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PVC环保稳定剂及PVC配方设计概要PVC（聚氯乙烯）是一种常用的塑料材料，具有耐候性好、耐化学腐蚀、电绝缘等优点，在建筑、医疗、汽车和电子等领域得到广泛应用。
然而，由于PVC材料在加工和使用过程中会产生有害物质，如铅、臭氧等，对环境和人体健康带来潜在风险。
为了解决这个问题，人们开发出PVC环保稳定剂，并优化PVC配方，以减少有害物质的释放。
本文将简要介绍PVC环保稳定剂的种类和作用机制，以及PVC配方设计的概要。
一、PVC环保稳定剂的种类1.有机锡稳定剂：有机锡稳定剂可以有效改善PVC材料的热稳定性和光稳定性，抑制PVC材料的降解过程。
有机锡稳定剂主要有硬脂酸锡、三辛基锡等。
2.钙锌稳定剂：钙锌稳定剂是一种环保的稳定剂，可以取代传统的铅盐稳定剂。
钙锌稳定剂主要由钙、锌和有机酸组成，不会产生有害的重金属离子，对环境友好。
3.有机锑稳定剂：有机锑稳定剂是一种对环境友好的稳定剂，可以有效抑制PVC材料的分解和衰老。
有机锑稳定剂主要有有机三氧化锑、有机锑酸酯等。
4.钙锡复合稳定剂：钙锡复合稳定剂是一种效果较好的环保稳定剂，可以在一定程度上兼具钙锌稳定剂和有机锡稳定剂的优点。
二、PVC环保稳定剂的作用机制PVC材料在加工和使用过程中，会受到高温、紫外线等外界环境的影响，从而引起分解和老化。
PVC环保稳定剂的作用机制主要有以下几个方面：1.热稳定性：PVC环保稳定剂可以提高PVC材料的热稳定性，抑制或减缓热降解反应的发生，防止PVC材料在高温条件下失去强度和耐用性。
2.光稳定性：PVC环保稳定剂可以有效吸收或反射紫外线，减少紫外线对PVC材料的损害，延缓PVC材料的老化和变黄。
3.抗氧化性：PVC环保稳定剂可以中和自由基，抑制氧化反应的进行，延缓PVC材料的老化和劣化。
4.金属离子捕捉：PVC环保稳定剂可以与金属离子形成络合物，降低金属离子对PVC材料的催化降解作用。
三、PVC配方设计的概要PVC配方的设计是为了减少PVC材料中有害物质的含量，改善PVC材料的性能和环保性。
pvc热稳定剂的成分
PVC热稳定剂的成分可以包括以下几种：
1.铅盐类：如三盐基硫酸铅、二盐基硬脂酸铅等。
这些成分能够与PVC中的氯原子结合，形成稳定的氯化铅，从而防止PVC在加工过程中分解。
2.金属皂类：如钙皂、锌皂等。
这些成分可以与PVC 中的氯原子结合，形成稳定的金属氯化物，从而提高PVC的稳定性。
3.有机锡类：如二月桂酸二丁基锡、马来酸二丁基锡等。
这些成分可以与PVC中的氯原子结合，形成稳定的有机锡氯化物，从而提高PVC的稳定性。
4.稀土类：如镧、铈等稀土元素的羧酸盐。
这些成分可以与PVC中的氯原子结合，形成稳定的稀土氯化物，从而提高PVC的稳定性。
需要注意的是，不同类型的PVC热稳定剂成分可能会有所不同，具体成分取决于稳定剂的类型和用途。
同时，一些PVC热稳定剂可能含有重金属，对环境和人体健康可能造成潜在风险，因此在使用时需要注意安全和环保问题。
PVC用有机热稳定剂VAS的制备与应用合成了香草醛希夫碱(VAS),研究VAS在硬脂酸盐(CaSt2和ZnSt2)及水滑石(LDH)复合热稳定体系中对PVC热稳定作用的影响.结果表明:ZnSt2与VAS存在较好的协同作用,与LDH复配能显著提高复合热稳定体系的热稳定性,VAS/ZnSt2/LDH复合热稳定体系的最佳配比为5/3/2.聚氯已烯是重要的通用聚合物之一，但在其加工和使用过程中因热、光、氧或剪切作用会引发降解，因此需要加入热稳定剂[1-4]。
目前使用的热稳定剂中含有铅、钡、锡或镉等的重金属元素，但随着人们环保意识的增强和各类指令法规的实施，逐渐减少含重金属无素热热定剂的使用，使用无素环保的有机热稳定剂成为PVC行业发展趋势[5-8]。
希夫碱是由含氨基和醛基的两类物质通过脱水缩和而形成的一类有机物，这类化合物中通常含有亚胺基（-CH=N-）或甲亚胺基（-CR=N-），又被称为亚胺或者亚胺取代取。
研究显示，希夫碱配体有很高的活性，并且具有极好的配位功能，这些都得益于希夫碱中（-C=N-）的孤子电子[9-11]。
1.实验部分1.1材料PVC：SG-5型树脂，天津大沽化工厂；香草醛：分析纯，天津大学科威公司；苯胺：化学纯，天津市北方天化学有限公司；无水乙醇：分析纯，天津市北方天医化学试剂厂；水滑石（LDH）：工业级，丹东松元化学有限公司；氢氧化钙[Ca(OH)2]：、硬脂酸（HSt）、钙锌复合热泪稳定剂：工业级，天津市裕发助剂厂。
