聚氯乙烯热稳定剂研究新进展

第４１卷第１期　２０１３年１月　聚氯乙烯　Ｐｏｌｙｖｉｎｙｌ　Ｃｈｌｏｒｉｄｅ　Ｖｏ１．４１。Ｎｏ．１　Ｊａｎ．，２０１３　

【科研与生产】　

提高聚氯乙烯树脂热稳定性的试验研究　

刘松涛　，张龙弟，沈青，张月芳　

（上海氯碱化工股份有限公司，上海２００２４１）　

［关键词］聚氯乙烯；热稳定性；油溶性热稳定剂；老化白度　［摘　要］讨论了７　ｍ’聚合釜生产聚氯乙烯时，各种热稳定剂的应用情况及其对聚氯乙烯树脂热稳定性的影　响，并确定适宜的热稳定剂为某油溶性热稳定剂，适宜用量为０．０５份。　

［中图分类号］ＴＱ３２５．３　［文献标志码］Ｂ　［文章编号］１００９—７９３７（２０１３）０１—００１３—０３　

Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ　ｓｔｕｄｙ　ｏｎ　ｉｍｐｒｏｖｉｎｇ　ｔｈｅ　ｈｅａｔ　ｓｔａｂｉｌｉｔｙ　ｏｆ　ＰＶＣ　ｒｅｓｉｎｓ　

Ｌ儿，Ｓｏｎｇｔａｏ，ＺＨＡＮＧ　Ｌｏｎｇｄｉ，ＳＨＥＮ　Ｑｉｎｇ，ＺＨＡＮＧ　Ｙｕｅｆａｎｇ　

（Ｓｈａｎｇｈａｉ　Ｃｈｌｏｒ－Ａｌｋａｌｉ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｉｎｄｕｓｔｒｙ　Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｓｈａｎｇｈａｉ　２００２４１，Ｃｈｉｎａ）　

Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ＰＶＣ；ｈｅａｔ　ｓｔａｂｉｌｉｔｙ；ｏｉｌ－ｓｏｌｕｂｌｅ　ｈｅａｔ　ｓｔａｂｉｌｉｚｅｒ；ａｇｉｎｇ　ｗｈｉｔｅｎｅｓｓ　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ　ｏｆ　ｖａｒｉｏｕｓ　ｋｉｎｄｓ　ｏｆ　ｈｅａｔ　ｓｔａｂｉｌｉｚｅｒ　ｉｎ　ＰＶＣ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ｉｎ　７　ｍ３　ｐｏｌｙ－　

ｍｅｒｉｚｃｒ　ｗｅｒｅ　ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ　ａｓ　ｗｅｌｌ　ａｓ　ｔｈｅｉｒ　ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｓ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｈｅａｔ　ｓｔａｂｉｌｉｔｙ　ｏｆ　ｏｂｔａｉｎｅｄ　ＰＶＣ　ｒｅｓｉｎｓ．Ｉｔ　

ｗａｓ　ｆｏｕｎｄ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｓｕｉｔａｂｌｅ　ｈｅａｔ　ｓｔａｂｉｌｉｚｅｒ　ｗａｓ　ａ　ｋｉｎｄ　ｏｆ　ｏｉｌ－ｓｏｌｕｂｌｅ　ｈｅａｔ　ｓｔａｂｉｌｉｚｅｒ，ａｎｄ　ｉｔｓ　ｓｕｉｔａｂｌｅ　

PVC热稳定剂的研究进展

前言

聚氯乙烯(PVC)具有优良的耐腐蚀性和很高的力学性能，又因价格低廉、原料丰富、制造工艺成熟，其制品被广泛应用于工农业生产的各个领域。然而，PVC加工时有一个致命的弱点，就是热稳定性差。因为PVC结构中存在缺陷[1]（头头结构、双键结构的活泼氯原子、聚合物的立构规整性等），而PVC是在高温和高剪切条件下进行加工的,容易脱去分子上的HCl而导致聚合物降解,引起产品变色和制品机械性能等下降,影响其使用及寿命。虽然PVC的热稳定性差，但是PVC的用量仍然很大，仅次于高低密度聚乙烯。因此，提高PVC的热稳定性具有很重要的意义。

