热稳定剂
热稳定剂能改善聚合物热稳定性、防止热降解、延缓热老化的物质。主要类别有碱性铅盐、金属皂、有机锡、环氧化合物、亚磷酸酯、多元醇、纯有机化合物和复合型稳定剂。
稳定剂的铅盐类化合物。包括三碱式硫酸铅、二碱式亚磷酸铅、二碱式邻苯二甲酸铅、二碱式硬脂酸铅等。铅类热稳定剂的不足有三,即重金属毒性、硫化污染性和不透明性。因此,铅盐类热稳定剂在某些应用领域中正逐渐被复合金属皂、有机锡等热稳定剂所替代。
金属皂类热稳定剂,用作聚氯乙烯热稳定剂的金属皂类化合物,依功能和作用一般分为主金属皂稳定剂和辅助金属皂稳定剂。
有机锡热稳定剂,而按有机配位基团来分可分为硫醇锡、马来酸锡和脂肪酸锡。有机锡热稳定剂性能全面,无毒或低毒,透明性好,多用于饮水管、饮水瓶和要求高透明度的PVC硬制品。
热降解反应有三种:
(1)加热时侧基消除,如聚氯乙烯受热脱HCl,聚乙酸乙烯酯脱乙酸等,其特点是随加热温度的增高或时间的延长,消除反应加剧、颜色变褐,但一般主链不断裂,对性能影响不大;
(2)无规降解,加热时聚合物主链从中部弱键处断裂,如聚乙烯、聚丙烯的热降解。其特点是分子量下降、状态变粘、力学性能大幅度下降,但质量变化不大;
(3)拉锁降解(解聚),从聚合物的链端开始降解,像拉锁一样一个一个地降解为单体。如聚甲基丙烯酸甲酯和聚四氟乙烯的热降解均属此类。
热稳定剂是塑料加工助剂中重要类别之一,热稳定剂与PVC树脂的诞生和发展同步,主要用于PVC树脂加工中,因此热稳定剂与PVC树脂、PVC中软硬制品的比例有密切关系。