一、簡介
眾所周知,PVC的熱穩定性低。盡管如此,通過加入特殊的熱穩定劑,PVC仍有
可能在高溫下加工而不被損害。這是 PVC發展成為重要大宗塑料的主要原因之一。開
發和生產合適的熱穩定劑從一開始就和 PVC的生產聯系在一起,并且也是將來加工和
應用的先決條件。
在熱塑性塑料加工的溫度條件下,PVC會因脫氯化氫作用、自動氧化以及大分子鏈
受到機械剪切而遭到損害。這種降解是由這些同時發生的系列反應引起的,不過在細節
問題上還不清楚。
脫氯化氫作用是加工過程中的主要反應,它會導致變色增加。在降解過程中,物理
性能也在向著脆性增加的方向變化。
除了加工過程中的降解外,PVC也會受光和天候影響而老化。
通過加入特殊的熱穩定劑,可以使 PVC易于加工,并在使用過程中保持性能,這
些穩定劑能抑制脫氯化氫和自動氧化 (預防型穩定作用),且能夠消除已經造成的損害
(補救型穩定作用)。
根據對 PVC熱損害的解釋,可以推論出對熱穩定劑有下列要求:熱穩定劑必須能
夠防止脫氯化氫反應,或者至少能阻滯這一反應 (預防型作用)。另外,穩定劑應能縮
短多烯序列和破壞碳正離子鹽 (補救型作用)。
可以將穩定作用區分如下:
預防型 補救型
吸收氯化氫
向多烯序列加成
消除引發位
破壞碳正離子鹽
防止自動氧化
為解決加工問題,當選擇 PVC的穩定劑時,不僅必須考慮熱穩定作用,而且還應
考慮很多其他因素。必須指出,PVC穩定劑對 PVC配料的加工性 (如流變性)可能有
不同的影響。
穩定劑的選擇取決于 PVC配料的配方。增塑的配料由于加工溫度較低,因此在加
工過程中所受的熱損害一般要比硬 PVC小。此外,加工方式也起重要的作用,特別是
在加工硬 PVC時。在注射模塑工藝中,為了降低熔體粘度,必須采用高的加工溫度。
在流化床涂布工藝中,由于溫度更高,所以必須使用效率很高的熱穩定劑。在快速旋轉
壓延機,以及薄壁型材或具有大表面的型材擠出中,對 PVC施加的熱應力都是很高的。
熱穩定劑的穩定化作用原理:
1)吸收、捕捉氯化氫,抑制氯化氫的催化降解作用。
2)置換聚氯乙烯結構中的不穩定氯原子 (叔碳位),抑制氯化氫脫除反應。
3)捕捉或螯合有害的金屬氯化物,防止其對聚氯乙烯的催化降解作用,同時使并
用的穩定劑再生。
4)捕獲游離基,抑制氧化反應。
理想的熱穩定劑應具有以下特點:
1)熱穩定效能優異,與其他添加劑具有協同效應。
2)與聚氯乙烯樹脂相容性好,揮發性小,不升華,不遷移或低遷移,不噴霜或低
噴霜,耐抽提性好。
3)有適當潤滑性,易加工。
4)與其他添加劑無不良反應,不被硫、銅污染。
5)無毒、無臭、不污染。
6)價格低廉。
熱穩定劑的發展動向如下:
1)無 (低)塵化、無鉛化復合熱穩定劑所占比重將逐漸上升。
2)金屬皂 (鹽)類穩定劑適用性強,鋇/鋅、鈣/鋅類所占比例上升,鎘類下降。
3)有機錫和有機銻類熱穩定劑發展很快。
4)稀土穩定劑獨具中國特色,初顯規模。
二、主要品種與性能
(一)無機鉛鹽和有機鉛鹽穩定劑
1.三堿式硫酸鉛 (三鹽基硫酸鉛)
性質 白色粉末,味甜。相對分子質量 990.87,熔點 820℃,相對密度 7.10,折射
率 2.1,不溶于于,部分溶于乙酸,能溶于硝酸、熱濃鹽酸、乙酸銨、乙酸鈉溶液和堿
類,無可燃性和腐蝕性,易吸濕,在陽光照射下會變黃。
質量指標 (HG/T2340—2005)見表 2-16。
用法及應用特點 本品為聚氯乙烯熱穩定劑,應用十分廣泛。本品吸收氯化氫的能
力強、熱穩定性優異,有持久穩定效果,電絕緣性能優良,加工性能好,不透明,遇硫
產生硫化物污染。本品無潤滑性,配方中應加入潤滑劑。本品與二堿式硬脂酸鉛、硬脂
酸鋇、硬脂酸鈣并用,可改善潤滑性能;與二堿式亞磷酸鉛并用,可提高耐候性;與鎘
皂并用,可改進加工初期著色性。本品主要用于不透明的聚氯乙烯硬板、硬管、注塑品
以及軟質制品電纜料、人造革等,一般用量為 0.5~5份或更多。不同制品的參考用量:
電纜料 6~8份,非電氣用擠出制品 5份、壓延料 4~5份、硬質制品 2~5份 (與 2份
二堿式硬脂酸鉛并用)、唱片料 2份與 1份二堿式硬脂酸鉛并用。
表 2-16 三堿式硫酸鉛的質量指標
指 標 名 稱
優等品
一等品
合格品
外觀
白色粉末無明顯機
械雜質
白色粉末無明顯機
械雜質
白色至微黃色粉末無明顯
機械雜質
鉛含量(以 PbO計)(%)
88.0~99.0
88.0~90.0
87.5~90.5
三氧化硫(SO3)含量(%)
7.5~8.5
7.5~8.5
7.0~9.0
加熱減量(%)
≤
0.30
0.40
0.60
篩余物(0.075mm)(%)
≤
0.30
0.40
0.80
注:表中所列數據均為質量分數。
2.二堿式亞磷酸鉛 (二鹽基亞磷酸鉛)
性質 白色細粉末,味甜。相對分子質量 742.59,密度為 6.94g/cm3
,折射率
2.25,溶于鹽酸、硝酸,不溶于水和有機溶劑,200℃左右變成灰黑色,450℃左右變成
黃色,不穩定,能自行分解,遇硫化氫變黑。
質量指標 (HG/T2339—2005)見表 2-17。
表 2-17 二堿式亞磷酸鉛的質量指標
指 標 名 稱
優等品
一等品
合格品
外觀
白色粉末無明顯機
械雜質
白色粉末無明顯機
械雜質
白色至微黃色粉末無明顯
機械雜質
鉛含量(以 PbO計)(%)
89.0~91.0
89.0~91.0
88.5~91.5
亞磷酸(H3PO3)含量(%)
10.0~12.0
10.0~12.0
9.0~12.0
加熱減量(%)
≤
0.30
0.40
0.60
篩余物(0.075mm)(%)
≤
0.30
0.40
0.80
注:表中所列數據均為質量分數。
用法及應用特點 本品為聚氯乙烯熱穩定劑。本品是酸接受體,具有抗氧化、屏蔽
紫外線等效能,耐候性優異,熱穩定性、電絕緣性良好,初期著色性小,制品表面潔
白,與三堿式硫酸鉛、二堿式硬脂酸鉛并用有協同效應。本品與三堿式硫酸鉛比較,耐
光性更優,熱穩定性略遜,主要用于聚氯乙烯軟質和硬質制品,特別是戶外用電纜、建
筑材料、板材、管材等。本品對氯化石蠟也有穩定效果。本品一般用量為 0.1% ~2%,
用量過大容易起泡。本品缺乏潤滑性,應與有潤滑作用的金屬皂類穩定劑并用。
3.堿式磺基亞磷酸鉛復合物
性質 白色細粉末。密度 6.9g/cm3
,氧化鉛含量 86.2%,細度 (325目通過)
99.75%。
用法及應用特點 本品是酸接受體,又能屏蔽紫外線,可作為聚氯乙烯的高效熱、
光穩定劑。
4.堿式碳酸鉛
性質 白色粉末。純品含碳酸鉛 68.9% (質量分數),工業品含碳酸鉛 62% ~80%
(質量分數)。相對分子質量 775.63,熔點 400℃ (分解),密度 6.75g/cm3
,200℃以上
失去結晶水,有效氧化鉛含量約 28.8%,水分 <0.1%,篩余物 (300目) 約 0.5%,
易吸濕,溶于乙酸和硝酸,不溶于水和乙醇,無爆炸和著火危險。
用法及應用特點 本品是最早應用于聚氯乙烯的熱穩定劑之一,成本低,在有磷酸
