金属皂类稳定剂的作用机理及分类

2023-08-23 13:39
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PVC热稳定剂种类繁多,金属皂类稳定剂具有一定的地位。塑料制品中热稳定剂,阻燃剂是两种用量较大的助剂。金属皂是高级脂肪酸金属盐的总称,金属皂类热稳定剂是指钡、锅、锌、钙、铅、镁、铝等高级脂肪酸的盐类,常用的为前四种,即钡、俩、锌、钙,而用作金属皂中的脂肪酸,以硬脂酸为主,此外也有羟基硬脂酸、月桂酸、苯甲酸等。


金属皂作为PVC热稳定剂,一方面可以捕获脱落下来的氯化氢,另一方面能置换PVC中存在的烯丙基氯原子,生成比较稳定的酯,从而消除了案合材料中脱氯化氡的引发源。这类热稳定剂都具有润滑性,一般都协同作用。在金属皂类稳定剂中,除锌离子外,都会发生硫化污染,Cd、Pb、Ba均有毒。Sn属低毒,Mg、Ca、Zn则属于无毒稳定剂范畴。有毒金属皂类稳定剂基本已停用。


1,钙皂类稳定剂

初期若色性、长期耐热性好,耐硫化污染性好,无毒,润滑性好,耐候性和透明性差。硬脂酸钙:白色粉末,由硬脂酸钠与氯化钙进行复分解反应而得,相对密度1.08,氧化钙含量6.5%~7.0%,脂肪酸含量93%~94%,熔点148~~155℃,无毒:相容性、流动性良好,具有良好的润滑作用,常与碱性铅盐和铅皂并用,可提高疑胶化速度,用量多时易析出,耐候性、透明性差,受热时间长会变色,用于接触食品包装制品。与锅皂和环氧化合物配合:可增加透明性;与0.1份左右的碳酸钠或碳酸氢钠并用,可使PVC制品由微红变为白色。


2,钡皂类稳定剂

热稳定性好。光稳定性差,常与锅,锌皂类及环氧增塑剂、有机亚磷酸酯类配合使用,有毒,用于半透明制品。硬脂酸钡:白色粉末,由硬脂酸钠与氯化钡反应而得,相对密度1.145,氧化钡含量19.5%~20%5%,脂肪酸含量79.5%~80%,熔点≥225℃,透明性、光稳定性、热稳定好,且有良好润滑性,但“析出”和“喷霜”现象严重。常与镉皂、锌皂并用,一般用量0.1%~2.0%。月桂酸钡:白色粉末,滑爽性较差,“析出”和“喷霜”少,与Cd皂类并用效果好。蓖麻油酸钡:浅黄色粉求,热稳定性稍差,但耐候性极好,与Cd皂类并用效果好。


3,镉皂类稳定剂

透明稳定剂,有毒,光稳定性比热稳定性好。硬脂酸镉:白色细粉末或粒状,由硬脂酸钠与硫酸镉或氯化锅反应而得,相对密度1.28,氧化镉含量16.0%~16.3%,脂肪酸含量78.5%~79.5%,熔点103~110℃,有良好的热稳定性、润滑性、透明性、光稳定性、附水性和电绝缘性,不耐硫化污染,与领电或其他稳定剂并用,有毒,不能用于接触食物制品,一般用量0.1%~1.0%。月桂酸镉:白色粉末,性能与硬脂酸隔相似,润滑性稍差蓖麻油酸镉:白色粉末:耐侯性**,与硬脂酸锅相似。安息香酸锅:白色粉末,滑爽性差,在镉皂中透明性好。


4,锌皂类稳定剂

初期不着色,透明性好,长期耐热性差,用量过多时,易使树脂降解,产生黑斑。硬脂酸锌:白色粉末,相对密度1.c95,氧化锌含量10%~11%。抗硫化污染性好,但稳定性比较差,羊独使用一经加热会变色,添加量越多,变色越快、越深。可与钙皂、铅皂、钡皂、镐皂等其他热稳定剂并用,润滑性好,与Ca系稳定剂并用,制成的钙锌复合配方是无毒复合稳定剂,广泛用于PVC无毒制品,还可作为润滑剂和脱模剂应用于聚笨乙烯、酚醛树脂、氨基树脂等多种塑料。一般用量0.1%~1.0%。锌盐因具有较强的抑制PVC的变色能力,初期制品色相好,后期生成的ZnCl2具有极强的催化脱HCl作用,因而其长期耐烧性很差,在后期PVC剧烈变色,儿其锌皂容易急剧发黑,称为锌烧现象:添加后期稳定性较好的便酸钙来弥补锌盐后期稳定性的不足。


5,硬脂酸镁

白色粉末,相对密度1.07,氧化镁含量6.0%~~7,5%,熔点144~148℃,无毒,药典要求硬脂酸和棕榈酸的总和至少为90%,硬脂酸含量常在40%~80%之问。研究发现,硬脂酸镁与甘油锌复合的稳定效果好于传统的硬脂酸镁/硬脂酸锌体系。


6,硬脂酸铅

白色细微粉末或粒状汇氧化铅含量27%~28%,熔点105~112℃,具有良好的热稳定、润滑性和分散性,效果比硬脂酸钙好,与Cd皂、Ba皂并用有良好的协同效应,也可作为润滑剂用于PVC、PS及ABS等树脂,其缺点是易波流化物污染,用量多时易发生喷霜,影响外观和制品间的粘接。有毒,不能用于制造透明和接触食品产品。一般用量0.1%~1.0%。


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