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    造成PVC潤滑劑初期潤滑作用失衡有哪些原因

    返回列表 來源: 技術百科 發布日期: 2019.05.14

    硬脂酸鋇長期熱穩定性好,能很好地保持PVC的色澤,抑制PVC形成共軛雙鍵,防止制品變色。具有初期熱穩定作用的金屬皂,其金屬元素需右較強的配位能力,能取代不穩定的氯原子,能抑制PVC變色,如含Zn、Cd元素的皂類。不同金屬原子或離子吸引電子的能力不同, 決定了金屬皂在PVC中的穩定作用。

    。硬脂酸鹽.jpg


    金屬原子的電負性越大或標準電極電位越高,該原子或對應的金屬離子吸引電子的能力越大,越容易與負電性大的元素形成絡合鍵中間體,繼而形成新的化合物。列出了一些金屬元素的電負性及標準電極電位。 各金屬元素中,Pb、Cd、Zn的電負性和電極電位較大,所以可以認為Pb、Cd、Zn原子或離子比Ba、Ca原子或離子更容易與PVC樹脂中不穩定的烯丙基氯中顯負電性的氯原子形成絡合中間體,繼而形成氯化物。

    在硬質PVC配方中,比較硬脂酸鋇、硬脂酸鈣、硬脂酸鉛熱穩定劑的活性,可以看出鋇皂、鈣皂是不活潑的,它們是中后期熱穩定劑。硬脂酸鈣是硬質PVC常用的內潤滑劑,其添加量即使為l質量份也不會影響潤滑體系的初期、中期、后期的潤滑平衡。而鋅皂、鎘皂、鉛皂相對鋇皂、鈣皂要活潑得多,所以它們都具有初期熱穩定劑的用。 鋅皂、鎘皂中的Zn、Cd元素與顯負電性的烯丙基氯中的氯原子碰撞時,結合成氯化物,而硬脂酸根則頂替氯原子原來的位置,消掉了PVC的不穩定基團,提高了PVC的穩定性。

    這里所指的是完全理想狀態。形成氯化物以后,硬脂酸根頂替烯丙基氯的位置的前提條件是:能發生有效碰撞。如果距離較遠(塑料加工時,樹脂不間斷地受著強剪切力,它們的相對位置隨時在改變),沒有發生有效碰撞,頂替氯原子就無從談起。在黏稠的PVC熔體中,硬脂酸根的分子熱運動可以不計,即使硬脂酸根與正碳離子(碳錨)的距離在成鍵的距離內,在 熱及強剪切力作用下,也不可能100%頂替氯原子,大多數的情況是PVC熱氧降解的活化點的鄰近0.1nm以內并不一定正好有硬脂酸鈣、硬脂酸鉛存在。這時PVC樹脂首先熱降解產生HC1,進而反應為  2 HCl+PbSt2 --PbCl2+2HSt1分子的硬脂酸鉛可以生成2分子的HSt。 所以在硬脂酸鉛參與熱穩定化反應吸收HC1以后必然有相當多的HSt生成。一般硬質PVC配方中都加入足夠量的初期熱穩定劑,以保證制品為白色或無色。

    硬脂酸鈣是中期、后期熱穩定劑。在這類配方中作為潤滑劑的硬脂酸鈣基本不參與熱穩定化反應仍以硬脂酸鈣的形式存在于體系中。如果把硬脂酸鈣既當潤滑劑使用,又當熱穩定劑使用,在加工的后期。硬脂酸鈣將有部分轉化成HSt,這將嚴重地影響潤滑平衡。在硬脂酸鈣存在的條件下,即使極少量的HSt也會極大地促使石蠟等非極性烷烴潤滑劑的外潤滑作用。 

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