酯增塑劑存在的條件下,能提高光穩定性,主要用于電絕緣制品,如電線和電纜的包
皮、阻燃電線電纜等,還可作為顏料用于不透明制品,用量可達 8%。本品的缺點是與
氯化氫反應分解出二氧化碳,導致材料內部出現氣泡。
5.硅酸鉛
性質 白色粉末。相對分子質量 283.28,硅酸鉛含量 >96%,硝酸鉛 (鈉)含量
<0.05%,氯化物含量 <0.01%,鐵含量 <0.01%,不溶于水和乙醇,微溶于強酸。
用法及應用特點 本品為聚氯乙烯熱穩定劑,還可作聚酰胺、聚碳酸酯的熱穩定
劑,熱穩定效能較低,但透明性、光穩定性和電絕緣性良好,著色鮮艷,一般用量為
0.5% ~3%。本品也可用作顏料和填料,用量可達 10% ~15%。
6.氯硅酸鉛復合物
性質 白色細粉末,不溶于水和一般溶劑。
用法及應用特點 本品為聚氯乙烯熱穩定劑,有良好的熱穩定性和分散性,主要用
于電纜料。
7.正硅酸鉛/硅膠共沉淀物
性質 白色粉末。密度 3.0~4.1g/cm3
,折射率 1.58~1.67,鉛含量 43% ~64%。
用法及應用特點 本品為聚氯乙烯熱穩定劑,熱穩定性中等,電絕緣性和印刷性
好,手感、低溫柔韌性和顏色穩定性亦較好,折射率小,在鉛穩定劑中是唯一有透明性
的產品,但有吸濕性,適于與磷酸酯類增塑劑配合使用。本品性能隨著產品中 SiO2 含
量的不同而變化,SiO2含量增加,可使透明性、手感和顏色穩定性提高,但熱穩定性和
吸濕性下降。
8.堿式硅酸鉛/硫酸鉛共沉淀物
性質 白色粉末。密度 5.55g/cm3
,氧化鉛含量 68%,反應性氧化鉛含量 45.5%,
吸濕性較大。
用法及應用特點 本品為聚氯乙烯熱穩定劑,電絕緣性優良,價格低廉,主要用于
電纜料,一般用量 4% ~7%。
9.氯代鄰苯二甲酸硅酸鉛
性質 白色粉末。密度 4.15g/cm3
,氧化鉛含量 55.6%。
用法及應用特點 本品為聚氯乙烯熱穩定劑,適用于 60~80℃使用的電線電纜制
品。
10.堿式硫酸鉛/鄰苯二甲酸鉛
性質 白色細粉末。密度 5.36g/cm3
,氧化鉛含量 83.7%,細度 (325目通過)
99.75%。
用法及應用特點 本品為聚氯乙烯熱穩定劑,結合了硫酸鉛和鄰苯二甲酸鉛兩種穩
定劑的優點,綜合性能均衡,熱穩定性和電絕緣性優良,主要用于電線和電纜包覆,可
使制品在 60℃、80℃、90℃和 105℃下都能保持良好的顏色穩定性和力學性能。
11.二堿式硬脂酸鉛
性質 白色粉末。相對分子質量 1220.55,密度 2.15g/cm3
,熔點 >280℃,折射率
1.60,鉛含量 51.5% ±1.5%,水分 <0.3%,篩余物 (200目) <1%,不溶于水,溶
于乙醇,無可燃性與腐蝕性。
用法及應用特點 本品為聚氯乙烯熱穩定劑,其熱穩定效能超過硬脂酸鉛,有優良
的潤滑性、耐水性和電絕緣性,與三堿式硫酸鉛、二堿式亞磷酸鉛等鉛鹽穩定劑并用可
改善加工流動性,且無噴霜之弊。本品適用于聚氯乙烯硬質和軟質制品,一般用量如
下:硬質料 1~2份、軟質料 0.5~1份、電絕緣料 0.5~1份、唱片料 0.75~1.5份。本
品的缺點是硫化物污染性比較嚴重,初期著色性較大 (與鎘皂配合可以改善)。
12.二堿式鄰苯二甲酸鉛
性質 白色細微結晶粉末。相對分子質量 817.72,密度 4.5g/cm3
,折射率 1.60,
氧化鉛含量 80% ~83%,水分 <1%,篩余物 (15目) <0.5%,不溶于水和普通溶劑,
溶于硝酸和乙酸。
用法及應用特點 本品為聚氯乙烯熱穩定劑,吸收氯化氫能力強,且有吸收紫外線
作用,熱穩定性和光穩定性均優,電絕緣性優異,被認為是 90℃和 105℃等級電纜料的
標準穩定劑。本品與各種增塑劑的反應性小,對氯化石蠟的穩定效能僅次于二堿式亞磷
酸鉛,與鄰苯二甲酸酯類增塑劑配合,加工性能非常好。本品適用于高溫電纜料、泡沫
制品和壓延制品。在聚氯乙烯軟質泡沫塑料中效果尤佳,與偶氮二甲酰胺發泡劑配合使
用時,初期發泡率小,在 200℃左右發泡率激增,泡沫穩定性好,可有效地制得壓出發
泡制品。本品在著色增塑糊制品中有良好的色調保持性,一般用量為 0.2~3份,個別
場合可高達 15份。本品在不同制品中的參考用量:電纜料 7份、其他擠塑和壓延制品
約 5份、泡沫塑料 3~7份。本品缺乏潤滑性,應加適當潤滑劑。本品為弱酸鹽,其堿
式鹽部分易碳酸化,儲存時應注意。
13.三堿式馬來酸鉛
性質 微黃色粉末。相對分子質量 1008.87,密度 6.0g/cm3
,折射率 2.1,氧化鉛
含量 88% ±1.5%,馬來酸含量 9.5% ±0.1%,水分 <1%,篩余物(200目) <0.5%,
無可燃性和腐蝕性。
用法及應用特點 本品為聚氯乙烯熱穩定劑,具有酸接受體和屏蔽紫外線兩種功
能。本品結構中含有共軛雙鍵,可與聚氯乙烯樹脂脫氯化氫后形成的共軛多烯結構發生
雙烯加成反應,可抑制著色。本品還可作為氯磺化聚乙烯橡膠的硫化劑和穩定劑。
14.四堿式富馬酸鉛
性質 白色細粉末。密度 6.54g/cm3
,氧化鉛含量 90%。
用法及應用特點 本品為聚氯乙烯熱穩定劑和氯磺化聚乙烯的交聯劑。
15.水楊酸鉛
性質 乳白色或微紅色粉末,相對分子質量 481.43,密度 2.36g/cm3
,折射率
1.78,氧化鉛含量 46.8%,水分 0.5%,細度 (240目通過)98%。
用法及應用特點 本品為聚氯乙烯光、熱穩定劑和鐵離子螯合劑,因分子結構中含
有水楊酸基團,具有防止氧化和吸收紫外線的作用。本品光穩定性不如二堿式亞磷酸
鉛,熱穩定性也不如三堿式硫酸鉛等幾種鉛鹽,適用于石棉填充的聚氯乙烯建筑材料
(如屋面料),一般用量為石棉的 5%。本品與磷酸三甲苯酯增塑劑并用,穩定效果特別
顯著。
(二)金屬皂和金屬鹽穩定劑
1.硬脂酸鋰
性質 白色細粉末。相對分子質量 290.42,熔點 220~221.5℃,鋰含量 2.4%,氧
化鋰含量 5.3% ~5.6%,游離酸含量 0.2%,水分 0.3%,細度 (<74μm)>99%,
18℃時的溶解度:水 0.09g/100mL溶劑、乙醇 0.04g/100mL溶劑、乙醚 0.04g/100mL
溶劑。
用法及應用特點 本品為聚氯乙烯熱穩定劑,適用于透明制品,可與鄰苯二甲酸酯
類、磷酸酯類增塑劑配合使用,制品不發生白霧,薄膜透明性好。本品較易溶于酮類,
對壓花操作影響較小,可作鋇皂、鉛皂和鎘皂的無毒取代品。
2.硬脂酸鈉
性質 相對分子質量 306.46。
用法及應用特點 本品為硬質聚氯乙烯的熱穩定劑和潤滑劑。
3.硬脂酸鎂
性質 白色細粉末。相對分子質量 591.25,熔點 144~148℃,密度 1.07g/cm3
,鎂
含量 4.1%,氧化鎂含量 6.8% ~8%,游離酸 (硬脂酸)含量 <3%,水分 4%,細度
(325目通過)99%,微溶于水 (室溫,77~79mg/L),溶于熱的乙醇,遇強酸分解為
硬脂酸和相應的鎂鹽。
用法及應用特點 本品為聚氯乙烯熱穩定劑,穩定效能及其他性能與硬脂酸鈣類
似,可與鋅皂或鈣皂配合用于食品包裝材料,但應用不廣泛。
4.硬脂酸鈣
