淺談PVC木塑熱穩(wěn)定劑的作用機理

　　木塑材料是近年來迅速發(fā)展的一種新型環(huán)保材料， 兼具熱塑性塑料和木材的主要優(yōu)點， 使廢舊塑料及木材加工廢棄物等資源再生，有助干解決白色污染和彌補森林資源不足。PVC木塑復合發(fā)泡材料更是當前的研究熱點，以回收的聚氯乙烯PVC 和廢木材為原料， 對減少環(huán)境污染、 保護森林資源有重大意義， 符合環(huán)保的理念。PVC是五大通用塑料之一， 其制品具有廣泛的用途， 但是PVC在 1 3 0 ℃以上即出現(xiàn)分解現(xiàn)象， 而塑化溫度在 1 3 3 ℃ 一1 7 5 ℃，PVC的熱穩(wěn)定性差， 加工時容易發(fā)生脫除氯化氫反應。脫除的氯化氫又催化加速降解鏈反應，生產(chǎn)不飽和的共軛多烯， 導致產(chǎn)品變色、 變硬、 燒焦。為了克服上述缺點， 必須在PVC木塑中加入熱穩(wěn)定劑。現(xiàn)介詳細介紹PVC木塑的熱穩(wěn)定劑作用機理。

　　在加工過程中，PVC的熱分解對于其他的性質(zhì)改變不大，主要是影響了成品的顏色， 加入熱穩(wěn)定劑可以抑制產(chǎn)品的初期著色性。當脫去的 H C 1 質(zhì)量分數(shù)達到 0 . 1 %時，PVC的顏色就開始改變。根據(jù)形成的共軛雙鍵數(shù)目的不同，PVC會呈現(xiàn)不同種顏色 黃、 橙、 紅、 棕、 黑 。如果PVC熱分解過程中有氧氣存在的話， 則將會有膠態(tài)炭、 過氧化物、羰基和酯基化合物的生成。但是在產(chǎn)品使用的長時間內(nèi)，PVC的熱降解對材料的性能影響很大， 加入熱穩(wěn)定劑可以延遲PVC降解的時間或者降低PVC降解的程度。穩(wěn)定劑可以延遲PVC降解的時間或者降低PVC降解的程度。熱穩(wěn)定劑可以通過取代PVC中不穩(wěn)定氯原子、中和氯化氫、 與不飽和部位發(fā)生反應等方式抑制PVC的降解。有關熱穩(wěn)定劑的作用機理研究很多，理論發(fā)展也相當成熟。

　　 1 置換PVC分子中不穩(wěn)定的烯丙基氯原子或叔碳位氯原子， 抑制脫氯化氫。鎘和鋅的皂類，羧酸二烷基錫和硫醇錫等都是用其配位基置換PVC大分子上的不穩(wěn)定氯原子而使其穩(wěn)定。

　　 2 吸收、 中和氯化氫， 抑制其 自動催化作用。弱有機酸的金屬鹽和無機酸的堿式鹽能有效地除去H C 1 ， 是很好的穩(wěn)定劑， 如硬脂酸鉛、 硬脂酸鈣、 硬脂酸鋅、 硬脂酸鎂、 硬脂酸鋇及硬脂酸鎘等金屬皂類。

　　 3 與多烯結構發(fā)生加成反應， 破壞大共扼體系的形成，減少著色。PVC大分子脫 H C 1 生成的雙鍵及PVC大分子上固有的雙鍵， 都是不穩(wěn)定基團，加入能與之反應的物質(zhì)， 如金屬硫醇鹽， 與 HC 1 反應生成的產(chǎn)物成醇， 能夠直接加到雙鍵上形成巰基從而穩(wěn)定下來。

　　 4 熱力、 機械剪切、 光氧及熱氧過程產(chǎn)生大量的自由基， 這些 自由基誘發(fā)PVC大分子降解的連鎖反應。處于低價位的變價元素， 如 Pb2+、 P3+、Sn2+ 、 Ce3+ 、Nd3+等與自由基發(fā)生作用， 自由基被終止， 自身被氧化成高價氧化態(tài)， 分子中有弱鍵結構 的化合物， 如環(huán)氧化合物， 硫由基作用而將自由基終止。

來源：慧聰塑料網(wǎng)

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