PVC複合穩定劑

純的PVC樹脂對熱極為敏感，當加熱温度達到90℃以上時，就會發生輕微的熱分解反應；當温度升到120℃後分解反應加劇；在150℃，10分鐘，PVC樹脂就由原來的白色逐步變為黃色—紅色—棕色—黑色。PVC樹脂分解過程是由於脱HCL反應引起的一系列連鎖反應，最後導致大分子鏈斷裂。防止PVC熱分解的熱穩定機理是通過如下幾方面來實現的。

（1）　通過捕捉PVC熱分解產生的HCl，防止HCl的催化降解作用。鉛鹽類主要按此機理作用 ，此外還有金屬皂類、有機錫類、亞磷酸脂類及環氧類等。

（2）置換活潑的烯丙基氯原子。金屬皂類、亞磷酸脂類和有機錫類可按此機理作用。

（3）與自由基反應，終止自由基的反應。有機錫類和亞磷酸脂按此機理作用。

（4）與共軛雙鍵加成作用，抑制共扼鏈的增長。有機錫類與環氧類按此機理作用。

（5）分解過氧化物，減少自由基的數目。有機錫和亞磷酸脂按此機理作用。

（6）鈍化有催化脱HCl作用的金屬離子。

同一種穩定劑可按幾種不同的機理實現熱穩定目的。

複合穩定劑可分為如下幾種：

1.液體鋇鋅複合穩定劑　一般都是淺黃色至黃棕色油狀液體，常温下比重1.0-1.1，耐熱性良好，不受硫化物污染，與環氧增塑劑並用可提高穩定效果，它對發泡劑有活化作用。

2.液體鈣鋅複合穩定劑　　無毒液體鈣鋅穩定劑的主要成分有硬脂酸鈣、蓖麻油酸鈣、硬脂酸鋅、蓖麻油酸鋅、以及環氧大豆油、紫外線吸收劑等。液休鈣鋅穩定劑一般都選用較易溶於有機溶劑的碳數較少的脂肪酸鈣鹽和鋅鹽。由於組分不同，性質各異，一般是淺黃色至黃色的清澈油狀液體，常温下比重為1.0-1.05。它是PVC的無毒穩定劑，主要用作食品包裝薄膜、器皿泡沫人造革的穩定劑。

3.液體鋇鎘和液體鋇鎘鋅複合穩定劑，這類複合穩定劑主要用於軟質PVC製品的加工中，基本組分包括：

(1)鋇鹽--可以是烷基酚鋇、2—乙基己酸鋇、月桂酸鋇（粉體複合用）、苯甲酸和取代苯甲酸鋇、新癸酸鋇等。鋇鹽在複合物中佔6-7%，即與鎘鹽的比例大約是2：1-32(以金屬記，重量百分比，下同)。

(2)鎘鹽--可以是2—乙基己酸鎘、月桂酸鎘、油酸鎘、苯基酸和取代苯甲酸鎘、環烷酸鎘、新癸酸鎘等。鎘鹽在複合物中約佔3-4%。

(3)鋅鹽——可以是2—乙基己酸鋅、月桂酸鋅（粉體複合用）、環烷酸鋅、新癸酸鋅、苯甲酸和取代苯甲酸鋅等。鋅鹽在複合物中佔0.5-1%。

(4)亞磷酸脂—-可以是亞磷酸三苯酯、亞磷酸二苯一辛酯、亞磷酸二苯一癸酯、亞磷酸三(壬基苯酯)等。亞磷酸酯在複合物中約佔15-20%(重量)，作螯合劑用。

(5)其它——包括少量2，6-二特丁基對甲酚、雙酚A，壬基苯酚等酚類抗氧劑及紫外線吸收劑，以及液體石蠟、白油、柴油、錠子油等礦物油作溶劑，另外還需加入少量高級醇等消泡劑。

液體鋇鎘鋅複合穩定劑由於組成不同，性質也各異。但一般是淺黃色至黃色清澈液體，常温下比重0.95-1.02，粘度小於100釐泊，凝固點在-15℃左右。液體鋇鎘和液體鋇鎘鋅相似，都有優良的熱、光穩定性，初期着色性小，良好的透明性和色澤穩定性。它們的穩定作用較固體的複合皂類強，故用量可減少，一般為2-3份，不會發生粉塵中毒，且在一般增塑劑中完全溶解，有良好的分散性，析出傾向小。其中液體鋇鎘鋅的初期着色性比液體鋇鎘更小些。

4.鉛鹽複合穩定劑熱穩定性好，一直被廣泛使用，但鉛鹽的粉末細小，配料和混合中，其粉塵被人吸入會造成鉛中毒，為此，科技人員又研究出一種新型的複合鉛鹽熱穩定劑。這種複合助劑採用了共生反應技術將三鹽、二鹽和金屬皂在反應體系內以初生態的晶粒尺寸和各種潤滑劑進行混合，以保證熱穩定劑在PVC體系中的充分分散，同時由於與潤滑劑共熔融形成顆粒狀，也避免了因鉛粉塵造成的中毒。複合鉛鹽穩定劑包容了加工所需要的熱穩定劑組份和潤滑劑組份，被稱作為全包裝熱穩定劑。它具有以下的優點：

(1)複合熱穩定劑的各種組份在其生產過程中可得到充分混合，大幅度改善了與樹脂混合分散的均勻性。 　(2)配方混合時，簡化了計量次數，減少了計量差錯的概率及由此所帶來的損失。

(3)簡便了輔料的供應和貯備，有利於生產、質量管理。

(4)提供了無塵生產產品的可能性，改善了生產條件。

PVC複合穩定劑的安全性問題已越來越受到人們的重視。PVC複合穩定劑的安全性應從三方面考慮，一是使用原材料加工者的安全，二是使用者的安全防護，三是廢棄物對環境的安全。加工者的安全防護可通過穩定劑的液化，膏狀化，顆粒化等措施加以解決。，對於使用者的安全防護，可將穩定劑高分子量化或製備反應性穩定劑來提高其耐抽性，但考慮到穩定化作用是分子級的化學反應，上述方法不是最合適的方法，最好的方法還是選用高安全性的穩定劑。在選擇穩定劑時，還必須考慮穩定化過程中樹脂與穩定劑，或穩定劑相互間發生反應所生成的化學物質安全性。

從各類穩定劑的安全性看，鎘類穩定劑在不久的將來會停止使用。但是一個緩慢的過程，原因之一是大多數無鎘穩定劑在使用時候成本要上升10%-20%,而且無鎘類穩定劑不能通用於較大範圍的PVC混合物。如加工範圍較窄，還常需要用輔助型穩定劑彌補其性能缺陷。現在無鎘穩定劑的性能已達到有鎘穩定劑的性能了.鈣鋅穩定劑的快速的得到發展。並以粉末，膏狀和液體，以及標準級和無毒級出售，第二代鈣鋅穩定劑在食品和藥物包裝方面已經取代鋅基錫和甲基錫。

鉛類穩定劑因其抽出性集小，故使用時的安全性不成問題，但存在危害環境的安全性問題。由於鉛類穩定劑成本低，效率高，很多企業都使用這個，隨着非鉛PVC複合穩定劑發展，鉛鹽正被無毒環保穩定劑所取代。由於多個國家的禁鉛，鉛類穩定劑正退出市場

總之，複合熱穩定劑有利於規模生產，為鉛鹽熱穩定劑的發展提供了新的方向。複合鉛鹽穩定劑一個重要指標是鉛的含量，目前所生產的複合鉛鹽穩定劑含鉛量一般為20%-60%；在PVC塑料門窗型材生產上的用量為3．5—6份