| 熱穩定劑的協(xié)同作用機理 |
| 1.金屬皂的協(xié)同作用
根據金屬皂在阻止PVC降解中的活性機理,可將金屬皂分為兩類(lèi):一類(lèi)僅能吸收HCL,防止其對脫HCL反應的催化作用,最具有代表的例子是鋇皂和鈣皂. 這類(lèi)金屬熱穩定性一般,初期穩定性不好,但長(cháng)期受熱,PVC穩定變化不大.其穩定化過(guò)程中生成的金屬氯化物對脫HCL基本無(wú)催化作用.另一類(lèi)不僅能吸收HCL,還能夠與烯丙基氯反應從而使PVC穩定,最具有代表的例子是鋅皂和鎘皂.這類(lèi)金屬皂初期著(zhù)色性很好,但長(cháng)期受熱,制品急劇變色.尤其是鋅皂,極容易出現急劇化,產(chǎn)生所謂的“鋅燒”現象。這是因為鋅皂和鎘皂在穩定化過(guò)程中生成的氯化物CdCl2﹑ZnCl2是極強的lewis酸﹐系脫HCL反應的催化劑。基于上述特點(diǎn)﹐單獨使用任何一類(lèi)金屬皂﹐都很難達到滿(mǎn)意的效果。若將活性高的鎘﹑鋅皂與活性差的鋇﹑鈣并用﹐則可以使初期著(zhù)色性和長(cháng)期穩定性都 得以改善。例如﹐鋇撕毀與鎘皂并用時(shí)﹐鎘皂首先與PVC分子中的烯丙基氯發(fā)生酯化反應﹐生成的CdCl2與鋇皂發(fā)生復分解反應﹐使鎘得以再生﹐并使CdCl2無(wú)害化。鈣﹑鋅皂之間﹐鋇﹑鋅皂之間都基于相同原理。 2.亞磷酸酯與金屬皂的協(xié)同作用 亞磷酸酯與金屬皂并用時(shí)﹐可以與金屬氯化物反應而抑制其對脫HCL的催化作用﹐從而提高體系的熱穩定效能。 3.多無(wú)醇與金屬皂的協(xié)同效應 .多無(wú)醇與金屬皂并同可以明顯延長(cháng)脫HCL的透導期,并能抑制樹(shù)脂變色。一般認為﹐多元醇是通過(guò)與金屬氯化物的絡(luò )合﹐抑制其對脫HCL的催化作用而發(fā)揮協(xié)同效應的。 4. β-二酮化合物與金屬皂的協(xié)同效應 β-二酮化合物能夠通過(guò)碳烷基作用與PVC發(fā)生反應﹐從而使其穩定﹐但反應速度緩慢。若與鈣/鋅等體系并用﹐則可以大大提高穩定化反應的速度。金屬鋅皂的離子化勢能較高﹐與烯丙基氯反應﹐使PVC酯化而穩定。而作為其副產(chǎn)物的ZnCl2是脫HCL的催化劑﹐它的存在是有害的。但是ZnCl2同樣是碳烷基化的催化劑﹐β-二酮化合物加入﹐正好利用ZnCl2的這種催化作用﹐使得烯丙基氯的碳烷基化反應得以迅速進(jìn)行。β-二酮化合物與鋇/鋅的協(xié)同作用與此類(lèi)似。 5.稀土穩定劑與鋅皂的協(xié)同效應 稀土穩定劑本身具有置換烯丙基氯的效果﹐但單獨使用時(shí)PVC制品呈現黃色著(zhù)色。配合使用鋅皂后﹐鋅皂穩定化過(guò)程產(chǎn)生的ZnCl2與稀土離子的交換反應﹐生成危害較小的ReCl3。另外稀土優(yōu)先與HCL反應生成稀土氯化的羥酸﹐降低了ZnCl2對脫HCL的催化作用。兩組分配合使用﹐得到了較好的初期著(zhù)色﹐也使長(cháng)期穩定性大大提高。 |
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