热稳定剂是PVC加工不可缺少的主要助剂之一，热稳定剂使用的份数不多，但其作用是巨大的。在PVC加工中使用热稳定剂可以保证PVC不容易降解，比较稳定。PVC加工中常用的热稳定剂有碱式铅盐类稳定剂、金属皂类稳定剂、有机锡稳定剂、稀土稳定剂、环氧化合物等。PVC降解机制复杂, 不同稳定剂的作用机制也不相同，所达到的稳定效果也有所区别。

1. PVC的热降解机理

PVC在100～150℃明显分解，紫外光、机械力、氧、臭氧、氯化氢以及一些活性金属盐和金属氧化物[2]等都会大大加速PVC的分解。PVC的热氧老化较复杂，一些文献报道将PVC的热降解过程分为两步[3]。（一）脱氯化氢：PVC聚合物分子链上脱去活泼的氯原子产生氯化氢，同时生成共轭多烯烃；（二）更长链的多烯烃和芳环的形成：随着降解的进一步进行，烯丙基上的氯原子极不稳定易脱去，生成更长链的共轭多烯烃，即所谓的“拉链式”脱氢，同时有少量的C-C键的断裂、环化，产生少量的芳香类化合物。其中分解脱氯化氢是导致PVC老化的主要原因。关于PVC的降解机理比较复杂，没有统一的定论，研究者提出的主要有[4]自由基机理、离子机理和单分子机理。

2. PVC的热稳定机理

在加工过程中，PVC的热分解对于其他的性质改变不大，主要是影响了成品的颜色，加入热稳定剂可以抑制产品的初期着色性。当脱去的HCl质量分数达到0.1%，PVC的颜色就开始改变。根据形成的共轭双键数目的不同，PVC会呈现不同种颜色（黄、橙、红、棕、黑）。如果PVC热分解过程中有氧气存在的话，则将会有胶态炭、过氧化物、羰基和酯基化合物的生成[5]。但是在产品使用的长时间内，PVC的热降解对材料的性能影响很大，加入热稳定剂可以延迟PVC降解的时间或者降低PVC降解的程度。

PVC无毒热稳定剂现状及发展趋势 摘要:本文分析了国内PVC无毒热稳定剂的现状及发展趋势，总结出PVC热

稳定剂生产中存在一些的问题，主要表现在规模小、品种少、结构不合理，并指

出其今后发展的方向。

关键词:pvc ;无毒热稳定剂；国内现状;发展趋势

Abstract:The domestic present status and development of the non-

toxic PVC heat stabilizers were analyzed in this paper. We also

discussed some problems in the production of PVC heat stabilizers,

such as small scale, less variety and irrational structure and

pointed out the future of development direction.

