第四章 热稳定剂 助剂导论课件.pptVIP

第四章 热稳定剂 §4.1 概述 高分子材料在O2、hv、△条件下，大分子链发生 降解、交联，结构上的不可逆改变导致了性能的 下降，叫老化。 加入少量物质，阻止or 延缓这些变化以达到延长 使用寿命的目的。 抗老剂包括：抗氧剂、光稳定剂、热稳定剂 ep：PVC 160℃ 120℃~130℃ ep：冰染染料 §4.2 合成材料的热降解及热稳定剂 的作用原理 链动能增加→变软→熔化 无化学变化， 限制温度 弱键断裂→热降解 化学变化，结构、 性能改变 §4.2.2 非链断裂热降解的影响因素 影响因素: §4.2.3 热稳定剂的作用机理： PVC的热老化：主要是受热分解脱去小分子， 引发源：烯丙基氯结构 HCl、共轭多烯都能促进此类材料的降解。 §4.3 热稳定剂各论 金属热稳定剂 有机热稳定剂 铅稳定剂: 构成：盐基性铅盐（PbO·） 对于PVC脱HCl反应，无促进也无抑制作 用，作为HCl捕获剂。 优点：热稳定性好，电气绝缘性好，覆盖力好，耐 候性好，具有润滑性，价格低廉。 缺点：透明性差，毒性大，分散性差，易受H2S 污染。 金属皂类稳定剂 金属皂：高级脂肪酸的金属盐。指硬脂酸，月桂 酸，棕榈酸Ba、Cd、Pb、Ca、Zn、 Mg、Sr（还包括芳香酸，脂肪酸，酚or 醇的金属盐类） 作用原理：反应速度随金属的不同而异 与HCl反应 有机锡类稳定剂：（低毒、高效） 通式： 特点：高度的透明性、突出的耐热性、低毒并耐 硫化污染。 有机辅助稳定剂： 特点：单独使用，性能有欠缺，与其它热稳定剂 配合使用。 包括： 分类： 按稳定功能将其分为两大类：Cd、Zn类和Ba、 Ca、Mg类。 Cd、Zn类：（1）捕获HCl （2）置换活泼Cl （3）酯化双键转移，破坏共轭结构 （4）CdCl2、、ZnCl2是路易斯 酸，对脱HCl有催化作用。 Ba、Ca、Mg：捕获HCl，延滞PVC的老化，但不 能消除其热老化的根源。 ∴将两类复配使用 特点： Cd／Ba：剧毒 Ba／Zn or Ca／Zn：锌烧现象，高锌配合+ZnCl2螯合剂 低锌配合：耐热性好 Ca／Zn：无毒配合的基础 缔合性弱，稳定化能力差 有毒!! Y：脂肪酸根 X：O、S、马来酸等 作用原理：置换活泼Cl，引入酯基 烯丙基位置上基团的稳定性 捕获HCl： 分解过氧化物，捕获游离基的作用。 抑制聚合材料的热降解 抑制制品的着色 HY可与双键加成 制备： 代表物： 二月桂酸二丁基锡 润滑性和加工性都较好，但热稳定性和透明性较差，与Cd／Ba皂并用 马来酸二丁基锡 耐热性与耐候性好，主要用作PVC硬质透明的主稳定剂，防止初期着色，但缺乏润滑性，在PVC软质配方中喷霜严重。 十二硫醇二正丁基锡 性能极为优良，具有突出的耐热性和良好的透明性，没有初期着色性，喷霜现象极少。 价格贵，不能与Pb /Cd稳定剂并用，气味难闻。 亚磷酸酯 环氧化合物 多元醇 ?一二酮 * * 受热 热降解 非链断裂降解 随机链断裂降解 解聚反应 非链断裂降解：从高分子链上脱落下来各种小分 子，HCl、NH3、H2O等 特点：不涉及高分子链的断裂，但改变了高分子 的结构从而性能改变 聚烯结构 共轭双键数