淺談環(huán)保PVC熱穩(wěn)定劑中阻燃劑的作用機(jī)理

環(huán)保PVC熱穩(wěn)定劑中阻燃劑的作用機(jī)理一般是比較復(fù)雜的，即使是相同的阻燃劑在不同的聚合物中的阻燃機(jī)理也是會(huì)有一定的差異的。那么，它具體的作用機(jī)理是怎么樣的呢？或許很多朋友都不是很清楚，那么，鈣鋅穩(wěn)定劑，接下來(lái)就和小編一起來(lái)了解一下吧！小編把PVC熱穩(wěn)定劑阻燃劑機(jī)理歸納起來(lái)分為了以下幾種模式：

1、抑制效應(yīng)，捕獲聚合物燃燒生成的活性自由基，從而抑制活性自由劑的連鎖反應(yīng)，可以讓燃燒減弱；

2、鏈條傳遞效果，PVC熱穩(wěn)定劑中的阻燃劑改變聚合物材料的燃燒模式，可以抑制氣體的產(chǎn)生；

3、覆蓋效應(yīng)，鈣鋅穩(wěn)定劑用途行業(yè)，阻燃劑受熱釋放出的隋性氣體在氣相中使可燃?xì)怏w與氧不能接觸，或者聚合物表面形成固體碳層或液體薄膜，以防可燃?xì)怏w逸出；

4、稀釋效應(yīng)，阻燃劑受熱分解產(chǎn)生的不可燃?xì)怏w所稀釋的氧氣和可燃性氣體的濃度使其無(wú)法滿足持續(xù)燃燒的條件；

5、吸熱效應(yīng)，阻燃劑分解吸收大量燃燒熱，使聚合物材料溫度很難上升。

熱穩(wěn)定劑在PVC配方中的作用

熱穩(wěn)定劑必須能夠PVC樹(shù)脂放出的具有自催化作用的HCL，或是能夠與PVC樹(shù)脂產(chǎn)生的不穩(wěn)定聚烯結(jié)構(gòu)起加成反映，以阻止或減輕PVC樹(shù)脂的分解。一般在配方中選用的熱穩(wěn)定劑的特點(diǎn)、功能與制品的要求來(lái)考慮。例如：

 鉛鹽穩(wěn)定劑主要用在硬制品中。鉛鹽類穩(wěn)定劑具有熱穩(wěn)定劑好、電性能優(yōu)異，鈣鋅穩(wěn)定劑紅化，價(jià)廉等特點(diǎn)。但是其毒性較大，易污染制品，只能生產(chǎn)不透明制品。近年來(lái)復(fù)合穩(wěn)定劑大量出現(xiàn)，單組分的穩(wěn)定劑已有被取代的危險(xiǎn)。復(fù)合穩(wěn)定劑的特點(diǎn)是性強(qiáng)，污染小，加工企業(yè)配料簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)。但由于無(wú)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，所以各家的復(fù)合穩(wěn)定劑差異很大。

 鋇鎘類穩(wěn)定劑是性能較好的一類熱穩(wěn)定劑。在PVC農(nóng)膜中使用較廣。通常是鋇鎘鋅和有機(jī)亞及劑并用。

 鈣鋅類穩(wěn)定劑可作為無(wú)毒穩(wěn)定劑，用在食品包裝與、藥

 機(jī)錫類熱穩(wěn)定劑性能較好，是用于PVC硬制品與透明制品的較好品種，尤其辛基錫幾乎成為無(wú)毒包裝制品不可缺少的穩(wěn)定劑，但其價(jià)格較貴。環(huán)氧類穩(wěn)定劑通常作為輔助穩(wěn)定劑。這類穩(wěn)定劑與鋇鎘鈣鋅類穩(wěn)定劑并用時(shí)能提高光與熱的穩(wěn)定性，其缺點(diǎn)是易滲出。作輔助穩(wěn)定劑的還有多元醇，有機(jī)亞類能。

單從機(jī)理上看，LDHs與其他堿性物質(zhì)吸收HC1都屬中和反應(yīng)，并無(wú)本質(zhì)的區(qū)別，亦不具有更高的HC1容量(如用堿基含量來(lái)表征HC1容量，以常見(jiàn)的LDHsMg6 Al2( OH)16 CO3.4H2O為例計(jì)算，其堿基OH-、CO32-總當(dāng)量的理論值約為0.030mol/g，而其對(duì)應(yīng)的氫氧化物Mg(OH)2、Al(OH)3則分別為0.034、0.038，即金屬氫氧化物的理論值更大。

LDHs的這種層狀結(jié)構(gòu)會(huì)有更好的熱穩(wěn)定性的原因可能有兩個(gè)：

 (1)按Kyowa公司的解釋，在PVC加工時(shí)復(fù)雜的熔融體系中，HCl被中和生成的各種金屬氯化物吸水后會(huì)形成離子態(tài)，對(duì)PVC的降解脫HC1都有或強(qiáng)或弱的催化作用，而LDHs將Cl-吸收到其層間，不會(huì)吸水形成離子態(tài)，限制了Cl-的化學(xué)活性。

 (2)與置換或終止自由基傳遞等相比，吸收中和HCl來(lái)提高PVC的熱穩(wěn)定性在某種程度上只是一種補(bǔ)救措施，不能從根本上避免PVC的降解。根據(jù)化學(xué)平衡理論，HC1的化合物需有適當(dāng)?shù)幕钚?，堿性太強(qiáng)，如NaOH，不但不能起到穩(wěn)定作用．反而加速HC1的脫出。LDHs的層狀結(jié)構(gòu)可能由于空間位阻使其在提供減基時(shí)具有類似緩沖劑的特點(diǎn)，避免了堿性過(guò)強(qiáng)帶來(lái)的負(fù)作用，所以增加用量可以顯著延長(zhǎng)熱穩(wěn)定時(shí)間。相比之下，弱堿雖能在較低用量下起一定的熱穩(wěn)定作用，但用量增加，“濃度”增加，堿性增強(qiáng)，負(fù)作用將正作用基本抵消，穩(wěn)定性不隨用量遞增，效果有限。

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