熱穩(wěn)定劑作用機理

　　熱穩(wěn)定劑要么消除高分子材料中熱降解的引發(fā)源，如PVC中烯丙基氯結(jié)構(gòu)和不飽和鍵；要么消除所有對非鏈斷裂熱降解反應(yīng)具有催化作用的物質(zhì)，如由PVC上解脫下來的等，才能阻止或延緩此類聚合材料的熱降解。 因此所選擇和使用的熱穩(wěn)定劑應(yīng)具有以下的功能：

　　1、能置換高分子鏈中存在的活潑原子（如，PVC中烯丙位的氯原子），以得到更為穩(wěn)定的化學(xué)鍵和減小引發(fā)脫反應(yīng)的可能性；

　　2、能夠迅速結(jié)合脫落下來的，其自動催化作用；

　　3、通過與高分子材料中所存在的不飽和鍵進行加成反應(yīng)而生成飽和的高分子鏈，以提高該合成材料熱穩(wěn)④ 能聚烯結(jié)構(gòu)的氧化與交聯(lián)；

　　4、對聚合材料具有親和力，而且是無毒或低毒的；

　　5、不與聚合材料中已存在的添加劑，如增塑劑、填充劑和顏料等發(fā)生作用。

熱穩(wěn)定劑的種類

 　穩(wěn)定劑主要根據(jù)錫、鉛以及血A族金屬的混合物如鋇、銅、鋅進行分類。

　　錫穩(wěn)定劑：含有1個或2個碳一錫鍵，其余價鍵為氧或硫-錫陰離子鍵飽和的四價錫化合物，是PVC的有效穩(wěn)定劑。這些化合物是有機錫氧化物或有機錫氯化物與適當?shù)乃峄蝓シ磻?yīng)的產(chǎn)物。

　　穩(wěn)定劑協(xié)同的混合物很普遍，通常包括各種流基有機錫化合物和波基鹽（化合物）以及輔助的添加劑，如鋅皂，亞磷酸鹽，環(huán)氧化物，甘油酯，紫外線吸收劑，抗氧劑等。顯然，大多數(shù)協(xié)同組合物具有專用性，因此還沒有發(fā)現(xiàn)它們具有共性。

　　有機錫穩(wěn)定劑分為含硫和不含硫兩類。含硫穩(wěn)定劑在所有穩(wěn)定性能方面都是杰出的，但存在與含硫化合物類似的味道和交叉站污的問題。典型的含硫陰離子是：

　　巰基化物——SR

　　巰基酸酯——S（CH）nCOOR

　　巰基酸酯——S（CH）nOCO

　　或元素硫。

　　非硫陰離子通常是基于馬來酸或馬來酸半酯，非硫有機錫是效果較小的熱穩(wěn)定劑，但是卻具有較好的光穩(wěn)定性。

　　鉛穩(wěn)定劑：典型的鉛穩(wěn)定劑包括下列化合物：二鹽基硬脂酸鉛、水合三鹽基硫酸鉛、二鹽基鄰苯二甲酸鉛、二鹽基亞磷酸鉛

　　在作為熱穩(wěn)定劑的同時，鉛化合物不損害PVC材料的優(yōu)良的電性能、低吸水性和室外耐候性。但是，鉛穩(wěn)定劑有缺點，如有毒；會交叉污染，特別是和硫交叉污染；生成氯化鉛，在制成品上形成條紋；比重大，導(dǎo)致不盡人意的重量/體積比。鉛穩(wěn)定劑常常立刻使PVC制品變得不透明，并且在持續(xù)受熱后很快變色。

　　盡管有毒害和生態(tài)方面的缺陷，這些穩(wěn)定劑仍得到了廣泛的應(yīng)用。對電絕緣性，鉛是PVC穩(wěn)定劑?；谶@種穩(wěn)定劑的綜合效果，有許多柔性的和剛性的、均聚物和共聚物配方才得以實現(xiàn)。

　　混合金屬穩(wěn)定劑：混合金屬穩(wěn)定劑是各種化合物的聚集體，通常根據(jù)具體的PVC用途和用戶來設(shè)計。這類穩(wěn)定劑已經(jīng)由單獨添加琥珀酸鋇和棕桐酸鎘發(fā)展到將鋇皂、鎘皂、鋅皂、有機亞磷酸酯，再加上抗氧劑、溶劑、增量劑、塑解劑、著色劑、紫外吸收劑、光亮劑、粘度控制劑、潤滑劑、增粘劑，以及人工香料等進行物理混合。這樣，就有相當多的因素能影響穩(wěn)定劑的效果。

　?、?span>A族金屬穩(wěn)定劑，如鋇、鈣、鎂并不保護早期的顏色，但能為PVC提供良好的長期熱穩(wěn)定劑。以這種方式穩(wěn)定的PVC起始是黃/橙色，然后持續(xù)受熱，逐漸變成檢/棕色，之后變黑。

　　鎘和鋅化合物首先被用作穩(wěn)定劑是由于它們透明，并能保持PVC制品的原來顏色。由鎘和鋅提供的長期熱穩(wěn)定性遠小于鋇化合物。它們往往會在小先兆或毫無先兆的情況下，突然發(fā)生降解。

　　除了與金屬比例有關(guān)外，鋇一鋼穩(wěn)定劑的效果還與其陰離子有關(guān)。穩(wěn)定劑陰離子是影響下列性能的主要因素：潤滑性、遷移性、透明性、顏料顏色的變化，以及PVC的熱穩(wěn)定性等。下面是幾種常見的混合金屬穩(wěn)定劑的陰離子：2-乙基己酸鹽、酚鹽、苯甲酸鹽、硬脂酸鹽。

熱穩(wěn)定劑是塑料加工助劑中重要類別之一，熱穩(wěn)定劑與PVC樹脂的誕生和發(fā)展同步，主要用于PVC樹脂加工中，因此熱穩(wěn)定劑與PVC樹脂、PVC中軟硬制品的比例有密切關(guān)系。