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PVC配方中稳定剂的选择有哪些要点呢?

[ 发布日期:2017-11-03 点击:1578 来源:此网站出售 【打印此文】 【关闭窗口】]

PVC用的稳定剂包括热稳定剂、抗氧剂、紫外线吸收剂和螯合剂。配方设计时根据制品使用要求和加工工艺要求选用不同品种,不同数量的稳定剂。热稳定剂必须能够捕捉PVC树脂放出的具有自催化作用的HCL,或是能够与PVC树脂产生的不稳定聚烯结构起加成反映,以阻止或减轻PVC树脂的分解。般在配方中根据制品的要求来选用热稳定剂品种。例如:

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铅盐稳定剂主要用在硬制品中。铅盐类稳定剂具有热稳定剂好、电性能优异,价廉等点。但是其毒性较大,易污染制品,只能生产不透明制品。近年来复合稳定剂大量出现,单组分的稳定剂已有被取代的危险。复合稳定剂的点是用性强,污染小,加工企业配料简便等优点。但由于无统的标准,所以各家的复合稳定剂差异很大。

 

钡镉类稳定剂是性能较好的类热稳定剂。PVC农膜中使用较广。通常是钡镉锌和有机亚磷酸酯及抗氧剂并用。

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钙锌类稳定剂可作为无毒稳定剂,用在食品包装与医疗器械、药品包装,但其稳定性相对教低,钙类稳定剂用量大时透明度差,易喷霜。钙锌类稳定剂般多用多元醇和抗氧剂来提高其性能,近已经内已经有用于硬质管材的钙锌复合稳定剂出现。

 

有机锡类热稳定剂性能较好,适用于PVC硬制品与透明制品的较好品种,尤其辛基锡几乎成为无毒包装制品不可缺少的稳定剂,但其价格较贵。

 

环氧类稳定剂通常作为辅助稳定剂。这类稳定剂与钡镉钙锌类稳定剂并用时能提高光与热的稳定性,其缺点是易渗出。作辅助稳定剂的还有多元醇,有机亚磷酸酯类能。

 

近年来还出现了稀土类稳定剂和水滑石系稳定剂,稀土类稳定剂主要点是加工性能优良,而水滑石则是无毒稳定剂。

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热稳定剂的选用原则

 

1.硬质PVC配方中热稳定剂的选用

 

硬质PVC中增塑剂加入量少或不加,要求稳定剂的加入量相应增大,且稳定果要好。

1)不透明硬制品 常选用的为三碱式硫酸铅及二碱式亚磷酸铅,两者协同加入果好,加入比例为2111,总加入量为3-5份。

2)透明硬制品 不用铅盐类,常选用除PbCa之外的金属皂类及有机锡、有机锑和稀土稳定剂。其中金属皂类加入量为3-4份,有机锡类为1-1.5份。

 

2. 软质PVCPVC糊制品配方中热稳定剂的选用

 

这类配方中增塑剂含量高,加工温度低,可适当减少稳定剂的加入量。

1)不透明软制品 常选铅盐(1-2份)与金属皂类(1-2份)协同加入。

2)半透明软制品 常选用几种金属皂类并用,加入量2-3份。

3)透明软制品 常用有机锡类(0.5-1份)与金属皂类(1-2份)协同加入。也可用有机锑及稀土稳定剂代替有机锡。

 

3. 无毒PVC配方中热稳定剂的选用

 

1)不宜选用铅盐类稳定剂。

2)除PbCd皂外其它金属皂类稳定剂可选用。

3)无毒有机锡类可选用。

4)有机锑和稀土类可选用。

5)辅助稳定剂中的环氧类无毒,可以选用。

 

4. 主稳定剂的协同作用

 

在个PVC配方中,往往选用几个主稳定剂并用,因为不同主稳定剂之间有协同作用。

1)三碱式硫酸铅与二碱式亚磷酸铅有协同作用,两者协同比例为2111.

2)不同金属皂之间有协同作用,金属皂类热稳定顺序如下:CdZn>Pb>BaCa。般高热稳定性金属皂与低热稳定性金属皂类之间协同作用果好,如Ca/ZnCd/BaBa/PbBa/ZnBa/Cd/Zn等复合稳定剂。

3)金属皂类的协同使用为常用,它们很少单使用。

4)金属皂类与有机锡类之间有协同作用,在透明配方中两者往往协同加入。

5)部分稀土类与有机硒类有协同作用,用稀土取代有机锡可降低成本。

 

5. 主、辅稳定剂的协同作用

 

1)金属皂类与环氧类

2)金属皂类与多元醇类

3)金属皂类与β-二酮化合物

4)部分稀土与环氧类

5)金属皂类与亚磷酸酯类。

 

6. 热稳定剂与其它助剂的并用

 

有些稳定剂本身无润滑作用,如铅盐、有机锡、有机锑及稀土类,配方中要另外加入润滑剂。有些稳定剂本身有润滑作用,如金属皂类,配方中可不加或少加润滑剂。含硫有机锡类和有机锑类热稳定剂不可与含PbCd类稳定剂并用,两者并用会发生硫污染。

  

(二)抗氧剂PVC制品在加工使用过程中,因受热、紫外线的作用发生氧化,其氧化降解与产生游离基有关。主抗氧剂是链断裂终止剂或称游离基消除剂。其主要作用是与游离基结合,形成稳定的化合物,使连锁反应终止,PVC用主抗氧剂般是双酚A。还有辅助抗氧剂或过氧化氢分解剂,PVC辅助抗氧剂为亚磷酸三苯酯与亚磷酸苯二异辛酯。主辅抗氧剂并用可发挥协同作用。

 

(三)紫外线吸收剂在户外使用的PVC制品,因受到它敏感波长范围的紫外线照射,PVC分子成激发态,或其化学键被破坏,引起游离基链式反应,促使PVC降解与老化。为了提高抗紫外线的能力,常加入紫外线吸收剂。PVC常用的紫外线吸收剂有三嗪-5UV-9UV-326TBSBADOBS。三嗪-5果好,但因呈黄色使薄膜略带黄色,加入少量酞菁蓝可以改善。在PVC农膜中常用UV-9,般用量0.2~0.5份。属水杨酸类的TBSBADOBS作用温和,与抗氧剂配合使用,会得到很好的耐老化果。对于非透明制品,般通过添加遮光的金红石型钛白粉来改善耐候性,这时如果再添加紫外线吸收剂,则需要很大用量,不十分合算。

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