热稳定剂专题

热稳定剂专题

编者按：部分塑料制品的加工过程中，特别是聚氯乙烯（PVC）制品的加工过程中，必须添加热稳定剂，以保证制品在高温加工过程中不发生降解。2010年热稳定剂的消费量接近340kt，2011年预计将达到350kt，总消费量在所有助剂中仅次于增塑剂。鉴于欧盟法规，欧洲PVC热稳定剂制造商承诺，到2010年，铅盐类热稳定剂的用量减半，到2015年，完全不用铅盐作热稳定剂，铅盐热稳定剂将主要被钙锌热稳定剂替代。国内也在逐步减少铅盐热稳定剂的使用量，增加环保型热稳定剂的种类和应用领域。中塑互联塑料技术论坛的网友对热稳定剂的发展趋势和使用过程中存在的各种问题进行了深入讨论，本期推出热稳定剂专题，对热稳定剂的相关问题进行探讨，供读者参考。我刊今后将不定期将“中塑互联，http：／／bbs.ourplas.cn”上优秀的帖子整理刊发，敬请读者关注。

1 不同厂家热稳定剂的替换

问：等量替换热稳定剂后，添加价格高的知名品牌的热稳定剂的制品比添加一些小厂家的热稳定剂的制品脆。生产工艺（塑化程度、电流、熔体压力等）设置都比较合理，除了润滑体系外其他没有变化，2个配方的润滑体系从工艺看都比较合适，请问为什么会出现这一现象？

答：可能原因及解决方案如下：

（1）可能和皂类的相对分子质量有一定关系，也可能和氧化铅的含量有关；

（2）减少石蜡和硬脂酸用量，脆性会有所改善；

（3）选择热稳定剂的关键是是否合适，比如拿用于管材的热稳定剂去做型材，效果肯定不好；

（4）加工工艺要根据不同的热稳定剂进行适当调整。

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2 CPE改性ABS的稳定剂

问：请问在ABS／CPE共混物中用什么热稳定剂？用量是多少？CPE是否可以添加到10份？

答：提供以下方案供参考：

（1）用稀土稳定剂效果好，比较安全。其用量根据CPE的用量进行调整；

（2）可以用有机锡，不会出现色污；

（3）CPE的分解和PVC不完全相同，所以稳定剂也不完全一样；有机锡和环氧大豆油是效果比较好的，复合金属热稳定剂要谨慎选用，或者针对客户的要求开发适合的CPE稳定剂；

（4）根据国外的资料，CPE最多添加9份。CPE一方面起到阻燃的作用，同时也会提高ABS的力学性能，价格一般要比ABS低。但CPE的热分解温度低于170℃，CPE的用量受热稳定体系的制约，所以热稳定剂的选择尤为关键。

