PVC塑料用穩(wěn)定劑應(yīng)用體系介紹

來(lái)源：塑膠五金網(wǎng)發(fā)布時(shí)間：2008-01-02 15:48:43點(diǎn)擊率：

　　增塑劑的種類(lèi)有鄰苯二甲酸酯類(lèi)、直鏈酯類(lèi)、環(huán)氧類(lèi)、磷酸酯類(lèi)等，就其綜合性能看，DOP是一個(gè)較好的品種，可用于各種PVC制品配方中，直鏈酯類(lèi)如DOS屬耐寒增塑劑，長(zhǎng)用于農(nóng)膜中，它與PVC相容性不好，一般以不超過(guò)8份為宜，環(huán)氧類(lèi)增塑劑除耐寒性好以外，還具有耐熱、耐光性，尤其與金屬皂類(lèi)穩(wěn)定劑并用時(shí)有協(xié)同效應(yīng)，環(huán)氧增塑劑一般用量為3~5份。電線、電纜制品需具有阻燃性，且應(yīng)選用電性能相對(duì)優(yōu)良的增塑劑。PVC本身具有阻燃性，但經(jīng)增塑后的軟制品大多易燃，為使軟PVC制品具有阻燃性，應(yīng)加入阻燃增塑劑如磷酸酯及氯化石蠟，這兩類(lèi)增塑劑的電性能也較其他增塑劑優(yōu)良，但隨增塑劑用量增加，電性能總體呈下降趨勢(shì)。對(duì)用于無(wú)毒用途的PVC制品，應(yīng)采用無(wú)毒增塑劑如環(huán)氧大豆油等。至于增塑劑總量，應(yīng)根據(jù)對(duì)制品的柔軟程度要求及用途、工藝及使用環(huán)境不同而不同。一般壓延工藝生產(chǎn)PVC薄膜，增塑劑總用量在50份左右。吹塑薄膜略低些，一般在45~50份。

　　三、穩(wěn)定劑體系

　　PVC在高溫下加工，極易放出HCL，形成不穩(wěn)定的聚烯結(jié)構(gòu)。同時(shí)，HCL具有自催化作用，會(huì)使PVC進(jìn)一步降解。另外，如果有氧存在或有鐵、鋁、鋅、錫、銅和鎘等離子存在，都會(huì)對(duì)PVC降解起催化作用，加速其老化。因此塑料將出現(xiàn)各種不良現(xiàn)象，如變色、變形、龜裂、機(jī)械強(qiáng)度下降、電絕緣性能下降、發(fā)脆等。為了解決這些問(wèn)題，配方中必須加入穩(wěn)定劑，尤其熱穩(wěn)定劑更是必不可少。PVC用的穩(wěn)定劑包括熱穩(wěn)定劑、抗氧劑、紫外線吸收劑和螯合劑。配方設(shè)計(jì)時(shí)根據(jù)制品使用要求和加工工藝要求選用不同品種，不同數(shù)量的穩(wěn)定劑。

　?。ㄒ唬岱€(wěn)定劑熱穩(wěn)定劑必須能夠捕捉PVC樹(shù)脂放出的具有自催化作用的HCL，或是能夠與PVC樹(shù)脂產(chǎn)生的不穩(wěn)定聚烯結(jié)構(gòu)起加成反映，以阻止或減輕PVC樹(shù)脂的分解。一般在配方中選用的熱穩(wěn)定劑的特點(diǎn)、功能與制品的要求來(lái)考慮。例如：

　　鉛鹽穩(wěn)定劑主要用在硬制品中。鉛鹽類(lèi)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)。但是其毒性較大，易污染制品，只能生產(chǎn)不透明制品。近年來(lái)復(fù)合穩(wěn)定劑大量出現(xiàn)，單組分的穩(wěn)定劑已有被取代的危險(xiǎn)。復(fù)合穩(wěn)定劑的特點(diǎn)是專(zhuān)用性強(qiáng)，污染小，加工企業(yè)配料簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)。但由于無(wú)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，所以各家的復(fù)合穩(wěn)定劑差異很大。

