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PVC钙锌稳定剂配方的协效作用机理

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PVC钙锌稳定剂配方的协效作用机理

【摘要】:
钙皂含量增加能提高制品的长期稳定性,但抑制初期着色性能差:相反,锌皂含量高,制品的初期着色性可以得到改善,但因“锌烧”会导致长期稳定性下降。因此,在钙锌稳定剂中通过选择合理的钙皂、锌皂配比,利用其协同效应可以达到较好的稳定效果。

PVC加工过程中其大分子链上的不稳定氯原子(如丙烯基氯)受热易脱HCL,形成具有共轭双键的多烯结构,导致PVC颜色发生如下变化:无色(或白色)——淡黄——黄橙——红橙——红棕——褐色,使PVC的物理化学性能变差。钙锌稳定剂的作用机理就是:Zn皂作为主稳定剂,同时具有置换活泼氯和吸收HCL的功能,随后生成的金属氯化物是路易斯酸,能够促进脱HCL反应的进行。PVC会在很短时间内便发生恶性降解,导致锌烧现象。其反应式为:Zn(O₂C—R₂+2PVC—CL→ZnCl₂+2PVC—O—CO—R

因此,锌皂必须并用协效稳定剂,主要包括硬脂酸皂类。由于硬脂酸钙无毒,因此锌皂常与硬脂酸钙复配。钙皂仅仅显示捕获HCL的作用,不能置换活泼氯,生成的金属氯化物对脱HCL反应无催化作用,但能有效置换锌皂生成的氯化物,使之再生。其反应式为:

ZnCl₂+Ca(O₂C—R₂→Zn(O₂C—R₂+CaCl₂

一般来说,钙皂含量增加能提高制品的长期稳定性,但抑制初期着色性能差:相反,锌皂含量高,制品的初期着色性可以得到改善,但因锌烧会导致长期稳定性下降。因此,在钙锌稳定剂中通过选择合理的钙皂、锌皂配比,利用其协同效应可以达到较好的稳定效果。