（问题和解决方案来自“中塑互联，http：／／www.ourplas.cn”网友sea196、mingfeng517、ak0790、humoli、热稳定剂）

3 氢氧化镁在PVC热稳定剂中的作用

问：现在有部分厂家在PVC热稳定剂中添加氢氧化镁，请问其作用是什么？

答：可能的作用主要有：

（1）起阻燃作用；

（2）可以抑制析出；

（3）起到抑酸作用，主要用在深色制品中，其产品光泽度较好。要求氢氧化镁的细度、纯度高，有些热稳剂对这些物性指标的要求极为严格。

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4 热稳定剂用量对颜色稳定性的影响

问：在白色料里，添加4份钙锌热稳定剂，制品颜色稳定性比加6份时要差，这是什么原因？增塑剂用的是偏苯三酸三辛酯（TOTM）。

答：可能原因如下：

（1）与稳定剂组成有关，如果是稀土钙锌热稳定剂，有可能出现这种情况；

（2）不同用途，对热稳定剂的要求不同。可能是钙锌热稳定剂组分匹配不适合；

（3）采用甲基锡作热稳定剂，没有这种情况；

（4）观察一下热稳定剂的底色，有可能此种热稳定剂不适合作白色料，同一家的热稳定剂，作黑色、杂色、白色的配方相差很大。

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5 PVC用钙锌热稳定剂的热稳定性

问：在使用钙锌热稳定剂的过程中发现，测试刚果红时经常会有波动，有时还相差很大，排除操作误差和其他原料的误差，是否由于钙锌热稳定剂本身是复配物而不均匀造成的？

答：可能的原因如下：

（1）钙锌热稳定剂一般都是粉状的，有可能混料时没有混均匀，导致结果波动较大，不同原料间的热稳定性也存在差异；

（2）油浴控温一般会有±1℃的温度浮动，钙锌热稳定剂本身刚果红时间短，相差1min属于正常现象，但如果相差很大就不正常了。同一批共混料相差大，可能是混料的问题，不同批共混料相差大则要考虑原料的波动；

（3）不一定是钙锌热稳定剂的分散问题，刚果红要结合变色时间和变色的速度才有说服力，做刚果红本身就有很大的区别，只有取5个值，去掉偏差大的数值，再取平均值才会有代表性。

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6 复合热稳定剂的颜色

问：最近发现不同厂家的复合铅盐热稳定剂颜色相差很多，有的产品很白，而有的产品偏黄，有的偏红，同一厂家，不同批次甚至同一批次的料也会偶尔出现颜色差异，这是什么原因导致的，会不会影响品质？

答：可能的原因如下：

（1）不同厂家生产的产品品质不同，铅含量不同则稳定性不同，颜色也就不一样；

（2）对于同一厂家的产品，除了生产工艺（时间、温度）需要严格控制外，原料质量有时难免波动，因此稳定剂颜色也随之波动，主要与稳定剂部分原料颜色有关；

（3）有些颜色偏青，可能是钙粉厂添加群青类颜料了；有些偏黄，可能是黄丹中过氧化铅超标了；一般情况下不会影响使用；

（4）时间放久了也会造成色度不同；

（5）不同厂家的复合铅盐热定剂的阴离子不同造成的色差，由于磷酸铅、硫酸铅、氧化铅的配比不同造成的；

（6）正常的片状或粒状复合铅盐热稳定剂一般都是白色的，但如果硬脂酸和氧化铅反应温度高或者反应时间长就会出现发黄的现象，随着时间的推移会逐渐变粉红；

（7）稳定剂厂家在热稳定剂中添加轻钙，并且轻钙铁锰离子含量不同时（即矿源不同）会有从黄到红的现象，一般添加重钙颜色会白些。

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7 有机锡热稳定剂

问：请问有机锡类热稳定剂的结构、作用机理及优缺点？

答：（1）有机锡类热稳定剂的优点为耐候性、初期着色性、低毒性、透明性优异，热稳定性较传统热稳定剂稍差，缺点为价格稍高、润滑性一般；

（2）有机锡热稳定剂大部分为液体，只有少数为固体，既可单独使用也可以与金属皂类并用；

（3）可以作为热稳定剂的有机锡化合物至少有几千种，但取得工业化应用的不超过20种；

（4）有机锡的结构通式为RnSn Y4－n，Y基团及数目和R基团的不同，可获得不同品种的有机锡稳定剂。Y基团的变化：含Sn—O键的有机锡衍生物——这是最早用作PVC热稳定剂的一类有机锡，具体如马来酸二烷基锡、双（马来酸单酯）二烷基锡、二月桂酸二烷基锡等，最近开发出的三烷基锡和四烷基锡具有突出的热稳定性能；含Sn—S键的有机锡化合物——硫代羧酸类使用最广泛的为硫代甘醇酸有机锡，耐候性好，无毒，可用于食品级；硫醇类最常见的是十二硫醇二丁基锡，如俄罗斯的VTS－71，透明性好。R基团的变化：甲基锡——特点为高效、用量少、毒性小，最广泛使用的为MeSn（SCH2COOC8H17），二甲基锡通常与单甲基锡并用时效果好；酯基锡——新开发品种，仍是有机锡热稳定剂的研究热点之一，其毒性小，太原化工研究院、山东利明塑料助剂厂的产品已投产。

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