2.1.2 稳定剂
稳定剂是指按一定比例加入到聚氯乙烯树脂中的某些助剂,能抑制PVC树脂在高温下的分解、延长制品的使用寿命或抑制、阻止PVC制品因受工作环境中各种因素影响而加快老化降解的一种辅助料[7]。
稳定剂的功能是能置换聚氯乙烯分子链上的不稳定氯原子,抑制脱氯化氢反应;能与氯化氢作用并迅速转化成氯化物的形式固定在分子链端;抑制聚氯乙烯树脂降解变色;与聚氯乙烯树脂有良好的相容性,与其他助剂不发生化学反应。
稳定剂及其不同组合的种类繁多,按其化学成分有铅盐类、金属皂类、有机锡类、复合稳定剂以及有机稳定剂等。
(1) 稳定剂的种类
A. 铅盐类稳定剂
铅盐类是聚氯乙烯最常用的热稳定剂,其主要作用是抑制PVC树脂在高温条件塑化熔融时的分解。铅盐类稳定剂的优点是热稳定性优良,具有长期的热稳定性,铅盐稳定剂是这几种稳定剂中最经济的稳定剂体系,成型加工也最容易,它的热稳定性和润滑性都比有机锡和金属皂类稳定剂好,有抑制制品早期着色的作用,电气绝缘性优良,耐候性好,且价格低廉。
铅盐类稳定剂的主要缺点是分散性差,毒性大,不能用于制造接触食品类的制品和玩具制品,有初期着色性,难以得到透明制品,缺乏润滑性,易产生硫、镉污染[8]。
常用的铅盐类稳定剂有三碱式硫酸铅、二碱式亚磷酸铅、二碱式硬脂酸铅等。
三碱式硫酸铅(3PbO),代号TLS,是最常用的稳定剂,一般与二碱式亚磷酸铅一起使用,因无润滑性而需要配入润滑剂。主要用于PVC硬质不透明制品中,用量一般为2~7份。
二碱式亚磷酸铅(2PbO),代号DL,其的热稳定性稍微低于三碱式硫酸铅,但耐候性好于三碱式硫酸铅。二碱式亚磷酸铅常与三碱式硫酸铅并用,用量一般为三碱式硫酸铅的一半左右。
二碱式硬脂酸,代号DLS,不如三碱式硫酸铅、二碱式亚磷酸铅常用,具有润滑性,常作为辅助的稳定润滑剂。
B. 金属皂类稳定剂
金属皂类是指高级脂肪酸金属盐的总称。金属皂类是用量仅次于铅盐的第二大类主稳定剂,其热稳定剂不如铅盐类,但透明性、润滑性比铅盐类要好。常和铅盐类稳定剂或有机锡类稳定剂配合使用。几乎所有的金属皂类都具有外润滑作用。
常用金属皂类热稳定剂有硬脂酸锌(ZnSt),无毒且透明,易引起“锌烧”,常与钡、钙皂并用;硬脂酸镉(CdSt),为一个重要的透明稳定剂品种,毒性较大,不耐硫化污染,常与钡皂并用;硬脂酸铅(PbSt),热稳定性好,可以兼作润滑剂,缺点是易析出,透明性差,有毒且硫化污染严重;硬脂酸钙(CaSt),加工性好,无硫化污染,透明,常与锌皂并用;硬脂酸钡(BaSt),无毒,抗硫化污染,透明,常与铅皂并用[8]。