Key words:PVC; non-toxic heat stabilizers; domestic present

status; development 聚氯乙烯(PVC)是产量仅次于聚乙烯(PE)的通用塑料，具有自熄、阻燃、耐

磨、强度较高、电绝缘性和化学稳定性较好等优点，且价格低廉，广泛应用于工

业、农业、国防及建筑等领域，但是PVC结构特殊,PVC是在高温和高剪切条件

下进行加工的，容易脱去分子上的HCL而导致聚合物降解，因其产品变色和制品

机械性能等下降,影响其使用寿命，因此需要添加热稳定剂来增加其稳定性。

PVC热稳定剂传统上主要有:铅盐类、有机金属皂类、有机锡类、复合稳定

剂类、有机热稳定剂类等。随着化学建材应用领域的扩展，特别是异型材、管材

和板材等用量的快速增加，对PVC的需求量将大幅增加。具体消费比例为:铅盐

类约占40 %，硬脂酸盐类约占10 %，有机锡类约占15 %，稀土类约占8 %，钙/锌

国内PVC热稳定剂的应用进展X

王立峰(黑龙江中盟龙新化工有限公司,黑龙江安达　151401) 摘　要:本文阐述了聚氯乙烯(PVC)各种类型热稳定剂的品种、性能和应用,并介绍了国内PVC热稳定剂的应用进展。展望了PVC耐热性研究趋势。关键词:PVC;热稳定剂 中图分类号:TQ314.24+5.1 文献标识码:A 文章编号:1006—7981(2012)06—0017—02 聚氯乙烯(PVC)树脂是通用型塑料的一大品种,其产量在高分子工业中一直稳居前列。用PVC可以通过多种配方及各种加工方法制得性能优良的塑料制品。但是PVC本身的热稳定除了改善合成工艺或通过添加耐热高聚物等方法来增加其内在的热稳定性外,另一种方法就是,添加热稳定剂,从而改PVC的热稳定性,岩屑样品非常困难。从锡26井岩芯可以看出,锡林好来锡26块腾格尔组油气主要贮存在裂缝和缝洞中,因此在岩屑描述过程中,不能用常规的孔隙储层的观察方法,要观察岩屑颗粒表面是否含油,要从岩屑多个破裂面观察含油情况,是否存在一面含油,一面不含油的及次生矿物含油的情况,根据含油占岩屑的百分比确定含油级别。根据岩屑裂缝含油级别的确定,岩屑以含油岩屑占同层真岩屑百分含量为准,富含油级:5%以上(含5%);油斑级:5%～1%(含1%);油迹级:小于1%。荧光级:肉眼看不到含油岩屑,荧光检测或有机溶剂滴泡有显示,系列对比6级以上(含6级)。干湿结合法:要重点进行湿样描述,岩屑洗出后取20g洗净的砂样置于直径约10cm的白瓷碟内,作深度标记后放到双目镜下进行仔细观察描述,刚洗净未晒干的细小岩屑因其表面清洁,容易观察其岩性组合特征和含油情况,尽量避免烘烤,让砂样自然风干。风干后和湿样进行对比观察。加强普通荧光照射:细分荧光级别:直照有荧光为1类显示,直照无、滴照和系列对比有显示为2类,直照和滴照无、系列对比有显示为3类,进入目的层后,对储层进行全井段系列对比,通过系统对比、分析,判别显示层;荧光滴照法:目的层全井段进行滴照,取岩屑5g置于干净滤纸上滴照,特别注意碎小的岩屑,有可能是缝洞破碎后形成的,其含油的的可能性比大的岩屑高,如果岩屑破裂面含油,可见星点状或放射状荧光,根据发出荧光岩屑的数量多少和发光颜色和强度逐级定名。岩屑浸泡法:将目的层岩屑5g碾碎,置于干净的试管内,加入四氯化碳浸泡,充分浸泡10分钟,观察浸泡颜色,荧光灯下观察若有6级以上荧光便可确定显示。4　结束语锡林好来位于白音查干凹陷白音断裂带西部,锡26块腾格尔组是以裂缝性含油为主的裂缝型油气田,油气主要充填在地层中白云质泥岩和泥质白云岩裂缝和孔洞中,地层岩石经过钻头破碎成岩屑,油气显示在岩屑中表现极不明显,在开发井的实施中,采用常规录井方法识别裂缝段和油气层非常困难。通过改善常规录井的方法,利用现有录井条件,提高对裂缝层的认识,特别是泥岩裂缝层油气显示的的确定,对现场录井有指导意义,通过对X3-44等几口井的实施表明,对泥岩裂缝层和裂缝段油气显示的确定有一个大的提高,确保了对泥岩裂缝储层及显示的发现和评价。[参考文献][1]　赵军龙.Z油田天然裂缝测录井识别技术应用.石油地球物理勘探,2010年8月.[]　华学理东濮凹陷泥岩裂缝油气藏特征及识别技术研究,17　2012年第6期 内蒙古石油化工