性質 白色細粉末。相對分子質量 607.03,密度 1.08g/cm3
,熔點 148~155℃,不
溶于水,微溶于熱的乙醇和乙醚,溶于熱的苯、甲苯和松節油,與強酸反應分解為硬脂
酸和相應的鈣鹽,在空氣中有吸水性,高溫分解生成硬脂酮和烴。
質量指標 (HG/T2424—1993)見表 2-18。
表 2-18 硬脂酸鈣的質量指標
指 標 名 稱
優等品
一等品
合格品
鈣含量(%)
6.5±0.5
6.5±0.6
6.5±0.7
游離酸(以硬脂酸計)(%)
≤
0.5
0.5
0.5
加熱減量(%)
≤
2.0
3.0
3.0
熔點/℃
149~155
≥140
≥125
細度(通過 0.075mm篩)(%) ≥
99.5
99.0
99.0
表觀密度/(g/cm3)
≤
0.2
—
—
注:表中的百分數均為質量分數。
用法及應用特點 本品為聚氯乙烯熱穩定劑,熱穩定性能一般,不及硬脂酸鋇、硬
脂酸鉛、硬脂酸錫和硬脂酸鎘,有顯著的初期著色性,但長期熱穩定性尚好。本品與鋅
皂和環氧化合物并用有協同效應,可提高熱穩定性。本品有優良的潤滑性和加工性,無
硫化污染,價廉易得,常用于食品包裝薄膜、醫療器具等要求無毒的軟質制品,以及電
纜料和 PVC塑料糊等。本品在硬質制品中與堿性鉛鹽和鉛皂并用,可縮短凝膠時間。
本品也可作為聚乙烯、聚丙烯的鹵素吸收劑,可消除殘留催化劑對樹脂顏色和穩定
性的不良影響。本品還廣泛用作聚烯烴、聚酯增強塑料、酚醛樹脂、氨基樹脂等塑料的
潤滑劑和脫模劑,以及潤滑脂的增厚劑、紡織品的防水劑、油漆的平光劑。
5.硬脂酸鋇
性質 白 色 細 粉 末。相 對 分 子 質 量 704.28,密 度 1.145g/cm3
,熔 點 >220℃
(225℃分解),不溶于水和乙醇,溶于苯、甲苯和其他非極性溶劑,在有機溶劑中加熱
溶解后遇冷變成膠狀物,遇強酸分解為硬脂酸和相應的鋇鹽,在空氣中有吸水性。
質量指標 (HG2338—1992)見表 2-19。
表 2-19 硬脂酸鋇的質量指標
指 標 名 稱
優等品
一等品
合格品
鋇含量(%)
20.0±0.4
20.0±0.7
20.0±1.5
游離酸(以硬脂酸計)(%)
≤
0.5
0.8
1.0
加熱減量(%)
≤
0.5
0.5
1.0
熔點/℃
≥
210
205
200
細度(通過 0.075mm篩)(%) ≥
99.5
99.5
99.0
注:表中的百分數均為質量分數。
用法及應用特點 本品為聚氯乙烯熱穩定劑,在所有的堿土金屬硬脂酸鹽中,其長
期熱穩定性最佳。本品與鎘皂、鋅皂或環氧化合物并用有很好的協同效應,防止早期著
色,制品透明。本品無硫化污染,與少量鉛類穩定劑并用能改善制品的電性能,主要用
于透明薄膜、薄片、人造革、硬質板材和管件等,一般用量為 0.1% ~2%。在一般軟
質制品中,本品常與鎘皂、鎘/鋅皂或鎘/鉛皂類配合;在耐硫化人造革配方中常與鋅皂
并用;在管材和電纜料中常與堿式鉛鹽和鉛皂配合;在波紋板中,常與鎘皂、鉛皂及堿
式鉛鹽配合。本品潤滑性好,除在聚氯乙烯加工中同時起潤滑劑作用外,還可作耐高溫
脫模劑和機械用高溫潤滑劑。本品壓析性差,用量過大時有離析結垢現象。
6.硬脂酸鋅
性質 白色細粉末,微具特殊氣味。相對分子質量 632.33,熔點 118~125℃,密
度 1.095g/cm3
,鋅含量 9.5% ~11.5%,氧化鋅含量 12.5% ~14.0%,游離酸 (硬脂
酸)含量 <2%,水分 <1%,灰分 13.5% ~15%,加熱損失 (105℃)<1%,細度
(325目通過) >99%,不溶于水、乙醇和乙醚,溶于酸,在有機溶劑中加熱溶解后遇
冷成為膠狀物,遇強酸分解為硬脂酸和相應的鋅鹽,在干燥條件下有火險性,自燃點
900℃。本品粉塵與空氣的混合物有爆炸危險性,最低爆炸極限為 11.6g/m3
。
用法及應用特點 本品為聚氯乙烯熱穩定劑,但熱穩定效能有限,可抑制初期著色
性,沒有硫化污染 (鋅與硫反應生成的硫化鋅呈白色),潤滑性好,可改善離析結垢性。
使用本品時,要注意用量適當 (一般用量為 0.1% ~1%),用量稍多時對聚氯乙烯反而有
催化降解作用,經過一段時間受熱后會使制品顯著變色,甚至很快變黑,即所謂 “鋅燒”,
故一般不單獨使用,多與鈣皂、鉛皂、鋇皂、鎘皂等其他熱穩定劑并用。在配方中與環氧
化合物或亞磷酸酯并用時,可適當提高本品的用量。亞磷酸酯是螯合劑,對 “鋅燒”有一
定抑制作用。本品主要用于軟質制品。因潤滑性好,還可作為聚苯乙烯、ABS樹脂以及酚
醛樹脂、氨基樹脂等多種熱塑性塑料、熱固性塑料的潤滑劑和脫模劑。
7.硬酯酸鎘
性質 白色或微黃色細粉末。相對分子質量 679.36,熔點 103~110℃,密度
1.28g/cm3
,不溶于水,微溶于熱的苯和松節油,溶于熱的乙醇、在有機溶劑中加熱溶
解后遇冷成為膠狀物,遇強酸分解成硬脂酸和相應的鎘鹽。
質量指標見表 2-20。
表 2-20 硬脂酸鎘的質量指標
指 標 名 稱
一等品
合格品
鎘含量(%)
16.5~18
16.5~18
游離酸(以硬脂酸計)(%)
<0.5
<1.0
水分(%)
<1.0
<1.0
熔點/℃
102~108
90~106
細度(140目,通過)(%)
>99.5
>99.5
注:表中的百分數均為質量分數。
用法及應用特點 本品為聚氯乙烯熱穩定劑,在抑制著色性、光穩定性和透明性方
面是皂類穩定劑中最好的品種,主要用于軟質透明制品,如薄膜、薄片、軟管、人造革
等。在軟質制品中,本品常與鋇皂、鋇/鋅皂或鋇/鉛皂配合,若再與環氧化合物及亞磷
酸酯配合使用,可進一步提高耐熱穩定性和耐候性。在硬質制品中與鉛類穩定劑配合可
改善加工性。本品一般用量為 0.1% ~1%,用量大時易離析結垢,有硫化污染。
8.硬脂酸鋁
性質 白色細粉末。相對分子質量 877.41,不溶于水,微溶于乙醇,溶于石油醚、
堿水溶液和松節油等。
質量指標見表 2-21。
表 2-21 硬脂酸鋁的質量指標
指 標 名 稱
一等品
合格品
鎘含量(%)
9.0~11.0
9.0~11.0
游離酸(以硬脂酸計)(%)
<4.0
<4.0
水分(%)
<2.0
<3.0
熔點/℃
>150
>150
細度(140目,通過)(%)
>99.5
>99.0
注:表中的百分數均為質量分數。
用法及應用特點 本品為聚氯乙烯熱穩定劑和潤滑劑,性能與硬脂酸鋅類似。
9.硬脂酸亞錫
性質 白色細粉末。相對分子質量 678.64,熔點 103~108℃,密度 1.09g/cm3
,錫
含量 17.0% ~18.0%。
用法及應用特點 本品為聚氯乙烯的輔助穩定劑和潤滑劑,其初期著色性、光穩定
性、潤滑性良好,壓析性優良,但不耐硫化污染,適用于硬質制品和軟質制品,一般用
量 0.1~0.2份。
10.硬脂酸鉛
性質 白色細粉末。相對分子質量 774.15,熔點 104~109℃,密度 1.37g/cm3
(25℃),不溶于水,微溶于松節油、鄰苯二甲酸二丁酯、鄰苯二甲酸二辛酯等,溶于
