具有優良的熱穩定性,初期著色性出色,長期穩定性及耐候性優良。
兼具增韌和促進熔斷作用,塑化流動性好。
具有良好的潤滑性和獨特偶聯作用,賦予填充劑良好的分散性,增進與樹脂的包裹,提高制品的色澤鮮艷和牢固度,改善制品外觀,提高制品性能。PVC鈣鋅穩定劑穩定機理
PVC各種降解成因
1、氧化分解;
2、無氧情況下增長大自由基的交聯;
3、光降解;
4、氧化脫氯化氫;
5、輻射降解;
6、加工過程引入的臨界應力導致的分子鏈斷。
PVC脫HCl降解
1、PVC鏈上存在活化基團,通常在100℃以上就容易發生脫HCl的降解反應;
2、脫HCl過程是一個自催化過程,會引發大分子鏈連鎖式分解脫HCl;
3、當在一個共軛體系中出現6或7個多烯結構時,PVC分子吸收紫外光,從而呈現黃色;
4、隨著脫HCl過程的繼續,雙鍵增加,PVC顏色繼續變深乃至焦化、交聯,z后斷鏈。
穩定劑應具備的功能
1、能置換分子中活潑的和不穩定的氯原子,抑制脫氯化氫反應;
2、能吸收或中和加工和使用過程中所脫出的HCl,終止其自動催化作用;
3、能與聚烯結構進行雙鍵加成反應,消除或減緩制品變色;
4、捕捉游離基和吸附離子型雜質,提高PVC脫HCl的活化能。
鈣鋅PVC穩定劑穩定機理(1)
PVC的熱分解是從對熱敏感的部分放出HCl,在PVC結構中形成雙鍵,由于丙烯氯活性很高,可使反應不斷進行,繼續形成共軛雙鍵,成為多烯烴結構,引起制品著色。
鈣鋅PVC穩定劑穩定機理(2)
當鈣鋅復合時,首先,鋅皂在取代烯丙基氯的同時,伴有雙鍵轉移,使得多烯結構破壞,抑制了變色。
鈣鋅PVC穩定劑穩定機理(3)
然而ZnCl2會沉積在PVC中,對并脫HCl有催化作用,使PVC不穩定,甚至黑化引起架橋作用。鈣皂再通過復分解反應把鋅皂與PVC中的穩定氯原子作用后生成的ZnCl2再生成鋅皂,從而一方面活化了鋅皂,另一方面又抑制了ZnCl2的破壞作用。
鈣鋅PVC穩定劑穩定機理(4)
大量的有機化合物,他們能極大改善制品的初期著色,故也常用于穩定劑中以彌補鈣鋅前期著色的不足。
鈣鋅PVC穩定劑穩定機理(5)
在穩定劑中也常添加抗氧劑以推遲脫HCl反應的發生。
亞磷酸酯輔助穩定劑,一般可與主穩定劑配合使用,對氯化鋅ZnCl2起螯合作用,消弱其活性。
鈣鋅PVC穩定劑穩定機理(6)
多元醇類也被采用于鈣鋅PVC穩定劑中,多元醇的作用是通過螯合金屬氯化物來抑制劣化,此外多元醇還可在金屬鹽的催化作用下置換烯丙基氯。對改善鈣鋅復合熱穩定劑的初期色相也有較好的效果,但嚴重的壓析性影響了其應用,同時在絕緣性要求高的PVC制品中的應用也受到限制。
鈣鋅PVC穩定劑穩定機理(7)
酸吸收劑可以作為PVC的輔助穩定劑使用。人們推測它們能夠在降解反應點形成絡合物并使反應點的活性降低,同時還能夠捕捉具有催化作用的活動的HCl,避免脫HCl反應繼續進行。
鈣鋅PVC穩定劑穩定機理(8)
環氧化合物也常與鈣鋅穩定劑并用,起到一定的協同效應。
鈣鋅穩定劑組份都有哪些
鈣鋅穩定劑通常都與其他助劑復配以求達z佳效果,這些助劑稱為輔助穩定劑。那么,這些輔助穩定劑都有哪些呢?。
1、β-二酮
β-二酮是z廣泛應用的輔助穩定劑之一。它可與PVC中的烯丙基氯置換從而使PVC不穩定成分穩定化,形成C-C強有力的結合,而成為比較穩定的結構。它可與鈣鋅穩定劑產生顯著的協同效應,從而改善PVC塑料制品的初期、中期著色性。
2、亞磷酸酯
亞磷酸酯屬于輔助抗氧劑,在抗氧劑體系中起著重要作用。在PVC配方中一般認為亞磷酸酯主要起螯合劑作用,單獨使用時無明顯的穩定效果,但同金屬皂并用后,能絡合金屬氯化物,改善耐熱性和耐候性,保持透明性。
3、多元醇化合物
多元醇作為輔助穩定劑的作用機理與亞磷酸酯、β-二酮類似,都是絡合生成的氯化鋅,從而延緩PVC的降解過程。這類品種與β-二酮、環氧化合物、水滑石配合用于軟質PVC中,具有極好的協同作用。
4、抗氧劑
由于PVC的降解遵循無氧條件下的熱降解和有氧條件下的熱氧化理,因此抗氧劑可作為PVC的穩定組分,酚類抗氧劑與亞磷酸酯或硫代酯配合,也可以單獨使用亞磷酸酯,都能顯示出良好的穩定作用,而且這種抗氧體系兼具改善初期著色、提高長期穩定性的雙重作用,在配方設計中不能忽視。
5、環氧化合物
環氧化合物與鈣鋅穩定劑具有良好的協同效應。其原理是環氧大豆油與HC1反應生成氯代醇,再與金屬皂反應將HC1轉移給金屬皂,重新形成環氧環。此外,在鋅化合物等路易斯酸存在下,環氧大豆油能置換烯丙基氯而形成穩定的醚化合物。
6、水滑石
鈣鋅穩定劑成分中的其中一種高效輔助穩定劑,一般認為是通過吸收HCL來實現的,其HCL容量與熱穩定時間基本成線性關系。機理分兩步:首先通過交換反應將夾層間的陰離子(如CO3-)置換為Cl-,然后層上的氫氧化