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    PVC熱穩定劑機理

    返回列表 來源: 技術百科 發布日期: 2019.05.17

    PVC制品在100~150℃明顯分解,紫外光、機械力、氧、臭氧、氯化氫以及一些活性金屬鹽和金屬氧化物等都會大大加速PVC的分解。PVC的熱氧老化較復雜?,F實中我們在PVC的生產過程中加入適量的PVC熱穩定劑可以起到抑制PVC的分解。我們可以將PVC的熱降解過程分為兩步。

    復合穩定劑玻1.jpg 

    1、脫氯化氫:PVC聚合物分子鏈上脫去活潑的氯原子產生氯化氫,同時生成共軛多烯烴; 

    2、更長鏈的多烯烴和芳環的形成:隨著降解的進一步進行,烯丙基上的氯原子極不穩定易脫去,生成更長鏈的共軛多烯烴,即所謂的“拉鏈式”脫氫,同時有少量的C-C鍵的斷裂、環化,產生少量的芳香類化合物。

    其中分解脫氯化氫是導致PVC老化的主要原因。關于PVC的降解機理比較復雜,沒有統一的定論,研究者提出的主要有自由基機理、離子機理和單分子機理。 在加工過程中,PVC的熱分解對于其他的性質改變不大,主要是影響了成品的顏色,加入熱穩定劑可以抑制產品的初期著色性。當脫去的HCl質量分數達到0.1%,PVC的顏色就開始改變。根據形成的共軛雙鍵數目的不同,PVC會呈現不同種顏色(黃、橙、紅、棕、黑)。

    如果PVC熱分解過程中有氧氣存在的話,則將會有膠態炭、過氧化物、羰基和酯基化合物的生成。但是在產品使用的長時間內,PVC的熱降解對材料的性能影響很大,加入熱穩定劑可以延遲PVC降解的時間或者降低PVC降解的程度。 在PVC加工的過程中加入熱穩定劑可以抑制PVC的降解,那么熱穩定劑的起到的主要作用有:通過取代不穩定的氯原子、吸收氯化氫、與不飽和部位發生加成反應等方式抑制PVC分子的降解。

    理想的熱穩定劑應該具有多種功能: 

     1、置換活潑、不穩定的取代基,如連接在叔碳原子上的氯原子或烯丙基氯,生成穩定的結構;

     2、吸收并中和PVC加工過程中放出的HCl,消掉HCl的自動催化降解作用;

     3、中和或鈍化對降解起催化作用的金屬離子及其它有害雜質;

     4、通過多種形式的化學反應可阻斷不飽和鍵的繼續增長,抑制降解著色; 

     5、能夠對紫外光有防護屏蔽作用。


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