1.2仪器红外光谱测定仪：FTIR-650，天津港东科技发展有限公司；双辊筒塑炼机：SK-160B，上海橡胶机械厂；刚果红测试仪：XMT808，天津市裕发助剂厂；转矩流变仪：HAAKE，PolylabRC.300P，德国Thremo Electron.1.3VASr的合成1.3.1化学反应方程式：1.3.2合成工艺流程VAS由羰胺缩反应合成，取摩尔比为1：1.2的香草醛与苯胺，加入无水乙醇溶液中进行反应，反应温度为78℃，得到澄清溶液后停止反应。
复合稳定剂纯的PVC树脂对热极为敏感，当加热温度达到90℃以上时,就会发生轻微的热分解反应，当温度升到120℃后分解反应加剧,在150℃，10分钟，PVC树脂就由原来的白色逐步变为黄色—红色—棕色—黑色。
PVC树脂分解过程是由于脱HCL反应引起的一系列连锁反应,最后导致大分子链断裂。
防止PVC 热分解的热稳定机理是通过如下几方面来实现的。
通过捕捉PVC热分解产生的HCl，防止HCl的催化降解作用。
铅盐类主要按此机理作用,此外还有金属皂类、有机锡类、亚磷酸脂类及环氧类等。
·置换活泼的烯丙基氯原子。
金属皂类、亚磷酸脂类和有机锡类可按此机理作用。
·与自由基反应，终止自由基的反应。
有机锡类和亚磷酸脂按此机理作用。
·与共轭双键加成作用,抑制共轭链的增长.有机锡类与环氧类按此机理作用.·分解过氧化物，减少自由基的数目.有机锡和亚磷酸脂按此机理作用.·钝化有催化脱HCl作用的金属离子。
同一种稳定剂可按几种不同的机理实现热稳定目的。
铅盐类铅盐类是PVC最常用的热稳定剂，也是十分有效的热稳定剂,其用量可占PVC热稳定剂的70%以上。
铅盐类稳定剂的优点：热稳定性优良，具有长期热稳定性,电气绝缘性能优良，耐候性好，价格低。
铅盐类稳定剂的缺点：分散性差、毒性大、有初期着色性，难以得到透明制品,也难以得到鲜明色彩的制品,缺乏润滑性，易产生硫污染。
常用的铅盐类稳定剂有:(1）三盐基硫酸铅分子式为3PbO．PbSO．H20，代号为TLS,简称三盐,白色粉末,密度6．4g ／cm'。
三盐基硫酸铅是最常用的稳定剂品种,一般与二盐亚磷酸铅一起并用，因无润滑性而需配人润滑剂。
主要用于PVC硬质不透明制品中，用量一般2~7份。
（2）二盐基亚磷酸铅分子式为2PbO．PbHPO3.H2O,代号为DL，简称二盐，白色粉末，密度为6．1g／cm3。
二盐基亚磷酸铅的热稳定性稍低于三盐基硫酸铅，但耐候性能好于三盐基硫酸铅。
常见聚氯乙烯制品配方及合成工艺
1.常见聚氯乙烯制品:板材、管材、鞋底、玩具、门窗、电线外皮、文具等
2.阻燃、低烟、耐热PVC电缆料配方：
PVC 100 二碱式硫酸铅 2
TOTM 40 硬脂酸铅 0.8
三碱式硫酸铅 6 硬脂酸钡 0.7
硬脂酸 0.3 三氧化二锑 2
石蜡 0.5 硼酸锌 8
抗氧剂7096 0.5 碳酸钙 10
相关性能：氧指数31.8%；单位质量烟密度14.5g；体积电阻率5.9×1012Ω•cm；热老化质量损失≤22.7g/m²；135℃，168h老化后拉伸强度≥20.7MPa。
3具体工艺：
普通单螺杆挤出机造粒生产工艺
（1）准备工作：稳定剂、填充剂、着色剂分别用80目筛网过筛，并分别加入增塑剂浸透后用三辊研磨机或胶体磨研磨。
称量后备用。
增塑剂混合均匀后预热90℃待用；树脂用60目筛网过筛。
（2）捏合：投入PVC树脂，然后加入增塑剂搅拌片刻，待树脂将增塑剂基本吸收后，加入稳定剂，靠摩擦热使料温升到90℃左右，再加入填充剂、着色剂，料温升至110℃时，将料卸到冷却混合机中降温，至45~50℃以下时出料。
（3）挤出造粒：挤出机（以SJ-120/20为例）温度为80℃、120℃、160℃、170℃，机头165℃（增塑剂添加量少时，温度提高5~10℃左右）；挤出机螺杆转速10~30转/分；机头过滤网80目、120目各一层；风冷采用风压0.07MPa （544mmHg）、风量2250m3/h功率7.5kw的离心式通风机。
（4）包装：经筛选磁选、计量后包装。
4图片。
氯乙烯热稳定剂
氯乙烯（vinyl chloride）是一种重要的工业化学品，主要用于
生产聚氯乙烯（PVC）塑料。
在氯乙烯的生产和加工过程中，为了提高其热稳定性能，常常需要添加热稳定剂。
热稳定剂有助于减缓氯乙烯在高温下的分解反应，延长材料的使用寿命。
以下是一些常见的氯乙烯热稳定剂：
●酚酞类热稳定剂（Phenolic Stabilizers）：这类热稳定剂包括
酚酞酮、酚酞酚和酚酞酮酚等。
它们通过捕捉氯乙烯中的自由基，减缓热降解反应，提高PVC的热稳定性。
