲、2—苯基吲哚、β—線基丁烯酸酯類、三羥甲基丙烷、硫代月桂酸酐等與主熱穩(wěn)定劑并用也可發(fā)揮協(xié)同作用。等都可作為PVC的輔助熱穩(wěn)定劑，吸收產(chǎn)生的HCl，延緩PVC變色。

4、PVC光穩(wěn)定劑

光穩(wěn)定劑的作用機(jī)理因自身結(jié)構(gòu)和品種不同而不同，有的能屏蔽紫外線或吸收紫外線并將其轉(zhuǎn)化為無害的熱能；有的可淬滅被紫外線激發(fā)的分子或基團(tuán)的激發(fā)態(tài)，使其回復(fù)到基態(tài)；有的則捕獲因光氧化產(chǎn)生的自由基，抑制光氧化鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的進(jìn)行，使高分子材料免遭紫外線的破壞。

聚氯乙烯材料是一種對紫外線不太敏感的聚合物，但聚氯乙烯中殘留的感光雜質(zhì)、催化劑殘留物或其它光敏添加劑將會(huì)引起聚氯乙烯的降解。聚氯乙烯塑料在日光照射下，由于受日光中290—400納米波長紫外線的照射，吸收紫外線能量、化學(xué)鍵破壞，并引起鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，使聚氯乙烯塑料性能下降，如降低沖擊強(qiáng)度或使制品變色等。配方中加入紫外線吸收劑便可有效地抑制光降解。因此，聚氯乙烯所用的光穩(wěn)定劑，使用最普遍的是紫外線吸收劑。

聚氯乙烯硬質(zhì)品在紫外線穩(wěn)定方面的要求主要是在戶外建材方面，如護(hù)墻板、百葉窗、窗用型材；軟質(zhì)品主要應(yīng)用于座位外罩、花園園藝軟管和草坪設(shè)施等。

光穩(wěn)定劑的種類和品種很多，用于聚氯乙烯中的主要有二苯甲酮類、苯并三唑類、三嗪類和炭黑。常用品種是：UV-9（2-羥基-4-甲氧基二苯甲酮）、UV-531（2-羥基-4-正辛氧基-二苯甲酮）、UV-326[（2'-羥基-3'-叔丁基-5'-甲基苯基）-5-氯代苯并三唑]、UV-P[2-（2'-羥基-5'-甲基苯基）苯并三唑]、UV-24（2，2'-二羥基-甲氧基二苯甲酮）、三嗪-5[2，4，6-三（2'-羥基-4'-正辛氧基苯基）-1，3，5-三嗪]。

炭黑可以吸收入射光，并將其轉(zhuǎn)化成熱能重新釋放出去而不損壞聚合物。但只能用于深色的聚氯乙烯制品。其用量還取決于制品的顏色，所以炭黑在聚氯乙烯中使用受到制約和限制。

選擇聚氯乙烯用的光穩(wěn)定劑，應(yīng)考慮它們與熱穩(wěn)定劑之間的相互影響，光穩(wěn)定劑的應(yīng)用需以不影響熱穩(wěn)定劑效果為前提。例如，二苯甲酮類光穩(wěn)定劑與鋇-鎘熱穩(wěn)定劑并用時(shí)，會(huì)使軟質(zhì)聚氯乙烯制品泛黃，降低鋇-鎘穩(wěn)定劑的堿性，泛黃現(xiàn)象得以減弱。苯并三唑類光穩(wěn)定劑對于提高聚氯乙烯的光穩(wěn)定性，特別是對硬質(zhì)聚氯乙烯是非常有效的。然而在硬質(zhì)聚氯乙烯中某些苯并三唑類光穩(wěn)定劑與硫基錫熱穩(wěn)定劑并用時(shí)形成粉紅色絡(luò)合物。因此，當(dāng)熱穩(wěn)定劑為金屬皂類時(shí)，常選用UV-P，用量為0.2%-0.5%。當(dāng)以硫醇有機(jī)錫為熱穩(wěn)定劑時(shí)，常選用UV-531，用量為0.3-0.5%。在聚氯乙烯農(nóng)用薄膜中，三嗪-5有突出的防老化效果，用量為0.2-0.5%。

5、PVC熱穩(wěn)定劑的目前狀況及發(fā)展趨勢

進(jìn)入21世紀(jì)后,由于全球?qū)Νh(huán)境保護(hù)的要求日益嚴(yán)格,限制重金屬穩(wěn)定劑的法規(guī)日益加劇,使熱穩(wěn)定劑的生產(chǎn)及消費(fèi)進(jìn)一步向無毒、低毒、復(fù)合高效方向發(fā)展,無鉛、無鎘化已引起發(fā)達(dá)國家的普遍重視,替代產(chǎn)品不斷出現(xiàn)和應(yīng)用,鉛、鎘(特別是鎘)穩(wěn)定劑的應(yīng)用已呈逐步下降的態(tài)勢，出現(xiàn)了一些無毒或者是低毒的熱穩(wěn)定劑(如有機(jī)錫類化合物、鈣\鋅皂鹽、稀土穩(wěn)定劑等)。

盡管近年我國的復(fù)合型、無毒和低毒的熱穩(wěn)定劑生產(chǎn)與開發(fā)取得了相當(dāng)?shù)某煽?但是與世界先進(jìn)水平相比存在許多的不足和較多差距（如品種少，生產(chǎn)規(guī)模小等）。我國新型熱穩(wěn)定劑生產(chǎn)與應(yīng)用遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足國內(nèi)PVC工業(yè)的發(fā)展，一些比較高檔的PVC制品所需的熱穩(wěn)定劑還主要依賴于進(jìn)口。我國PVC工業(yè)的快速發(fā)展，為熱穩(wěn)定劑行業(yè)的發(fā)展提供了良好的市場保障和廣闊的發(fā)展空間，同時(shí)也對熱穩(wěn)定劑行業(yè)提出了更高的要求。加強(qiáng)我國新型熱穩(wěn)定劑研究和開發(fā)，應(yīng)該重視一下幾點(diǎn)：（一）加強(qiáng)原有無鉛無鎘鈣鋅穩(wěn)定劑的研究和改進(jìn)，提高原有產(chǎn)品質(zhì)量；（二）根據(jù)原料來源和市場分布，逐步建立相對集中的大規(guī)模助劑生產(chǎn)廠群；（三）配合其他PVC助劑的開發(fā)和生產(chǎn)，發(fā)展多元復(fù)合式產(chǎn)品，進(jìn)一步減少資源浪費(fèi)和環(huán)境污染，帶動(dòng)“綠色”助劑產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

本文章摘于“PVC技術(shù)及人才交流”