熱的乙醇和乙醚,在有機溶劑中加熱溶解后遇冷變成膠狀物,遇強酸分解為硬脂酸和相
應的鉛鹽,在空氣中有吸濕性。
質量指標 (HG2337—1992)見表 2-22。
表 2-22 硬脂酸鉛的質量指標
指 標 名 稱
優等品
一等品
合格品
鉛含量(%)
27.5±0.5
27.5±10
27.5±1.5
游離酸(以硬脂酸計)(%)
≤
0.8
1.0
1.5
加熱減量(%)
≤
<0.30
<1.0
<1.7
熔點/℃
103~110
100~110
98~110
細度(通過 0.075mm篩)(%) ≥
99.0
98.0
95.0
注:表中的百分數均為質量分數。
用法及應用特點 本品可用作聚氯乙烯熱穩定劑和潤滑劑,熱穩定效能比硬脂酸鈣
好,并有較好的光穩定性,與鎘皂、鋇皂或有機錫化合物并用有良好的協同效應。但本
品易受硫化污染,用量大時易噴霜,而且透明性差 (用量在 0.7~0.8份以上即不透
明),在加工過程中與樹脂析出的氯化氫反應生成的氯化鉛也會影響制品的透明性,故
本品主要用于各種不透明的硬質和軟質制品,特別適用于電纜料,使制品有優良的電性
能,一般用量為 0.5~2份。本品還可用作潤滑油的增厚劑和油漆的平光劑。
11.月桂酸鈣
性質 白色細粉末。相對分子質量 438.71,熔點 152~158℃。
用法及應用特點 聚氯乙烯熱穩定劑。其穩定效能與硬脂酸鈣類似,熱穩定性、透
明性、熱合性、印刷性良好,耐硫化污染,潤滑性亦好,與鋅鹽或環氧化合物配合有協
同效應。
12.月桂酸鎘
性質 白色細粉末。熔點 94~102℃,密度 1.23g/cm3
,鎘含量 21.5% ±0.5%,水
分 <1.0%。
用法及應用特點 本品為聚氯乙烯熱穩定劑,穩定效能與硬脂酸鎘十分類似,而印
刷性、熱合性和噴霜性均優于硬脂酸鎘,與鋇皂、馬來酸錫、環氧化合物、亞磷酸酯等
有協同效應。本品易硫化污染,透明性、耐候性和加工性良好,初期著色性小,一般不
單獨使用。用本品代替硬脂酸鎘,用量可以減少 20%。
13.蓖麻油酸鈣
性質 淡黃色粉末。相對分子質量 635.00,熔點 74~82℃,鈣含量 6.0% ~6.5%。
用法及應用特點 本品為聚氯乙烯熱穩定劑,穩定效能及其他性能與硬脂酸鈣類
似,但抗氧性與耐候性優良,一般用量為 3份,最好與環氧化油穩定劑并用。
14.蓖麻油酸鎘
性質 白 色 粉 末。相 對 分 子 質 量 660.30,熔 點 90~104℃,鎘 含 量 15.5% ~
16.5%。
用法及應用特點 本品為聚氯乙烯熱穩定劑,可抑制初期著色性,壓析性優良,耐
光性在金屬鹽中最佳,印刷性和熱合性亦好,與其他金屬穩定劑、環氧化合物、螯合劑
配合有優良的協同效應。本品潤滑性不及硬脂酸鎘,易硫化污染,價格昂貴。
15.2-乙基己酸鋇
性質 微黃色黏性固體。相對分子質量 423.74,鋇含量 31.5% ~32.5%。
用法及應用特點 本品為聚氯乙烯熱穩定劑,具有良好的熱合性和印刷性。
16.2-乙基己酸鉛
性質 淡黃褐色黏稠液體。相對分子質量 493.61。
用法及應用特點 本品為聚氯乙烯熱穩定劑,熱合性和印刷性優良,潤滑性小。
17.苯甲酸鈣
性質 白 色 細 粉 末。相 對 分 子 質 量 282.31,熔 點 190℃,鈣 含 量 13.45% ~
14.05%,酸值 <4mgKOH/g,細度 (200目篩余物) <0.5%。
用法及應用特點 本品為聚氯乙烯熱穩定劑,適用于無毒的軟質、半硬質制品,如
食品包裝材料、兒童玩具、醫療器械等,一般用量 0.5~2份。
18.苯甲酸鋅
性質 白色細粉末。相對分子質量 307.61,熔點 118℃,表觀密度 0.501g/cm3
,鋅
含量 20.80% ~22.00%,酸值 <11mgKOH/g,細度 (200目篩余物) <0.5。
用法及應用特點 本品為聚氯乙烯熱穩定劑,與樹脂相容性好,常作為液體復合穩
定劑主要組分之一,用于軟質制品,如兒童玩具、包裝用軟質薄膜、軟質管材、片材
等,一般用量 0.1~1份。
(三)有機錫穩定劑
1.馬來酸二丁基錫
性質 白色粉末。相對分子質量 346.98,熔點 101~105℃(或 108~113℃、130℃,
與聚合度不同有關),錫含量 33% ~34%,加熱減量 <4%,微溶于苯、甲苯。有吸濕
性和催淚性。
用法及應用特點 本品為聚氯乙烯熱穩定劑,熱穩定性、耐候性、透明性優良,主
要用于聚氯乙烯硬質透明制品作主穩定劑,可防止初期著色,長期熱穩定性突出,顏色
保持性好,不會降低硬質制品的軟化點和沖擊強度,一般用量為 0.5% ~2%。本品與
鋇皂和鎘皂并用有協同效應;與二月桂酸二丁基錫并用,可進一步提高透明性和熱穩定
性;與環氧化合物并用可降低催淚性。本品缺乏潤滑性,需與潤滑劑并用;有揮發性,
加工時有時會起泡;在加熱生成的氯化氫作用下,會轉位成為富馬酸鹽,與樹脂相容性
差,易噴霜。在軟質配方中,由于噴霜嚴重,本品用量需在 0.5份以下,或用月桂酸馬
來酸二丁基錫。為改進上述缺點,發展了許多改性品種,仍統稱馬來酸二丁基錫。
2.二月桂酸二丁基錫
性質 無色或淡黃色透明液體。相對分子質量 631.55,凝固點 16~23℃,相對密
度 1.025~1.065(24℃),折射率 1.468~1.470(25℃),粘度 50mPa·s(25℃),色度
(碘) <5號,錫含量 18.5% ~19.5%,水分 <0.4%,加熱減量 <1.0%,溶于各種工
業用增塑劑和乙酸乙酯、氯仿、四氯化碳、苯、乙醇、石油醚等大多數普通溶劑,不溶
于水,但乳化后易被水解。
用法及應用特點 本品為聚氯乙烯熱穩定劑,是有機錫穩定劑中使用最早的品種,
熱穩定性雖不及馬來酸二丁基錫,但有良好的潤滑性、透明性、耐候性、與增塑劑的相
容性,不噴霜,無硫化污染,對熱合性和印刷性無不良影響,與硬脂酸鎘、硬脂酸鋇等
金屬皂或環氧化合物并用有協同效應。由于本品常溫下為液體,在塑料中的捏合分散性
比固體穩定劑好。本品主要用于軟質透明制品或半軟質制品,一般用量為 1% ~2%。
在硬質制品中,本品可作為潤滑劑,與馬來酸有機錫或硫酸系有機錫并用,能改善流動
性。與其他有機錫相比,本品初期著色性較大,易發黃變色。本品還可用作制造聚氨酯
泡沫塑料的催化劑、硅橡膠的熟化劑等。
3.月桂酸馬來酸二丁基錫
性質 淡黃色油狀透明液體。相對分子質量 978.53,凝固點 <-45℃,相對密度
1.05,折射率 1.483(25℃),粘度 3×10-2
Pa·s(30℃),加熱減量 <1.3%。
用法及應用特點 本品為聚氯乙烯熱穩定劑,可抑制初期著色性,耐候性、壓析性
和加工性優良,長期熱穩定性好,無硫化污染,但噴霜滲出性較差,主要用于人造革、
薄膜、片材等軟質和半硬質制品。本品儲存穩定性較差,易析出固體,添加增塑劑可以
改善。
4.馬來酸二正辛基錫
性質 白色或灰白色粉末。相對分子質量 459.19(低聚物為 904.39或 1356.58),
熔點 87~105℃,密度 1.33g/cm3
,錫含量 25.2% ~26.6%,皂化值 225mgKOH/g,溶于
