Penstabil haba adalah salah satu pembantu utama yang sangat diperlukan untuk pemprosesan PVC. Bilangan bahagian yang digunakan untuk penstabil haba PVC adalah kecil, tetapi peranannya sangat besar. Penggunaan penstabil haba dalam pemprosesan PVC dapat memastikan bahawa PVC tidak mudah merendahkan dan agak stabil. Penstabil haba yang biasa digunakan dalam pemprosesan PVC termasuk penstabil garam plumbum asas, penstabil sabun logam, penstabil organotin, penstabil nadir bumi, sebatian epoksi, dan lain -lain. Mekanisme degradasi PVC adalah kompleks, mekanisme tindakan penstabil yang berbeza adalah berbeza, dan penstabilan Kesan juga berbeza.
Penstabil PVC, mekanisme tindakan dan aplikasi
1 penstabil garam memimpin
Para penstabil garam boleh dibahagikan kepada tiga kategori:
(1) Penstabil garam plumbum tulen kebanyakannya garam asas yang mengandungi PBO;
(2) penstabil haba dengan kesan pelincir adalah terutamanya garam neutral dan asas asid lemak;
(3) Penstabil garam plumbum komposit, dan penstabil komposit pepejal dan cecair yang mengandungi campuran sinergistik garam plumbum dan penstabil dan komponen lain.
Penstabil garam memimpin mempunyai kestabilan terma yang kuat, sifat dielektrik yang baik, dan harga yang rendah. Nisbah yang munasabah bagi penstabil dan pelincir garam plumbum dapat meluaskan julat suhu pemprosesan resin PVC, dan kualiti produk yang diproses dan pasca diproses stabil. Ia adalah penstabil yang paling biasa digunakan pada masa ini. Para penstabil garam utama digunakan terutamanya dalam produk keras. Penstabil garam memimpin mempunyai ciri -ciri penstabil haba yang baik, prestasi elektrik yang sangat baik dan harga yang rendah. Walau bagaimanapun, garam plumbum adalah toksik dan tidak boleh digunakan dalam produk yang dihubungkan dengan makanan, dan tidak boleh membuat produk telus, dan mudah dicemari oleh sulfida untuk menghasilkan sulfida plumbum hitam.
2 penstabil sabun logam
Penstabil haba sabun asid stearic umumnya disediakan oleh saponifikasi logam bumi alkali (kalsium, kadmium, zink, barium, dan lain -lain) dengan asid stearic, asid laurik, dan lain -lain. Terdapat banyak jenis produk, masing -masing dengan ciri -ciri sendiri. Secara umumnya, asid stearic pelincir lebih baik daripada asid laurik, dan keserasian dengan asid laurik PVC lebih baik daripada asid stearic.
Sabun logam boleh menyerap HCl, dan beberapa jenis boleh menggantikan atom CL tapak aktif dengan asid lemak radikal melalui pemangkinan ion logam, supaya mereka dapat memainkan tahap kestabilan terma yang berbeza pada PVC. Dalam industri PVC, jarang terdapat sebatian sabun logam tunggal, tetapi biasanya sebatian beberapa sabun logam. Penstabil biasa adalah sabun zink kalsium. Menurut mekanisme Frye-Horst, mekanisme kestabilan penstabil komposit kalsium/zink boleh dipertimbangkan seperti berikut: Pertama, sabun zink bertindak balas dengan allyl chloride pada rantai pvc, dan kemudian sabun kalsium, sabun zink dan klorida klorin bertindak balas untuk membentuk logam yang tidak stabil klorida. Pada masa ini, penstabil tambahan, sebagai medium pertengahan, memindahkan atom klorin ke sabun kalsium untuk menjana semula sabun zink, melambatkan pembentukan zink klorida yang boleh menggalakkan dehydrochllorination.
Penstabil kalsium dan zink boleh digunakan sebagai penstabil bukan toksik dalam pembungkusan makanan, peranti perubatan dan pembungkusan dadah, tetapi kestabilan mereka agak rendah. Apabila penstabil kalsium digunakan dalam jumlah yang besar, ketelusan mereka adalah miskin dan mereka mudah menyembur fros. Penstabil kalsium dan zink umumnya menggunakan poliol dan antioksidan untuk meningkatkan prestasi mereka, dan penstabil komposit kalsium dan zink yang telus untuk paip keras telah muncul di China.
3 penstabil organotin
Tin alkil dalam organotin biasanya metil, n-butil dan n-oktil. Kebanyakan produk yang dihasilkan di Jepun adalah butil timah, dan timah oktil lebih biasa di Eropah. Ini adalah penstabil bukan toksik standard yang diluluskan di Eropah, manakala metil timah digunakan lebih banyak di Amerika Syarikat.
