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熱穩(wěn)定劑是pvc加工當(dāng)中不可缺少而且重要助劑之一，PVC熱穩(wěn)定劑使用的劑量不是特別多，但是它的作用是很大的。在PVC加工中使用熱穩(wěn)定劑可以進(jìn)一步保證PVC不容易被外界的因素所降解，從而提高產(chǎn)品穩(wěn)定性。PVC加工當(dāng)中常用的熱穩(wěn)定劑主要有五種產(chǎn)品，分別是堿式鉛鹽類穩(wěn)定劑、金屬皂類穩(wěn)定劑、有機(jī)錫穩(wěn)定劑、稀土穩(wěn)定劑、環(huán)氧化合物等。PVC降解機(jī)制十分繁雜, 不同穩(wěn)定劑的作用機(jī)制也是大不相同，所以達(dá)到的穩(wěn)定效果也是有所區(qū)別的。
1. PVC的熱降解機(jī)理
PVC在100～150℃肉眼可以明顯看到分解反應(yīng)的發(fā)生，而紫外光、機(jī)械力、氧、臭氧、氯化氫以及一些活性金屬鹽以及金屬氧化物等都可以大大加速PVC的分解過程。PVC的熱氧老化較復(fù)雜，一些文獻(xiàn)報(bào)道將PVC的熱降解過程分為兩步。（一）脫氯化氫：PVC聚合物分子鏈上脫去活潑的氯原子產(chǎn)生氯化氫，同時(shí)生成共軛多烯烴；（二）更長鏈的多烯烴和芳環(huán)的形成：隨著降解的進(jìn)一步進(jìn)行，烯丙基上的氯原子極不穩(wěn)定易脫去，生成更長鏈的共軛多烯烴，即所謂的“拉鏈?zhǔn)?rdquo;脫氫，同時(shí)有少量的C-C鍵的斷裂、環(huán)化，進(jìn)而產(chǎn)生少量的芳香類化合物。其中分解脫氯化氫是導(dǎo)致PVC老化的主要原因。關(guān)于PVC的降解機(jī)理比較復(fù)雜，沒有統(tǒng)一的定論，研究者提出的主要有[4]自由基機(jī)理、離子機(jī)理和單分子機(jī)理。
2. PVC的熱穩(wěn)定機(jī)理
在加工過程中，PVC的熱分解對于其他的性質(zhì)改變不大，主要是影響了成品的顏色，加入熱穩(wěn)定劑可以抑制產(chǎn)品的初期著色性。當(dāng)脫去的HCl質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到0.1%，PVC的顏色就開始改變。根據(jù)形成的共軛雙鍵數(shù)目的不同，PVC會(huì)呈現(xiàn)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(huì)有膠態(tài)炭、過氧化物、羰基和酯基化合物的生成。但是在產(chǎn)品使用的長時(shí)間內(nèi)，PVC的熱降解對材料的性能影響很大，加入熱穩(wěn)定劑可以延遲PVC降解的時(shí)間或者降低PVC降解的程度。
在PVC加工的過程中加入熱穩(wěn)定劑可以進(jìn)一步抑制PVC的降解，從而達(dá)到延長塑料制品壽命的目的，那么熱穩(wěn)定劑也會(huì)起到的很重要的作用，比如通過取代不穩(wěn)定的氯原子、吸收氯化氫、并且與不飽和部位發(fā)生加成反應(yīng)等方式來抑制PVC分子的降解。
理想的熱穩(wěn)定劑會(huì)具備多種功能：(1)置換活潑、取代不穩(wěn)定分子,如連接在叔碳原子上的氯原子或者是烯丙基氯,進(jìn)而可以生成非常穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)；(2)吸收PVC加工過程中放出的HCl,消除HCl的自動(dòng)催化降解作用使產(chǎn)品變得更加的穩(wěn)定；(3)中和或鈍化對對降解起到催化作用的金屬離子以及其它有害雜質(zhì)；(4)通過多種形式的化學(xué)反應(yīng)可以阻斷不飽和鍵的繼續(xù)增長,從而抑制降解著色的發(fā)生；(5) 最好是對紫外光有著防護(hù)屏蔽作用。
