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新虫 (初入文坛)

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[交流] 【资源】PVC热稳定剂的作用机理已有2人参与

广义地说,凡以改善聚合物热稳定性能为目的而添加的助剂都可称为热稳定剂。热稳定剂除少量应用于橡胶及其它树脂加工外,主要用于热稳定性问题非常突出的PVC加工。因此,通常所言的热稳定剂专指PVC及PVC共聚物使用的热稳定剂。

在PVC的热降解过程中,几乎不产生单体,而是生成大量的HCl。PVC的热降解机理十分复杂,同样,热稳定剂的作用机理也非常复杂。综合目前的研究成果,热稳定剂的作用可归纳为预防型(中和HCl ,取代不稳定的Cl原子和防止自动氧化)和补救型(与PVC中不饱和部位反应,破坏碳正离子)两种。

具体如下:

1.吸收中和HCl,抑制其自动催化作用。这类稳定剂包括铅盐类、有机酸金属皂类、有机锡化合物、环氧化合物、胺类、金属醇盐和酚盐及金属硫醇盐等。它们可与HCl反应,抑制PVC脱HCl的反应。

2.置换PVC分子中不稳定的烯丙基氯原子或叔碳氯原子,抑制脱PVC。如有机锡稳定剂与PVC分子的不稳定氯原了发生配位结合,在配位体中,有机锡与不稳定氯原子发生置换。

3.与多烯结构发生加成反应,破坏大共轭体系的形成,减少着色。不饱和酸的盐或酯含有双键,与PVC分子中共轭双键发生双烯加成反应,从而破坏其共轭结构,抑制变色。

4.捕捉自由基,阻止氧化反应。如加入酚类热稳定剂能阻滞脱HCl ,是由于酚给出的H原子自由基能与降解的PVC大分子自由基偶合,形成不能与O2反应的物质,而具有热稳定作用。这种热稳定剂可具有一种或兼具几种作用。

理想的PVC热稳定剂应是一种多功能物质,或者是一些材料的混合物,它们能够实现以下功能:

1.置换活泼、不稳定的取代基,如连接在叔Cl上的Cl原子或烯丙基氯,生成稳定的结构；

2.吸收并中和PVC加工过程中放出的HCl ,消除HCl的自动催化降解作用；

3.中和或钝化对降解起催化作用的金属离子及其它有害杂质；

4.通过多种形式的化学反应可阻断不饱和键的继续增长,抑制降解着色；

5.最好对紫外光有防护屏蔽作用。

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