苯、乙醇和丙酮,不溶于水。同馬來酸二丁基錫一樣,本品也有液體改性品種,其物化
性質也有不同。
用法及應用特點 本品為聚氯乙烯熱穩定劑,具有優良的防止初期著色性、長期熱
穩定性、光穩定性、透明性及加工性,與硫酸類二正辛基錫并用有協同效應,特別適用
于硬質透明制品,不降低制品軟化點和沖擊強度。本品氣味小,無硫化污染,一般用量
為 0.5% ~3%。
5.二月桂酸二正辛基錫
性質 無色或黃色油狀液體。相對分子質量 743.76,熔點 16.5℃,相對密度 1.01
~1.02(25℃),折射率 1.46~1.47(25℃),粘度 <6×102
Pa·s(30℃),易溶于苯、
甲苯、醚和其他有機溶劑。
用法及應用特點 本品為聚氯乙烯熱穩定劑,與二月桂酸二丁基錫十分類似,具有
優良的耐候性、壓析性、耐硫化污染性及良好的熱穩定性、透明性,但潤滑性、低毒性
更優,適用于聚氯乙烯透明制品。在硬質制品中,本品與含硫的辛基錫或馬來酸辛基錫
并用時,具有優良的熱穩定性和潤滑性。在軟質制品中,本品與含硫的辛基錫或鈣、鋅
類穩定劑并用有協同效應。
6.S,S′-雙 (巰基乙酸異辛酯)二正辛基錫
性質 淡黃色透明油狀液體。相對分子質量 751.78,相對密度 1.055~1.075
(30℃),折射率 1.49~1.50(30℃),凝固點 <-35℃,閃點 (開杯法) >90℃,錫含
量 15.1% ~16.4%,硫含量 8.1% ~8.9%,分解溫度約 200℃,粘度 <9×10-2
Pa·s
(30℃),溶于酯、醚、酮、醇、脂肪烴、芳香烴和氯代烴等有機溶劑,也可與大多數
增塑劑混溶,不溶于水。
用法及應用特點 本品為聚氯乙烯熱穩定劑,有出色的熱穩定性和優良的加工適應
性、透明性、壓析性,初期著色性小,印刷性、噴霜滲出性好,適用于硬質和軟質制
品,如板材、管材、薄膜以及各種包裝容器等。本品含有較大量的酯基,與樹脂的相容
性好,有一定的增塑作用,容易加工。在捏合過程中無需溶劑或稀釋劑,故制品光澤宜
人,耐抽出性和化學穩定性好。本品缺點是:無潤滑性,配方中應加入適當的潤滑劑;
耐候性較差;有臭味;不能與鉛類或鎘類穩定劑并用,以免與鉛、鎘反應產生硫化物污
染。本品一般用量為 1~3份。
7.雙 (巰基乙酸異辛酯)二 (β-丁氧羰基乙基)錫
性質 無色透明油狀液體。相對分子質量 784,相對密度 1.09~1.12(25℃),錫
含量 12%,不溶于水,溶于部分有機溶劑。
用法及應用特點 本品系 PVC用新型有機錫熱穩定劑,與樹脂具有良好的相容性,
適用于各種軟質、硬質透明制品,尤其在食品包裝用硬質 PVC透明片材、飲料瓶等制
品加工中的穩定效果可與辛基硫醇錫 (如 8831)媲美,而配合成本降低 20%左右。本
品一般在軟質制品中的推薦用量為 1份 (phr),硬質制品中的推薦用量為 2~3份
(phr)。與其他硫醇錫產品一樣,本品有硫酸異味。本品與 Pb、Cd穩定劑配合存在硫
化污染問題,不宜在戶外制品中使用。
8.雙十二烷基硫醇二丁基錫
性質 淡黃色透明液體。相對分子質量 635.70,相對密度 0.995(20℃),折射率
1.496(25℃),粘度 1.9×10-2Pa·s(25℃),錫含量 17.1% ~18.1%,氯含量 <
1.0%,硫含量 9.3% ~10.3%,色度 (加德納)2號以下,不溶于水,微溶于低碳醇,
微溶于高級醇和其他有機溶劑,能與大多數增塑劑混溶。
用法及應用特點 本品為聚氯乙烯熱穩定劑,是最早發展的硫醇有機錫穩定劑之
一,熱穩定效能高,透明性好,價格低廉,且潤滑性、熱合性和印刷性良好,適用于軟
質、硬質制品,主要用于硬質透明制品、飲水管等。本品可以與沖擊改性劑、磷酸酯增
塑劑以及其他有機錫穩定劑配合使用。本品缺點是光穩定性較差,易變黃;不能與含鉛
的穩定劑、顏料等并用,也不能用銅模具,以免產生鉛、鎘的硫化污染。
9.雙 (馬來酸單丁酯)二正丁基錫
性質 淺黃色透明液體。相對分子質量 517.47,相對密度 1.26(20℃),折射率
1.493(20℃),粘度 500mPa·s(20℃),不溶于水,與聚氯乙烯相容性好。
用法及應用特點 本品為透明 PVC制品的熱穩定劑,具有優良的熱穩定性、耐候
性、透明性和防止著色性,催淚性較小,凝膠時間短,無硫化污染性,主要用于硬質透
明板、薄膜、薄板、注塑制品及中空成型制品,用量 2.0~2.4份。
10.雙 (馬來酸單辛酯)二正丁基錫
性質 淺黃色透明油狀液體。相對分子質量 687.48,色澤 (APHA) <500,錫含
量 16.5% ~18.5%,水分 <0.4%,皂化值 280~350mgKOH/g,溶于甲苯、二甲苯等有
機溶劑。
用法及應用特點 本品為聚氯乙烯的熱穩定劑,具有優良的長期熱穩定性和耐候
性,能改善初期著色,促進凝膠化。
11.雙 (馬來酸單丁酯)二正辛基錫
性質 油狀液體。相對分子質量 687.48,相對密度 1.15(20℃),折射率 1.485
(20℃),錫含量 16% ~18%,粘度 <0.25Pa·s(20℃)。
用法及應用特點 本品為聚氯乙烯熱穩定劑,具有優良的透明性和光穩定性。
12.聚錫二醇二月桂酸酯
性質 淡黃色透明液體。相對密度 0.99~1.05(25℃),折射率 1.47(25℃)。
用法及應用特點 本品為聚氯乙烯熱穩定劑,具有優良的熱穩定性、光穩定性、透
明性和潤滑性,加工性、電絕緣性亦好,可與鎘/鋇皂或其他有機錫穩定劑并用,適用
于薄膜、管材、板材等軟質和硬質制品。
13.聚錫二醇月桂酸-馬來酸酯
性質 淺黃色液體。相對密度 1.05(25℃),折射率 1.48(25℃)。
用法及應用特點 本品為聚氯乙烯熱穩定劑,具有良好的熱和光穩定性、透明性、
潤滑性,幾乎無初期著色性,適用于人造革、硬質透明制品等。
14.聚錫二醇醚酯
性質 淺黃色透明液體。相對密度 1.05(25℃),折射率 1.48(25℃)。
用法及應用特點 本品為聚氯乙烯熱穩定劑,具有優良的熱穩定性、透明性和耐候
性,凝膠溫度低,加工性能好。本品與少量液體鋇、鎘穩定劑配合,可進一步改善熱穩
定性和透明性。本品在硬質制品中一般用量為 0.5~1份,半硬質和軟質制品為 0.2~
0.3份。
15.聚合型有機錫硫醇化合物
用法及應用特點 本品為聚氯乙烯熱穩定劑,具有突出的熱穩定性,可在 200℃以
上的高溫下加工,透明性、耐候性良好,無臭味,無硫化污染,適用于硬質制品和軟質
制品,也可作為氯乙烯共聚物、聚氯乙烯與其他聚合物的共混物等的熱穩定劑。
16.二甲基二巰基乙酸異辛酯錫
性質 淺黃色油狀液體,不溶于水,易溶于醚類和芳烴類有機溶劑。色度 (Pt-Co)
<300,相對密度 1.17~1.19(20℃),粘度 0.02~0.08mPa· s(25℃),錫含量 >
19.0%,硫含量 1.0% ~12.0%。
用法及應用特點 本品具有良好的初期著色性,顯著的長期加工熱穩定性,卓越的
二次加工熱穩定性,較低的氣味,適用于任何注射成型,用于 PVC建材時有卓越的戶