Terdapat tiga jenis utama penstabil organotin yang biasa digunakan:
(1) garam asid alifatik terutamanya merujuk kepada dibutyltin dilaurate, di-n-octyltin dilaurate, dan lain-lain;
(2) garam maleate terutamanya merujuk kepada dibutyltin maleate, bis (monobutyl maleate) dibutyltin maleate, di-n-octyltin maleate, dll;
(3) Mercaptans, di mana asid bis (thiocarboxylic asid) adalah yang paling banyak digunakan.
Penstabil Haba Organotin mempunyai prestasi yang baik dan merupakan pelbagai yang baik untuk produk keras PVC dan produk telus. Khususnya, oktiltin hampir menjadi penstabil yang sangat diperlukan untuk produk pembungkusan bukan toksik, tetapi harganya agak mahal. Penstabil haba timah organik (timah mercaptoacetate) mempunyai kesan penstabilan yang baik pada PVC. Terutamanya penstabil organotin cecair boleh dicampur dengan resin PVC daripada penstabil haba pepejal. Penstabil organotin (timah mercaptoacetate) boleh menggantikan atom CL yang tidak stabil pada polimer, menjadikan resin PVC mempunyai kestabilan jangka panjang dan pengekalan warna awal. Mekanisme kestabilan timah mercaptoacetate dicadangkan:
(1) S atom boleh menggantikan atom CL yang tidak stabil, dengan itu menghalang pembentukan poliolefin konjugasi.
(2) Sebagai produk degradasi terma PVC, HCl juga boleh mempercepatkan pembentukan poliolefin konjugasi. Tin mercaptoacetate boleh menyerap HCl yang dihasilkan.
4 penstabil bumi jarang
Penstabil haba nadir bumi terutamanya termasuk garam asid lemah organik dan garam tak organik cahaya lanthanum nadir bumi, cerium dan neodymium, yang kaya dengan sumber. Jenis -jenis garam asid lemah organik termasuk nadir bumi stearate, asid lemak nadir bumi, salicylate bumi nadit, sitrat nadir bumi, laurat bumi leda, octanoate bumi nadir, dll.
Kajian awal mengenai mekanisme tindakan penstabil nadir bumi adalah seperti berikut:
(1) Struktur elektronik khas unsur -unsur lanthanide nadir bumi (2 elektron di lapisan paling luar dan 8 elektron di lapisan sekunder, dengan banyak orbit kosong) menentukan bahawa perbezaan tenaga orbit kosong mereka sangat kecil. Di bawah tindakan oksigen haba luaran atau kumpulan kutub, elektron luar luar atau sekunder teruja, yang dapat menyelaras dengan CL yang tidak stabil pada rantaian PVC, dan boleh membentuk kompleks koordinasi dengan hidrogen klorida yang diuraikan semasa pemprosesan PVC, di Pada masa yang sama, terdapat tarikan yang kuat antara unsur -unsur nadir bumi dan unsur -unsur klorin, yang dapat mengawal elemen klorin bebas, dengan itu menghalang atau melambatkan reaksi rantai pengoksidaan automatik hidrogen klorida dan memainkan peranan kestabilan terma.
(2) Penstabil pelbagai fungsi jarang bumi boleh menyerap oksigen secara fizikal dalam pemprosesan PVC dan kekotoran ionik yang terkandung dalam PVC itu sendiri, dan memasuki lubang kekisi penstabil pelbagai fungsional yang jarang berlaku untuk mengelakkan kesan dan getaran mereka pada ibu induk c-CL ikatan. Oleh itu, tenaga pengaktifan penyingkiran HCl dari PVC dapat ditingkatkan dengan tindakan penstabil pelbagai fungsional bumi, dengan itu melambatkan kemerosotan terma plastik PVC.
(3) Kumpulan anion yang sesuai dalam sebatian nadir bumi boleh menggantikan atom klorida allyl pada makromolekul PVC, menghapuskan kelemahan degradasi ini, dan mencapai kestabilan. Terdapat banyak kajian mengenai penstabil bumi di China. Secara umum, kesan kestabilan penstabil haba nadir bumi lebih baik daripada penstabil sabun logam. Ia mempunyai kestabilan terma jangka panjang yang baik, dan mempunyai kesan sinergistik yang luas dengan penstabil lain. Ia mempunyai kelebihan toleransi yang baik, bebas daripada pencemaran sulfur, penyimpanan stabil, perlindungan bukan toksik dan alam sekitar.
Di samping itu, unsur -unsur nadir bumi mempunyai kesan gandingan yang unik dengan CaCO3 dan mempromosikan kesan plastik PVC, jadi jumlah CaCO3 dapat ditingkatkan, penggunaan pemprosesan ACR dapat dikurangkan, dan kos dapat dikurangkan dengan berkesan. Kesan penstabilan Rade Earth pada PVC dicirikan oleh kesan sinergistik yang unik. Penyelarasan yang betul dari nadir bumi dengan beberapa logam, ligan dan penstabil bersama dapat meningkatkan kestabilan.
