热稳定剂的应用 |
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发布日期:2006/2/3 19:57:00 1741人次浏览 【 双击鼠标滚屏 】 |
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1.选用热稳定剂应考虑的因素
在选用合适的热稳定剂时通常要考虑一些将会影响加工和使用性能的因素,如:
(1)硫污 聚氯乙烯与含硫物质如硫化橡胶和工业大气接触时变黄发黑就是硫污。采用含铅和含镉的稳定剂体系有严重的硫污现象(硫化镉呈黄色,硫化铅呈黑色),而钡/镉体系中含锌时可减少或排除硫污现象。
(2)交叉污染 指含铅、镉 稳定剂与配方中其它含硫的组分如填料、着色剂反应致色的现象。在含铅、镉稳定剂的聚氯乙烯配方中加进一些含硫醇锡作稳定剂的回头料也会发生此弊。
(3)铜污 变成绿色或棕色的现象,这是聚氯乙烯接触钢质的塑料模具生成氯化铜所造成,故应避免在配方中含有铜的化合物。
(4)结垢 在金属压延辊、模具或其它加工设备表面,PVC配方中的某些组分析出一层膜,特别当变换加工物料的颜色时更为明显。这种析出被认为是含有某些钡/镉稳定剂特别是使用蓖麻醇酸钡之故,但是用酚钡作稳定剂无此弊。
(5)润滑 由于有机金属稳定剂常含有脂肪酸长链,具有良好的润滑作用,因此在考虑润滑剂的用量时必须适当地减少用量。
(6)色泽 当生产白色或谈色的PVC制品时应考虑使用最不会致色的稳定剂,此时最好选用钡/镉和锡的稳定刽o
(7)透明 为生产透明制品,所用稳定剂和降解产物必须能溶于树脂,或它们和树脂有相同的折射率。使用有机锡和硫醇锡有最好的透明性,液态的钡/镉和钙/锌皂中添加亚磷酸酯整合剂(它能溶解金属氯化物)也具有较好的透明性。
(8)喷霜 聚氯乙烯制品表面因增塑剂、润滑剂 、稳定剂等渗出所造成的云纹或白色粉状物的现象;这是由于相溶性差所造成的。使用不适当稳定剂和副增塑剂会使它们相互析出造成喷霜现象。长链脂肪酸皂类通常是致喷霜豹最劣因素。由于热或紫外线所致的降解引起的结构变化也可以降低稳定剂、副增塑剂和润滑剂的相容性。
(9)毒性 大多数铅、锡、钡、镉稳定剂是有毒的。美国在PVC饮水管中允许采用的稳定剂仅辛基有机锡。含有环氧化合物和亚磷酸酯这类副稳定剂之钙/锌稳定剂被允许用于食品包装材料中,而后者的稳定效果略差些。
(10)电性能 铅盐稳定剂和它们的降解产物是不溶性和非离子化的,因此有良好的电绝缘性能,故在电性能方面应用铅盐稳定剂是最佳的。
(11)敏水性 塑料敏水性的结果是产生溶胀、尺寸变化、老化和电性能变差,不溶于水和能产生不溶性氯化物的稳定剂有较好的耐水性。铅、二丁基锡、二辛基锡的氯化物的水溶性相对比钙、锌、镉、钡的氯化物小。
(12)紫外线稳定性 某些稳定剂如硫醇锡会加速聚氯乙烯的紫外线降解,导致变色、物性下降及喷霜等现象,而不含硫的有机锡却有铅盐稳定剂那种良好的光稳定性。若固体钡/镉稳定剂与紫外线吸收剂配合使用有良好的耐紫外线用。在钡/镉稳定剂体系中加入环氧类副稳定剂也有加强耐紫外线的能力。
(13)气味 硫酸锡有股难闻气味,往往不受加工者和使用者欢迎,而其它有机锡也有轻微的气味。
(14)分散性 为了达到最大的稳定效果,稳定剂须能良好地分散,在混炼和加工过程中稳定剂应容易为树脂所吸收,液体稳定剂对塑料糊最适用。
(15)价值 构成稳定剂价值的因素有价格、需用量、对加工速度和回头料再加工的影响,以及使用该稳定剂后所引起的润滑剂、增塑剂等的用量变化。铅盐稳定剂最廉价,有机锡最昂贵。
2.各类热稳定刘的主要应用范围
(1)盐基性铅盐一般都有比较优良的耐热性和耐候性,电绝缘性好,成本低,但透明性差、有毒。主要用于不透明的PV硬质和软质制品。
(2)金属皂类中钡、钙、镁等稳定剂初期稳定作用小,长期耐热性好。而镉、锌等则初期稳定作用大,长期耐热性差,因此这两类金属皂类通常要配合使用。钡皂和镉皂相配合广泛用于PVC软质制品和软质透明制品,钙皂和锌皂主要用于PVC软质无毒制品。
目前一般采用的复合稳定剂是以钡、镉、锌、钙等金属皂类和盐类为主体,配以亚磷酸酯等副稳定剂和溶剂所组成的液体复合稳定剂。与固体金属皂类相比,液体复合稳定剂与树脂和增塑剂的相容性好得多,透明性也更好,用量少、不易析出,还可以避免粉尘中毒。
(3)有机锡稳定剂中二烷基的脂肪酸锡耐热性、耐候性均比马来酸锡和马米酸单酯锡差些,但润滑性好,刺激性小些。含硫的有机锡稳定剂耐热性最佳,且有臭味,主要用于各种透明PVC制品,特别是硬质透明制品。
应予注意的是铅、镉、钡的盐类或皂类都有一定的毒性,各国在使用它们时都有一最高允许含量的规定,如世界卫生组织和美、日等国规定饮水中铜含量须在0.01ppm以下,所以限制了镉稳定剂在这方面的应用。
此外在稳定剂生产工厂和塑料加工厂还会发生铅盐和铜皂、钡皂的粉尘中毒。改变稳定剂的形状是一有效的措施。如把铅盐稳定剂制成粒状,皂类稳定剂制成液态复合物,就可以消除粉尘中毒之忧。
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