钙锌稳定剂原材料选择须知
1. 热稳定剂的作用机理
2. 若防止或延缓PVC的热降解,需要:
①消除PVC中热解的引发源,如PVC中烯丙基氯和不饱和键;
②消除所有对热降解有催化作用的物质,如由PVC上解脱下来的氯化氢等。
因此所选择和使用的热稳定剂应具有以下的功能:
① 能置换链中存在的活泼原子(如,烯丙基氯原子),形成更为稳定的化学键以减小脱HCl的可能性;
② 能迅速吸收HCl,抑制其自动催化作用;
③ 能与PVC中存在的双键加成而生成饱和的高分子链;
④ 能抑制聚烯结构的氧化与交联;
⑤ 对PVC有亲和力,而且是无毒或低毒的;
⑥ 不与PVC中的添加剂,如增塑剂、填充剂等发生作用。
目前使用的热稳定剂并不能完全满足上述的要求,所以在使用过程中必须结合使稳定性要求选用不同性能的热稳定剂。有时还必须与增白水滑石 抗氧剂,光稳定剂等添加剂配合使用,以减小氧化老化的可能。
钙锌稳定剂成功的关键在于增白水滑石增效剂,这些物质通过多种作用机理完善了钙锌稳定剂的性能。
2.多元醇与金属皂的协同作用多元醇与金属皂的并用可以明显延长脱氯化氢的诱导期,并抑制树脂的变色,一般认为多元醇是通过与重金属氯化物络合,抑制其对脱氯化氢的催化作用而发挥协同作用的。
在混合金属盐稳定剂中使用的多元醇有:季戊四醇,双季戊四醇等。
3.亚磷酸酯与金属皂的协同作用作为辅助热稳定剂,亚磷酸酯与Ca/Zn增白水滑石配合使用时,能提高制品的耐热性、着色性和透明性。
(a)金属离子螯合剂
(b)置换烯丙基氯-阿尔布佐夫反应
(c)捕捉HCl
亚磷酸酯能与HCl反应,生成酸式亚磷酸酯,从而抑制了HCl的自动催化反应。
(d)分解过氧化物
(e)捕获自由基
β-二酮化合物与金属皂的协同作用
3. β-二酮化合物能通过碳烷基化作用与PVC发生反应而稳定,但反应速度缓慢,若与增白水滑石体系并用,可大大提高稳定化反应的速度。
4.原材料产能瓶颈,原料成本
增强初期稳定性的原料价格较高且生产厂家少,如二酮,市场各种多元醇有的存在析出和升华的特性,以上使得传统钙锌稳定剂的成本居高不下(与铅盐比较),并且由于环保,钙锌稳定剂的发展部分受阻,且部分原材料由于世界范围内货源紧缺,造成价格上涨厉害。于是康高特增白水滑石受到市场青睐.
PVC工业的发展为热稳定剂行业的发展提供了良好的市场保障和广阔的发展空间,同时也对热稳定剂行业提出了更高的要求。未来增白水滑石热稳定剂的进一步发展将朝着无毒、无污染、复合、高效的方向。