熱穩定性差是聚氯乙烯(PVC)的突出缺點,一般來說,PVC在100℃會分解放出氯化氫氣體。因此,在PVC加工過程中必須加入熱穩定劑,但傳統的鈣鋅穩定劑長期熱穩定性差。而我國是稀土資源儲量大國,約占世界的80%。國內一些專家利用這個優勢,先后對稀土鈣鋅穩定劑在高分子領域的應用做了大量的、卓有成效的研究工作。結果表明,稀土鈣鋅穩定劑對PVC的熱穩定效果非常明顯,且具有良好的長期熱穩定效用。
究其原因,是因為復合體系中稀土與鈣鋅產生了較好的協同作用,其應用機理如下:
稀土元素可以置換取代烯丙基氯,其絡合能力很強,最多可絡合12個氯離子。這是其長期熱穩定效果好的主要原因。但稀土絡合氯離子的活化能較高,速度較慢,故初期著色性不好,須加入初期熱穩定性優良的金屬皂來克服這個缺點。而鈣鋅穩定劑恰恰具有這種特性。當稀土與鈣鋅穩定劑共用時,鈣鋅穩定劑與PVC不穩定的氯原子反應生成氯化鋅和氯化鈣,它們是脫氯化氫的強催化劑,但是,通過與稀土離子的交換反應,生成危害性較小的RE-Cl3。另外,稀土穩定劑優先與氯化氫反應生成氯化稀土和羧酸,從而降低了氯化鋅和氯化鈣對脫氯化氫的催化作用。因為產生了協同效應,鈣鋅/稀土并用(稀土鈣鋅穩定劑)的結果是使PVC色相好、熱穩定性大大提高。
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