資源描述:
《d常用塑料助劑簡介》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)用文檔-天天文庫。
1、常用塑料助劑簡介一、穩(wěn)定助劑1.熱穩(wěn)定劑熱穩(wěn)定劑聚氯乙烯由于能和許多其它材料如增塑劑、填料及其它聚合物相容,因而被認(rèn)為是最通用的聚合物之一。其主要缺點就是熱穩(wěn)定性差。添加劑的使用可改變聚氯乙烯(PVC)的物理外觀和工作特性,但不能防止聚合物的分解。雖然在物理的(如熱、輻射)和化學(xué)的(氧,臭氧)因素作用下總是會使聚合物材料逐漸地破壞,但叫做穩(wěn)定劑的一類物質(zhì)可有效地阻止、減少甚至基本停止材料的降解。關(guān)于PVC的破壞過程,人們提出了各種機理:熱氧化分解;無氧情況下增長大自由基的交聯(lián);立構(gòu)規(guī)性對降解的影響;光降解;氧化脫氯化氫;輻射降解;加工過程引入的
2、臨界應(yīng)力導(dǎo)致的分子鏈斷裂;以及PVC分子中支化點對降解的影響等。從化學(xué)上來說這些機理是非常相似的,并且可以直接與PVC的物理狀態(tài)相聯(lián)系。PVC降解的最重要的原因是脫氧化氫,表示如下:隨著脫氯化氫過程的繼續(xù),出現(xiàn)共軛雙鍵,聚合物吸收光的波長發(fā)生變化,當(dāng)在一個共軛體系中出現(xiàn)6或7個多烯結(jié)構(gòu)時,PVC分子吸收紫外光,從而呈現(xiàn)黃色。這里最多能產(chǎn)生0.1%的氯化氫。隨著降解過程的繼續(xù),雙鍵增加,吸收光波長變化,PVC的顏色也逐漸變深,深黃色,搖拍色,紅棕色,直至完全變黑。當(dāng)聚合物進一步受損時,繼而發(fā)生氧化,鏈斷裂,最后交聯(lián)。為了最大限度地彌補PVC均聚物
3、和共聚物的嚴(yán)重缺陷,需要用穩(wěn)定劑消除引起開始脫氯化氫的不穩(wěn)定部位;或作為氯化氫的清除劑;或當(dāng)自由基產(chǎn)生時便與之反應(yīng);或作為抗氧劑;或改變多烯結(jié)構(gòu)以阻止顏色變化、分子鏈斷裂和交聯(lián)。穩(wěn)定劑必須與PVC體系相容,不會損害材料體系整體的美感,并且還應(yīng)具有調(diào)節(jié)潤滑的性能。對某一具體的樹脂、復(fù)合組份、最終用途選定好穩(wěn)定劑,可得到優(yōu)良的PVC摻混物。PVC樹脂的敏感性以及各種添加劑的穩(wěn)定作用或有害效應(yīng)可能是多種多樣的,這需要逐一加以注意。因此,必須注意到像樹脂的鋅敏感性,金屬皂潤滑劑的穩(wěn)定性能,環(huán)氧及磷類增塑劑的工作特性,以及各種顏料及其它組份的影響等現(xiàn)象。
4、加工技術(shù)和產(chǎn)品用途決定了對最終穩(wěn)定性的要求,因此也決定了具體配方的穩(wěn)定劑類型和用量。必須對加工設(shè)備的類型、剪切速率以及PVC摻混物可能經(jīng)受的熱過程給予重視,在必須知道管理機關(guān)要求的同時,還必須考慮到制成品的物理外觀和耐久性。穩(wěn)定劑種類PVC穩(wěn)定劑通常是無機物或有機金屬化合物,這一術(shù)語本身就表明含有陽離子,或有機化合物,通常按化學(xué)類別進行分類。通常,無機物和金屬有機化合物是基本的(或主要的)穩(wěn)定劑,而有機物則是次要的或輔助的穩(wěn)定劑。穩(wěn)定劑主要根據(jù)錫、鉛以及血A族金屬的混合物如鋇、銅、鋅進行分類。錫穩(wěn)定劑:含有1個或2個碳一錫鍵,其余價鍵為氧或硫-
5、錫陰離子鍵飽和的四價錫化合物,是PVC的最有效穩(wěn)定劑。這些化合物是有機錫氧化物或有機錫氯化物與適當(dāng)?shù)乃峄蝓シ磻?yīng)的產(chǎn)物。穩(wěn)定劑協(xié)同的混合物很普遍,通常包括各種流基有機錫化合物和波基鹽(化合物)以及輔助的添加劑,如鋅皂,亞磷酸鹽,環(huán)氧化物,甘油酯,紫外線吸收劑,抗氧劑等。顯4然,大多數(shù)協(xié)同組合物具有專用性,因此還沒有發(fā)現(xiàn)它們具有全面的共性。有機錫穩(wěn)定劑分為含硫和不含硫兩類。含硫穩(wěn)定劑在所有穩(wěn)定性能方面都是杰出的,但存在與含硫化合物類似的味道和交叉站污的問題。典型的含硫陰離子是:巰基化物——SR巰基酸酯——S(CH)nCOOR巰基酸酯——(CH)nO
6、CO或元素硫S。非硫陰離子通常是基于馬來酸或馬來酸半酯,非硫有機錫是效果較小的熱穩(wěn)定劑,但是卻具有較好的光穩(wěn)定性。鉛穩(wěn)定劑:典型的鉛穩(wěn)定劑包括下列化合物:二鹽基硬脂酸鉛、水合三鹽基硫酸鉛、二鹽基鄰苯二甲酸鉛、二鹽基亞磷酸鉛在作為熱穩(wěn)定劑的同時,鉛化合物不損害PVC材料的優(yōu)良的電性能、低吸水性和室外耐候性。但是,鉛穩(wěn)定劑有缺點,如有毒;會交叉污染,特別是和硫交叉污染;生成氯化鉛,在制成品上形成條紋;比重大,導(dǎo)致不盡人意的重量/體積比。鉛穩(wěn)定劑常常立刻使PVC制品變得不透明,并且在持續(xù)受熱后很快變色。盡管有毒害和生態(tài)方面的缺陷,這些穩(wěn)定劑仍得到了廣
7、泛的應(yīng)用。對電絕緣性,鉛是首選的PVC穩(wěn)定劑?;谶@種穩(wěn)定劑的綜合效果,有許多柔性的和剛性的、均聚物和共聚物配方才得以實現(xiàn)?;旌辖饘俜€(wěn)定劑:混合金屬穩(wěn)定劑是各種化合物的聚集體,通常根據(jù)具體的PVC用途和用戶來設(shè)計。這類穩(wěn)定劑已經(jīng)由單獨添加琥珀酸鋇和棕桐酸鎘發(fā)展到將鋇皂、鎘皂、鋅皂、有機亞磷酸酯,再加上抗氧劑、溶劑、增量劑、塑解劑、著色劑、紫外吸收劑、光亮劑、粘度控制劑、潤滑劑、增粘劑,以及人工香料等進行物理混合。這樣,就有相當(dāng)多的因素能影響最終穩(wěn)定劑的效果。ⅡA族金屬穩(wěn)定劑,如鋇、鈣、鎂并不保護早期的顏色,但能為PVC提供良好的長期熱穩(wěn)定劑。以
8、這種方式穩(wěn)定的PVC起始是黃/橙色,然后持續(xù)受熱,逐漸變成檢/棕色,最后變黑。鎘和鋅化合物首先被用作穩(wěn)定劑是由于它們透明,并能保持PVC制品的原來顏色