　　鋇鎘類(lèi)穩(wěn)定劑是性能較好的一類(lèi)熱穩(wěn)定劑。在PVC農(nóng)膜中使用較廣。通常是鋇鎘鋅和有機(jī)亞磷酸酯及抗氧劑并用。

　　鈣鋅類(lèi)穩(wěn)定劑可作為無(wú)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(duì)教低，鈣類(lèi)穩(wěn)定劑用量大時(shí)透明度差，易噴霜。鈣鋅類(lèi)穩(wěn)定劑一般多用多元醇和抗氧劑來(lái)提高其性能，近已經(jīng)國(guó)內(nèi)已經(jīng)有用于硬質(zhì)管材的鈣鋅復(fù)合穩(wěn)定劑出現(xiàn)。

　　有機(jī)錫類(lèi)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(wú)毒包裝制品不可缺少的穩(wěn)定劑，但其價(jià)格較貴。

　　環(huán)氧類(lèi)穩(wěn)定劑通常作為輔助穩(wěn)定劑。這類(lèi)穩(wěn)定劑與鋇鎘鈣鋅類(lèi)穩(wěn)定劑并用時(shí)能提高光與熱的穩(wěn)定性，其缺點(diǎn)是易滲出。作輔助穩(wěn)定劑的還有多元醇，有機(jī)亞磷酸酯類(lèi)能。

　　近年來(lái)還出現(xiàn)了稀土類(lèi)穩(wěn)定劑和水滑石系穩(wěn)定劑，稀土類(lèi)穩(wěn)定劑主要特點(diǎn)是加工性能優(yōu)良，而水滑石則是無(wú)毒穩(wěn)定劑。

　　（二）抗氧劑 PVC制品在加工使用過(guò)程中，因受熱、紫外線的作用發(fā)生氧化，其氧化降解與產(chǎn)生游離基有關(guān)。主抗氧劑是鏈斷裂終止劑或稱游離基消除劑。其主要作用是與游離基結(jié)合，形成穩(wěn)定的化合物，使連鎖反應(yīng)終止，PVC用主抗氧劑一般是雙酚A。還有輔助抗氧劑或過(guò)氧化氫分解劑，PVC輔助抗氧劑為亞磷酸三苯酯與亞磷酸苯二異辛酯。主輔抗氧劑并用可發(fā)揮協(xié)同作用。

　　（三）紫外線吸收劑在戶外使用的PVC制品，因受到它敏感波長(zhǎng)范圍的紫外線照射，PVC分子成激發(fā)態(tài)，或其化學(xué)鍵被破壞，引起游離基鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，促使PVC降解與老化。為了提高抗紫外線的能力，常加入紫外線吸收劑。PVC常用的紫外線吸收劑有三嗪-5、UV-9、UV-326、TBS、BAD、OBS。三嗪-5效果，但因呈黃色使薄膜略帶黃色，加入少量酞菁藍(lán)可以改善。在PVC農(nóng)膜中常用UV-9，一般用量0.2~0.5份。屬水楊酸類(lèi)的TBS、BAD與OBS作用溫和，與抗氧劑配合使用，會(huì)得到很好的耐老化效果。對(duì)于非透明制品，一般通過(guò)添加遮光的金紅石型鈦白粉來(lái)改善耐候性，這時(shí)如果再添加紫外線吸收劑，則需要很大用量，不十分合算。

　?。ㄋ模蟿?在PVC塑料穩(wěn)定體系中，常加入的亞磷酸酯類(lèi)不僅是輔助抗氧劑，而且也起螯合劑的作用。它能與促使PVC脫HCL的有害金屬離子生成金屬絡(luò)和物。常用的亞磷酸酯類(lèi)有亞磷酸三苯酯、亞磷酸苯二異辛酯與亞磷酸二苯辛酯。在PVC農(nóng)膜中，一般用量為0.5~1份，單獨(dú)用時(shí)初期易著色，熱穩(wěn)定性也不好，一般與金屬皂類(lèi)并用。

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