由于PVC的熱穩定性差,因此在加工過程中需加入PVC熱穩定劑來提升其熱穩定性。傳統的PVC熱穩定劑有:鉛鹽類熱穩定劑、有機錫類熱穩定劑、有機銻類熱穩定劑和金屬皂類熱穩定劑。下面就由PVC助劑廠家旭美來介紹一下PVC熱穩定劑的作用原理。
PVC的熱降解過程很復雜,往住同時可進行幾種化學反應過程:有分子鏈分解脫去HCl,氧化斷鏈與交聯,還有少量芳構化和大分子鏈斷裂生成烴的反應,其中脫去HCl導致PVC老化或炭化是熱降解的主要表現。
綜合目前的研究成果,熱穩定劑的作用機理可歸納為以下幾類:
1)吸收樹脂熱降解過程中生成的HCI,抑制其自動催化降解作用.如鉛鹽類、有機酸金屬皂類、有機錫化合物、金屬醇鹽等無機或金屬有機化合物,這些弱堿式鹽類和金屬皂類很容易與HCI反應并轉化成相應的金屬氯化物,達到終止或抑制PVC分解的目的;環氧化合物和胺類化合物同樣可以和分解生成的HCl發生反應生成相應的化合物;亞磷酸酯類和硫醇類化合物可以起到抗氧化作用,從而達到抑制降解、增加熱穩定作用。
2)置換PVC分子中不穩定的烯丙基氯原子或叔碳氯原子,消除引發降解位點作用.例如,鎘和鋅的皂類、有機錫、硫醇和銻的化合物等都能夠與PVC分子中的不穩定氯原子配位結合,發生置換。
3)與多烯結構發生加成反應,防止大共軛體系的形成,減少著色.如不飽和酸的鹽或酯含有雙鍵,與PVC分子中共軛雙鍵發生雙烯加成反應,從而破壞其共軛結構,抑制變色。
4)捕捉自由基,阻止氧化反應和連鎖反應.如加人酚類化合物等,酚給出的氫原子自由基能與降解的PVC大分子自由基偶合,形成不能與氧反應或惰性化的自由基類物質,同時抑制HCl脫去而起到熱穩定化作用。
因此,PVC助劑廠家旭美認為,一種PVC熱穩定劑可具有上述一種或兼具幾種熱穩定功能。主要原理是通過降解,置換不穩定原子或阻止發生反應等來打破PVC結構中的不穩定性,從而使PVC在生產加工過程中穩定性更強。