●有机锡热稳定剂（Organotin Stabilizers）：有机锡热稳定剂是
一类广泛使用的热稳定剂，例如，三正丁基锡酸盐和二正丁基二正丁酸酯。
它们能够阻止氯乙烯分子的自由基链反应，起到热稳定的作用。
●金属盐类热稳定剂：包括铅盐、钙盐和锌盐等。
这些金属盐类热
稳定剂通过吸收分解中生成的酸，中和分解反应中产生的酸性物质，从而减缓降解过程。
●有机锌热稳定剂（Organic Zinc Stabilizers）：有机锌热稳定
剂是一类较新型的热稳定剂，能够在高温下提供良好的热稳定性。
使用哪种热稳定剂取决于具体的应用要求、生产工艺和成本考虑。
在PVC生产和处理中，选择适当的热稳定剂对于确保产品质量和性能至关重要。
新型无毒PVC热稳定剂的制备及其作用机理杜永刚;张筠;王娟;王宗玉;赵旭辉;王丽华【摘要】合成了新型无毒没食子酸锌/没食子酸钙、没食子环氧树脂、邻甲酚醛环氧树脂，并利用复配工艺制备了新型复合热稳定剂，考察了不同组成热稳定剂对聚氯乙烯热稳定效果的影响。
结果表明：没食子酸锌/没食子酸钙体系、没食子酸锌/没食子酸钙复配没食子环氧树脂体系和没食子酸锌/没食子酸钙复配邻甲酚醛环氧树脂体系的热稳定效果均优于传统的硬脂酸锌/硬脂酸钙体系。
其中，没食子酸锌/没食子酸钙复配邻甲酚醛环氧树脂体系稳定性最好，具有最佳协同效果，试样的初始热降解温度比传统硬脂酸锌/硬脂酸钙体系提高了41.6℃，静态热稳定时间提高了65%。
%The novel non-toxic thermal stabilizer is prepared in this article by mixing process of gallic zinc/calcium(Zn/Ca) soap,gallic epoxy resin and o-cresol formaldehyde epoxy resin which are newly synthesized respectively. Evaluation of these compounds as thermal stabilizers for poly(vinyl chloride)(PVC) are measured. The results show that gallic Zn/Ca soap compound,gallic Zn/Ca soap mixing gallic epoxy resin compound and gallic Zn/Ca soap mixing o-cresol formaldehyde epoxy resin compound all exhibit greater thermal stability than that of traditionalZn/Ca stabilizers. Among which,the initial thermal degradation temperature of the sample containing gallic Zn/Ca soap mixing o-cresol formaldehyde epoxy resin compound (which has the best synergistic effect and th ermally stable)rises by 41.6℃than that of the sample containing traditional Zn/Ca stabilizers,meantime the static thermal stability time increases by 65%.【期刊名称】《合成树脂及塑料》【年(卷),期】2016(033)003【总页数】6页(P14-19)【关键词】聚氯乙烯;有机热稳定剂;没食子酸锌;没食子酸钙;环氧树脂【作者】杜永刚;张筠;王娟;王宗玉;赵旭辉;王丽华【作者单位】石家庄铁道大学材料科学与工程学院，河北省石家庄市050043; 河北省交通工程材料重点实验室，河北省石家庄市050043;石家庄铁道大学材料科学与工程学院，河北省石家庄市050043;石家庄铁道大学材料科学与工程学院，河北省石家庄市050043;石家庄铁道大学材料科学与工程学院，河北省石家庄市050043;石家庄铁道大学材料科学与工程学院，河北省石家庄市050043;石家庄铁道大学材料科学与工程学院，河北省石家庄市050043【正文语种】中文【中图分类】TQ325.3作为五大通用塑料之一的聚氯乙烯（PVC）被广泛应用于建筑材料、电子包装、医疗器具、给排水管材等领域［1-2］。
