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2010年第4期(总第82期
塑料助剂
PVC热稳定剂的发展趋势
宋银银徐会志蒋平平1刘小林1汪佳二2
(1.江南大学化学与材料工程学院,无锡,214122;2.浙江传化华洋化工有限公司,萧山,311231)
摘要综述了聚氟乙媂(PVC)热稳定剂的发展历程、种类、特点、性能,提出了各类热稳定剂在目
前的国内外法律法规要求下的发展方向。最具发展前景的热稳定剂为具有无毒、环保等特点的钙/锌类
水滑石类、稀土类、聚合物类以及他们的复配物;而开发高效的有机化合物类PVC热稳定剂也是发展的
个趋势。
关键词聚氯乙烯热稳定剂综述
Development Tendency in Heat Stabilizers for PVC
ong Yin-yin Xu Hui-zhi2 Jiang Ping-ping Liu Xiao-lin Wang Jia-er
(1. School of Chemical and Material Engineering, Jiangnan University, Wuxi, 214122;
2. Zhejiang Transfar Whyyon Chemical Co, Ltd, Xiaoshan, 311231
Abstract: The development courses, species, characteristics, and efficiency of heat stabilizers for
polyvinyl chloride (P C)were reviewed. The trends of development in heat stabilizers for PVC in the present
requires of domestic and international laws and regulations were pointed out. The most promising heat
stabilizers are calcium/zinc, hydrotalcite, rare earth and polymers type compound. At the same time a number
of highly efficient organic compound type heat stabilizers are also development trends.
Keywords: poly vinyl chloride; heat stabilizer; review
在全球环保的主题下,许多国家和组织出台烯(PVC)热稳定剂的研究正朝开发无毒、环保、高
了一些限制有毒、有害、污染物质的法律法规。欧效、多功能、性价比优良的热稳定剂的方向发展。
洲议会于2000年通过环保法案76/769/EEC-PVC
材料环保要求绿皮书,2003年8月开始,在电器类
表1欧盟对玩具材料中一些元素的最高限量
材料中禁止使用铅盐,2015年全面禁用铅盐热稳Tab.1 The limited amount for some elements in toy material
定剂。全球具有代表性的法律法规有欧盟RoHS、
by European Union
REACH、WEEE,EN71,中国的GB9685-2008,这些
金属
最大限制用量(mg“kg)
法律法规主要是对一些重金属、有害添加剂在一
Pb
些领域的生产及应用进行了限制,限表1为欧盟
Sb
对玩具材料中一些元素的最高可溶含量。聚氯乙
1000
75
收稿日期:2010-04-06
基金项目:国家自然科学基金资助项目(20771046)
Se
塑料助剂
2010年第4期(总第82期)
聚氯乙烯热稳定剂的主要品种
好,无毒或低毒,易于制造,缺点为光稳定性、透明
性和润滑性差,会发生交叉污染。锑稳定剂最严重
目前世界PVC热稳定剂主要有铅盐类,混合的问题之一是与某些含硫有机锡稳定剂发生交叉
金属盐类,有机锡类,有机锑类,有机辅助热稳定污染。为防止这种污染,加工厂家必须使用专用的
剂,稀土类化合物。产量最大的仍是传统的铅盐类生产装置,不能用同一装置生产有机锅和硫醇锑。
稳定剂和金属皂复合稳定剂,我国目前也以这两有机锑热稳定剂一般用于硬PVC制品。
类稳定剂为主
1.3复合金属盐类热稳定剂阿
1.1铅盐类热稳定剂
复合金属盐是根据它们主要含有的金属盐或
铅盐热稳定剂开发最早,尽管铅有毒,制品不皂命名的,如钙锌型、钡镉型等。形态有固体的、液
透明等,但由于其热稳定性能优良,目前在热稳定体的、糊状的。复合金属盐是全球大多数软质PVC
剂中仍占有很大的份额。单组份铅盐主要有二碱产品选用的主导热稳定剂。复合金属盐主要是通
式硫酸铅,二碱式马来酸铅,二碱式亚磷酸铅,二过与增效剂的复配以达到较好的热稳定效果。另
碱式硬脂酸铅,二碱式邻苯二甲酸铅等。复合铅盐外,金属皂具有较好的润滑作用,选用后可以减少
类主要是以铝盐为主,辅以硬脂酸盐。铅盐类热稳润滑剂的用量。
定性好,电绝缘性好,初期着色性好,但有毒,易生
钙/锌复合热稳定剂是无毒热稳定剂,价格低
成粉尘,不耐硫化物污染,无润滑性,不可用于与廉。世界著名的热稳定剂生产商均有工业化产品
食品接触的各种非透明的软硬制品;受RoHS指令如 Akcros公司的 Akcrostab CZ系列, Witco公司的
和EuP指令及中国环保要求不断提高的影响用量Mark系列,Fero公司的FZn-Chek系列,代表性
将逐渐减少。
产品还有德国的熊脾钙锌复合热稳定剂?。世界最
1.2有机锡和有机锦类热稳定剂り
大的热稳定剂生产商 Baerocher公司新开发的无毒
有机锡类热稳定剂具有良好的热稳定性和耐热稳定剂品种有:MC-KA41、MC-KA60系固体钙
候性,是目前应用最广、效果最好的热稳定剂之锌稳定剂,MC-8367KA是一种以钙/铅/僻为主体
。美国有机錫类热稳定剂的消耗量占总量的的高效热稳定剂和润滑剂:MC8369KA系列具有稳
28%,日本和西欧也分别达到了25%和18%,而中定剂和润滑剂的双重作用,而且性价比较高。OMG
国仅5%左右。有机锡稳定剂生产的工艺难点在于公司是全球最大的金属硬脂酸盐生产厂家。国内
中间体的合成,中间体的合成工艺主要有歧化法企业也已向市场推出钙锌复合热稳定剂,其稳定
和直接法两条路线?。有机锡热稳定剂商品主要的效率与国外同类产品相比尚有较大的差距。
品种有:二月桂酸丁基锡,二硫基乙酸辛酯二丁基
复合金属盐热稳定剂比铅盐或者有机锡更需
锡,二硫基乙酸辛酯二辛基锡,二巯基乙酸辛酯二要辅助热稳定剂,如亚磷酸酯,环氧化合物,多元
甲基锡酯基锡,硫醇逆酯基锡,二马来酸单乙酯二醇,B-二酮,水滑石和沸石。亚磷酸酯主要有亚礫
辛基锡等。有机锡类热稳定剂具有优良的热稳定酸三苯酯、亚磋酸三癸酯、亚磷酸三王基萃酯、亚
性,耐光、耐侯性好,耐硫化污染,无结垢性,但是磷酸三辛酯等。对于软质PVC,亚磷酸酯一般与
成本高,无毒品种少,多数产品有异味。国外具有B-二閘、环氧大豆油等配合使用。亚磷酸酯具有
发展和应用前景的无毒无味的产品主要有增塑作用,不适用于硬质PVC,最有效的是亚磷酸
Cardinal公司开发的77系列和100系列, Akcros烷基/芳基酯?。
公司开发的用于硬质PVC异型材的丁基锡新