外耐候性,特別適用于 PBC透明硬片、瓶料粒子、熱收縮膜、上水管及管件、異型材
和塑鋼門窗等制品,也可用于 PBC半硬質及軟質制品,一般用量為 1.0~1.5份。本品
不能與含鉛、含鎘的助劑混用。
(四)復合穩定劑
1.固體鈣/鋅復合穩定劑
性質 白色粉末或片狀。熔點 90~123℃,粒度 (200目篩余物)<0.5%,鈣含量
4.5% ~5.0%,鋅含量 3.7% ~4.2%。
用法及應用特點 本品為聚氯乙烯熱穩定劑,用于食品包裝袋、糖果扭結膜、醫用
輸血管和輸液管、藥品瓶等軟質聚氯乙烯制品,一般用量 0.5~2份。
2.固體鋇/鋅復合穩定劑
性質 白色粉末。粒度 (200目篩余物) <0.5%,鋇含量 7.75% ~8.85%,鋅含
量 3.10% ~3.60%。
用法及應用特點 本品為聚氯乙烯熱穩定劑,用于聚氯乙烯地板革、地板磚等鋪地
材料,一般用量 0.5~3份。
3.固體鋇/鎘復合穩定劑
性質 白色粉末。鋇含量 9.60% ~11.90%,鎘含量 14.20% ~15.90%,酸值 <
5mgKOH/g,粒度 (200目篩余物) <0.5%。
用法及應用特點 本品為聚氯乙烯熱穩定劑,具有優良的熱、光穩定性,初期著色
性小,透明性好,與環氧化合物并用有協同作用,可用于門、窗異型材、樓梯扶手和下
水管等聚氯乙烯硬質制品,一般用量 0.5~2份。
4.肉豆蔻酸鋇/鎘共沉淀物
性質 白色細微粉末。密度 1.18g/cm3
。
用法及應用特點 本品為聚氯乙烯熱穩定劑,有良好的熱、光穩定性和潤滑性,與
亞磷酸酯螯合劑并用有協同效應,適用于軟質和半硬質制品、泡沫制品、唱片和貼面板
等。
5.低粉塵復合鉛鹽穩定劑
性質 白色至淺灰白色流沙性細顆粒,不溶于水,無腐蝕性。鉛含量 (以 PbO計)
79% ±4%,水分 <1%,粒度 (通過 10目篩) >99.5%。
用法及應用特點 本品為聚氯乙烯通用型熱穩定劑,具有優良的熱穩定性和電絕緣
性。本品與三堿式硫酸鉛相比,具有低粉塵、易分散、可潤滑等特點,能延長熱穩定時
間、減少潤滑劑用量,力學性能和外觀更優,適用于軟質、硬質聚氯乙烯制品,如板
材、管材、異型材和電纜料等,一般用量為 4~7份。
6.鉛基復合熱穩定劑
性質 白色粉狀。表觀密度 1.4~1.8g/mL,鉛含量約 27%。
用法及應用特點 本品為聚氯乙烯熱穩定劑,具有優良的熱穩定性及加工性能,主
要用于管材的擠出生產,還可用于不透明 PVC膜、人造革、彩色片材等的制造,一般
用量 2.5~3份。
7.固體鋇/鎘/鋅/鉛復合穩定劑
用法及應用特點 本品為顆粒狀鋇/鎘/鋅/鉛復合物,具有熱穩定性好、初期著色
性小、不結垢、不噴霜、無粉塵飛揚等特點,適用于聚氯乙烯軟質、半硬質和硬質制品
的壓延和擠出成型。
8.膏狀鈣/鋅復合穩定劑
性質 乳白色或淺黃色膏狀物。細度 (200目篩余物) <0.5%。金屬含量:鈣
0.60% ~0.80%、鋅 2.20% ~2.40%。
用法及應用特點 本品為聚氯乙烯熱穩定劑,熱穩定性優良,制品透明度高、霧度
小,適用于硬質和軟質聚氯乙烯制品,如透明礦泉水瓶,包裝食品糕點、藥品的硬質透
明吸塑片材,軟質醫用輸液管,熱收縮薄膜、袋等。
9.膏狀鈣/鋅亞錫復合穩定劑
性質 淺黃色膏狀物。相對密度 1.10。
用法及應用特點 本品為聚氯乙烯熱穩定劑,具有良好的熱、光穩定性,與環氧化
合物并用有良好的協同效應,適用于食品包裝材料,一般用量 1~4份。
10.膏狀鋇/鎘復合穩定劑
性質 白色膏狀物,不溶于水,易溶于大部分增塑劑中。
用法及應用特點 本品為聚氯乙烯熱穩定劑,與聚氯乙烯樹脂相容性好,易于分
散。本品具有良好的熱、光穩定性、高溫下的初期著色性小、透明性和顏色穩定性好等
特點,適用于透明的壓延、擠塑和模塑制品。
11.膏狀鋇/鎘/鉛復合穩定劑
性質 白色膏狀物,不溶于水,易溶于大部分增塑劑中。
用法及應用特點 本品為聚氯乙烯熱穩定劑,具有易于分散、熱穩定性優良等特
點,主要用于聚氯乙烯塑料鞋、農用薄膜、人造革等軟質制品。
12.液體鈣/鋅復合穩定劑
性質與用途 本品的產品組成、性質隨廠家不同而異或不盡相同。一般多為黃色、
淺黃色透明液體,相對密度約 0.9~1.0,閃點 (開杯法) >100℃。金屬含量:有的鈣
多鋅少,有的則相反。本品主要特點是無毒,熱、光穩定性和透明性好。本品一般初期
著色性欠佳,與環氧化合物并用可以改善。本品主要用于食品包裝材料 (如與食品或
飲料接觸的容器、管材、運輸帶)、醫藥用品 (藥品瓶、一次性注射器)、增塑糊制品
(兒童玩具)等,一般用量 0.5~2份。
13.流體鋇/鋅復合穩定劑
性質 淡 黃 至 紅、棕 色 透 明 液 體。鋇 含 量 較 大 (5% ~7.5%),鋅 含 量 較 小
(0.9% ~1.6%),閃點 >100℃。
用法及應用特點 本品為聚氯乙烯熱穩定劑,與環氧化合物并用可提高穩定效果,
具有優良的熱、光穩定性,透明性好,無硫化污染,適用于軟質、半硬質制品和增塑糊
制品,一般用量 2~4份。
14.液體鋇鎘復合穩定劑
性質 多為琥珀色黏稠透明液體。
用法及應用特點 本品為聚氯乙烯熱穩定劑,具有優良的熱、光穩定性,初期著色
性小,透明性和顏色穩定性好,在樹脂中分散性好,無壓出現象,不會發生粉塵中毒,
主要用于軟質制品,如農膜、透明薄片、人造革等,一般用量 2~3份。
15.液體鋇鎘鋅復合穩定劑
性質與用途 見表 2-23。
表 2-23 液體鋇鎘鋅復合穩定劑的性能與用途
項 目
L-725
BCZ-531
L-BCZ-01
Synpron-575
性狀
黃色透明液體
深黃色透明液體
淺黃至淺棕透明液體
深黃色透明液體
鋇(%)
5.45~5.85
5
5.00±0.50
4.5
鎘(%)
2.00~2.30
3
2.00±0.20
2.6
鋅(%)
0.46~0.60
1
1.00±0.20
0.8
磷(%)
1.9
2.0
相對密度
0.99
1.06~1.08
1.03
用途
軟質 PVC百葉窗簾、運動鞋
等注塑發泡制品
PVC薄膜農膜、大棚膜、
人造革
參考用量/份
0.5~3
0.5~2.5
16.PVC復合穩定劑
用法與應用特點 本品為由鉛或鈣/鋅復合而成的 PVC用熱穩定劑,具有操作簡
單,計量準確,低粉塵,污染小,析出少,穩定性強,耐候性好,光澤度高,力學性能
穩定,加工工藝穩定等特點。
按型號使用范圍見表 2-24。
表 2-24 PVC復合穩定劑的種類和使用范圍
型 號
種 類
使 用 范 圍
W
鉛或鈣/鋅
門窗型材
R
鉛或鈣/鋅
管材
K
鉛或鈣/鋅
電線、電纜
P
鉛或鈣/鋅
型材和發泡板材
F
鉛或鈣/鋅
注塑制品
三、熱穩定劑的特性與應用
(一)聚氯乙烯的熱老化特征
聚氯乙烯是穩定性最差的聚合物之一,其熱老化特征主要有:
(1)脫氯化氫 聚氯乙烯在 80℃左右便以明顯的速度分解,脫出氯化氫。脫出的
氯化氫,在任何溫度和介質中都會催化聚氯乙烯再脫氯化氫,同時,氯化氫也催化長鏈
的交聯反應。這就是氯化氫熱降解的自催化作用。此外,在氧氣氛中,聚氯乙烯脫氯化
氫速度急劇加快,在臭氧中,脫氯化氫作用更快。
(2)變色 聚氯乙烯在脫氯化氫的同時,生成 >C=C<鍵,從 >C=C<鍵進而生
成不同長度的多烯。當它們的長度多于 4~5個單元時,聚氯乙烯明顯變色。制品的顏
色可由淺黃變為棕色基至黑色。
(3)斷鏈、交聯,物理力學性能變壞 聚氯乙烯受熱分解時,C—C鍵斷裂,線型
大分子產生支鏈結構,最后轉化為交聯的體型結構,使材料很快變脆。
不經穩定的聚氯乙烯幾乎沒有使用價值。
(二)熱穩定劑的應用
1.聚氯乙烯的熱穩定措施
聚氯乙烯熱穩定劑必須具有以下主要功能:
1)能抑制大分子的脫氯化氫反應、斷鏈和交聯反應。
2)能消除由多烯結構引起的變色。
3)能抑制或有效減弱氧、臭氧、氯化氫等化學因素所催化的老化過程。
4)能抑制或有效減弱機械應力等物理因素導致的老化過程,即應具有潤滑功能。
不可能用一種穩定劑同時達到上述多種要求。因此通常采用配制具有協同效應的混
合穩定體系的方法。這種混合穩定體系一般含有熱穩定劑、抗氧劑、金屬離子螯合劑、
潤滑劑等等。穩定體系的具體組成、用量和配比隨聚氯乙烯本身的質量、制品的用途、
使用環境及需要穩定的程度不同而有很大差別。如軟質塑料加有大量增塑劑 (如
DOP),這時加入抗氧劑 (如 1076、雙酚 A等),可提高增塑劑的穩定性。
2.含鉛化合物穩定體系
含鉛化合物是一種最廉價的聚氯乙烯的有效穩定劑,它既可以接受氯化氫,又可以
絡合共軛雙鍵體系,提高顏色穩定性,與其他穩定劑并用,可顯著提高穩定效果。表 2-
25列出了部分有協同效應的含鉛化合物穩定體系,各組分的用量大約在 0.5% ~5%范
圍內,視制品對穩定性要求程度不同而異。含鉛化合物的最大缺點是具有毒性。
表 2-26列出了部分含鉛化合物作穩定劑的配方實例。應當指出,它們并非最佳配
方,在實際選用時應根據對制品性能的要求、樹脂的品種、顆粒形態和成型加工特性、
成型加工工藝,以及穩定體系的效能、經濟性、污染性、透明性、相容性等各方面的因
素,適當修改配方。
表 2-25 有協同效應的含鉛化合物穩定體系
含鉛化合物名稱
相應的復合穩定體系
適 用 范 圍
三鹽基硫酸鉛
+不含硫的有機錫穩定劑 +硬脂酸鎘(鋇)
+二鹽基亞磷酸酯
不透明的硬質制品
二鹽基鄰苯二甲酸鉛
+其他含鉛化物 +鄰苯二甲酸酯類
軟質耐熱電纜料
堿式硅酸鉛
+三鹽基硫酸鉛 +顏料
色澤鮮艷的半透明制品
硬脂酸鉛
+二鹽基亞磷酸鉛 +硬脂酸
不透明制品
+環氧化合物 +有機亞磷酸酯 +Cd皂 +Ba
皂 +Ca皂
用于要求高熱穩定性和保色性的制
品
三鹽基硫酸鉛
+二鹽基亞磷酸鉛 +硬脂酸鈣 +偏硼酸鋇
+8-羥基喹啉銅(或 2,4-噻唑基苯并咪唑或
UV-9)+有機胂環氧豆油衍生物
用于要求高耐候性的軟質制品
表 2-26 用含鉛化合物作穩定劑的配方實例 (PVC質量 100份)
序號
配 方 實 例(份)
用 途
1
三鹽基硫酸鉛(5)+硬脂酸鋇(1.5)+硬脂酸鉛(0.5)+變壓器油
(1.5)
硬質不透明板
2
三鹽基硫酸鉛(2)+硬脂酸鎘(1)+硬脂酸鋇(1)+硬脂酸(0.3~0.5)
+硬脂酸丁酯(1)
硬質不透明擠壓薄片和薄
板
3
三鹽基硫酸鉛(4)+硬脂酸鉛(0.2)+硬脂酸鈣(1)+液體鎘系穩定劑
(0.5)+炭黑(0.02)
硬質不透明壓延薄板
4
三鹽基硫酸鉛(1.5~2)+二鹽基硬脂酸鉛(0.2~0.3)+二月桂酸二丁
基錫(0.5~1)+硬脂酸鉛(1~1.5)+硬脂酸鎘(0.5~0.7)+二氧化鈦(0
~5)
硬質不透明擠壓管
5
三鹽基硫酸鉛(2~2.5)+二鹽基硬脂酸鉛(1~1.5)+硬脂酸鈣(0.3~
0.6)+二月桂酸二丁基錫(0.5~1)+硬脂酸丁酯(0.5~1)
硬質不透明注射品
6
三鹽基硫酸鉛(3)+二鹽基亞磷酸鉛(4)+硬脂酸鉛(0.5)+亞磷酸三
苯酯(0.7)+石蠟(0.5)
硬質不透明瓦楞板
7
DOP(45)+三鹽基硫酸鉛(5)+二鹽基硬脂酸鉛(1)+粘土(7)+高熔
點石蠟
一般絕緣用電線
8
DOP(40)+三鹽基硫酸鉛(3)+二鹽基亞磷酸鉛(3)+硬脂酸鋇(1)+
二鹽基硬脂酸鉛(0.3)
絕緣級電纜料
9
DOP(22)+石油酯(20)+環氧酯(5)+三鹽基硫酸鉛(2)+二鹽基亞
磷酸鉛(4)+硬脂酸鋇(0.7)+二鹽基硬脂酸鉛(0.3)+雙酚 A(0.1)
普通絕緣級電纜料
10
DOP(34)+DOS(10)+TCP(10)+三鹽基硫酸鉛(3)+二鹽基亞磷酸鉛
(3)+硬脂酸鋇(2)+碳酸鈣(3)
普通護層級電纜料
11
DOP(10)+DOS(28)+石油酯(18)+氯化石蠟(8)+三鹽基硫酸鉛(3)
+二鹽基亞磷酸鉛(4)+二鹽基硫酸鉛(1)+硬脂酸鈣(1)+雙酚 A
(0.5)+碳酸鈣(5)
耐寒護層級電纜料
12
醚型雙季戊四醇酯(50)+二鹽基苯二甲酸鉛(8)+二鹽基硬脂酸鉛
(1.5)+雙酚 A(0.2)
耐熱電纜料
13
DOP(60)+DOA(10)+硬脂酸鉛(1)+碳酸鈣(10~20)+二鹽基硬脂
酸鉛(2)
軟質擠壓襯板
14
鄰苯二甲酸二壬酯(65)+三鹽基硫酸鉛(2.5)+二鹽基亞磷酸鉛(2)+
硬脂酸鈣(0.5)+有機胂環氧化豆油衍生物(10)+偏硼酸鋇(10)+8-羥
基噻啉銅(0.95)+2-羥基-4-甲氧基二苯甲酮(0.95)
具有優異耐候性及耐霉菌
的軟質制品
3.金屬皂類穩定體系
這類穩定劑應用得最普遍的是鎘、鋇、鋅、鈣的硬脂酸鹽和月桂酸鹽。它們的主要
作用是接受氯化氫;其次是取代不穩定的氯原子,從而降低引發聚氯乙烯脫氯化氫的可
能性;再其次是破壞共軛雙鍵,防止變色等等。每種皂類的穩定特性各有所長,因此用
幾種金屬皂并用的穩定效果明顯增大。應用最多的是鋇-鎘、鋇-鎘-鋅和鈣-鋅體系。鎘
皂和鋅皂的用量要嚴格控制,特別是鋅皂,用量過大會使材料在成型時立即變為黑色。
鋅皂的用量應控制在 0.1~0.4份 (PVC質量份為 100)范圍內。表 2-27列出了鋇-鎘-
鋅體系的協同效應。
表 2-27 硬脂酸鋇、硬脂酸鎘和少量硬脂酸鋅并用對 PVC的熱穩定效果
穩 定 劑
160℃烘箱中變色時間/h
硬脂酸鋇(3%)
5
硬脂酸鎘(3%)
4
硬脂酸鋅(3%)
很快變黑
硬脂酸鋇(1.5%)+硬脂酸鎘(1.5%)
4
硬脂酸鋇(1.5%)+硬脂酸鋅(1.5%)
3h變黑
硬脂酸鎘(1.5%)+硬脂酸鋅(1.5%)
2h變黑
硬脂酸鋇(1.5%)+硬脂酸鎘(1.5%)+硬脂酸鋅(0.2%)
7h稍有變色
注:化合物用量均為質量分數。
鋇-鎘與亞磷酸酯和環氧酯并用有極好的穩定效果,見表 2-28。
表 2-28 穩定劑并用對抑制 PVC變色的作用
穩 定 劑
177℃加熱時間/min
30
60
90
120
150
180
鎘
無色透明 黑色
鋇
半透明 棕色 深棕色
鎘 +鋇
微黃透明 淺棕 深棕色
鎘 +鋇 +亞磷酸酯
無色透明 淺黃透明 淺棕 深棕
鎘 +鋇 +亞磷酸酯 +環氧酯
無色透明 淺黃透明 黃色透明
表 2-29列出了部分含有金屬皂類穩定體系的配方實例,供使用時參考 (應根據實
用情況適當修改穩定體系的配方)。
表 2-29 含金屬皂類穩定體系的配方實例 (PVC質量 100份)
序號
配方實例(份)
用 途
1
DOP(30)+DOS(30)+環氧酯(6)+硬脂酸鋇(3)+硬脂酸鎘(1.5)+
雙酚 A(0.25)
柔軟護層級電纜料
2
增塑劑(30~50)+環氧十八酸辛酯或環氧豆油(3~5)+固體鋇-鎘復
合穩定劑(1.5~2)+有機亞磷酸脂(0.3~0.5)+硬脂酸(0.1~0.3)
軟質注射制品
3
DOP(50)+液體鋇-鎘(3)+硬脂酸鋅(0.2)+BAD(0.3)+三嗪-5
(0.3)+雙酚 A(0.5)+酞青藍(0.015)+硬脂酸(0.25)
農用薄膜
4
石油脂(19)+DOP(19)+DOS(7)+環氧酯(4)+硬脂酸鋇(2.1)+硬脂酸鎘
(0.7)+硬脂酸鋅(0.2)+亞磷酸三苯酯(1)+UV-9(0.4)+炭黑(2)
蓋鹽用薄膜
5
DOP(30)+聚酯增塑劑(35)+硬脂酸(0.5)+環氧十八酸辛酯(3)+
DOS(5)+液體鋇-鎘-鋅(2)+顏料(適量)
高級袋物用人造革
6
增塑劑(60~100)+液體鋇-鎘-鋅(2~3)+環氧十八酸辛酯(3~5)
人造革
7
硬脂酸鋇(2.1)+硬脂酸鎘(0.7)+硬脂酸鋅(0.2)+雙酚 A(0.2)+
亞磷酸三苯酯(0.7)+紫外線吸收劑(適量)+著色劑(適量)
硬質不透明瓦楞板
8
硬脂酸鎘(1~1.2)+硬脂酸鋇(0.5~1)+硬脂酸鉛(1.2~1.7)+二月
桂酸二丁基錫(0.7~1)+環氧豆油(0.5~1)+硬脂酸(0.2~0.3)+UV
P(0.3)
硬質透明擠壓薄片和薄板
9
環氧十八酸辛酯(1)+固體鋇-鎘復合穩定劑(3)+有機亞磷酸酯(1)+
抗氧劑 1076(0.05~0.12)+潤滑油(0.2~0.5)
硬質透明擠壓管
10
環氧豆油(3)+硬脂酸鈣(2.5~2.8)+硬脂酸鋅(0.5~0.2)+β-氨基
巴豆酸酯(0.3~0.7)+聚乙烯蠟(0.1)
硬質無毒壓延材料
11
改性劑(以丙烯酸酯為基的共聚物)(13~12)+環氧豆油(3~5)+鈣-
鋅復合穩定劑(1~1.5)+β-氨基巴豆酸酯(0.3)+潤滑劑(0.2~0.5)①
硬質無毒擠壓材料
12 BPBG(40)+環氧大豆油(5)+鈣-鋅系穩定劑(1.5~2)
軟質擠壓飲料用無毒管
13
DOP(55)+DBP(10)+聚酯增塑劑(15)+腈基橡膠(10)+液體鎘-鋇
系(0.3)+固體鎘-鋇系(1.2)+月桂酸有機錫(0.5)+偶氮二甲酰胺(3)
+碳酸鈣(7)
袋物用發泡人造革
14
DOP(60)+DBP(15)+聚酯增塑劑(5)+環氧大豆油(5)+鈣-鋅-鎘系
(2)+偶氮二甲酰胺(3)+碳酸鈣(7)+著色劑(適量)
衣料用發泡人造革
15 增塑劑(150)+碳酸鈣(100)+偶氮二甲酰胺(4)+液體鎘-鋅(2)
裝飾砌面用多孔材料
16
苯二甲酸丁芐脂(15)+DOP(15)+輔助增塑劑(10)+碳酸鈣(30)+環
氧十八酸辛酯(5)+液體鋇-鎘-鋅
糊加工材料地板用覆蓋層
基料
17
乙烯-乙酸乙烯共聚樹脂(2~5)+DOP(35)+DOS(12)+環氧十八酸丁
酯(3)+M-50(3)+硬脂酸鎘(0.6)+硬脂酸鋇(1.8)+硬脂酸鋅(0.2)+
雙酚 A(0.4)+UV-9(0.3)+防老劑 TPP(1)+酞青藍(適量)
農用薄膜
18
DOP(47)+ED3(5)+硬脂酸鎘(0.3)+硬脂酸鋇(0.5)+硬脂酸鋅
(0.1)+硬脂酸(0.2)+雙酚 A(0.5)+三嗪-5(0.3)+硬脂酸甘油酯
(0.5)+液體隔/鋇(2)+亞磷酸苯二異辛酯(0.8)
農用薄膜
① 本配方中,聚氯乙烯質量按 87~88份計。
4.有機錫類穩定體系
有機錫化合物是對聚氯乙烯穩定效果最好的穩定劑。它不僅能抑制聚氯乙烯熱分解
脫氯化氫、結合分解出來的氯化氫、消除雙鍵結構,而且還能起光化學、力化學和生物
化學穩定劑的作用,甚至還起增塑劑的作用。不過,這類穩定劑的價格昂貴,所以只在
制品需要極好的透明性兼有高度的耐熱性時才使用。
使用有機錫穩定劑,加工時不會在加工機器上產生污垢,也不會給制品帶來硫污
斑,而用含鉛化合物或鋇-鎘皂作穩定劑時,則往往會與大氣或材料中的硫反應生成黑
色的硫化鉛或深黃色的硫化鎘而使制品出現硫污斑。
二辛基錫、二芐基錫以及單烷基錫的衍生物對人體危害極小,在美國、法國、意大
利、英國和德國已被獲準用作食品和藥品硬質包裝材料的穩定劑。
表 2-30列出了部分有機錫類穩定體系的配方實例。如前所述,它們并不一定是最
佳配方,選用時應根據實用情況作適當修改。
表 2-30 有機錫化合物穩定體系的配方實例 (PVC質量 100份)
序號
配方實例(份)
用 途
1
含硫二丁基錫(2.5~3)+環氧十八酸丁酯(或環氧豆油)(1)+聚乙烯
蠟(分子量 9000)(0.02~0.06)+皂化褐煤蠟(0.2~0.4)
硬質透明擠壓薄片和薄板
2
丙烯酸酯共聚物(改性劑)(5~10)+聚乙烯蠟(0.1)+硫醇鹽型二丁基
錫(2~3)+硬脂酸鋇(0.2~0.3)
硬質透明擠壓管
3
馬來酸二丁基錫(4~4.5)+二月桂酸二丁基錫(1~1.5)+硬脂酸鈣
(0.3~0.5)+硬脂酸丁酯(0.5~1)+硬脂酸(0.2~0.3)
硬質透明注射制品
4
硫醇鹽型有機錫(2~3)+硬脂酸鈣(1~1.5)+合成蠟(0.5~1)+著色
劑(適量)
硬質注射成型制品
5
丙烯酸酯共聚物或合成橡膠(10~13)+含硫二辛基錫(1.5)+環氧豆
油(0.5)+抗氧劑 TNP(0~0.5)+褐煤蠟酯(或皂化褐煤蠟)(0.2~0.3)
+聚乙烯蠟(0.1~0.15)(本配方聚氯乙烯質量按 83.5~87.7份計)
硬質無毒擠壓材料(包括
包裝材料)
6
DOP(30~35)+DOA(10~15)+二月桂酸二丁基錫(1.5~2)+硬脂酸
鎘(0.2~0.3)
軟質透明擠壓薄膜、薄片
和軟管
7
DOP(30)+環氧大豆油(5)+硬脂酸鎘(0.5)+硬脂酸鋇(0.3)+月桂
酸有機錫(2)+著色劑(適量)
雜用薄膜
8
DOP(60)+環氧化合物(5)+液體鋇-鎘(2~3)+二月桂酸二丁基錫
(1)
人造革
************************************
>>>>產品分類:http://www.bjzkzn.cn/channel.asp?id=3
聯系:黃經理 13868332170
公司網站:http://www.bjzkzn.cn(手機瀏覽推薦) http://www.loongou.com
http://www.longouplas.com http://www.longouplas.cn
華中區:http://www.loongouplas.cn (王經理)
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
產品分類