Page 60 - 《橡塑技术与装备》2024年4期
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橡塑技术与装备                                          CHINA RUBBER/PLASTICS  TECHNOLOGY  AND EQUIPMENT

                 铅盐稳定剂的毒性是铅类稳定剂致命的弱点，在                         于 2003 年发布 RoHS  和 WEEE 指令，RoHS  指令已于
             数十年里铅盐稳定剂一直是热稳定剂中使用最多的一                           2006  年 7  月 1  日正式执行，所有销往欧盟国家的产品
             种。例如，用作自来水管材的 PVC 管中，加入的铅                         必须要符合欧盟 RoHS 指令规范，在电子电气设备中禁
             盐稳定剂必须耐抽提，上下管中的铅含量必须控制在                           止使用含铅和镉等元素的材料。这一规定使得欧洲 25%
             10 -7  以下。目前，美国、日本及欧洲等国已禁止铅盐                      的电线电缆和 10% 的 PVC-U 制品使用的热稳定剂从铅
             稳定剂用于水管配料。                                        盐类稳定剂转向无毒钙锌热稳定剂。在我国 2004 年建
             2.2 金属皂类热稳定剂                                      设部在公告中明确指出，全国范围内供水用 PVC-U 管
                 金属皂类热稳定剂，其稳定性不如铅盐，但具有                         一律禁用铅盐类稳定剂。由此开始绿色、无毒、无污染、
             润滑性。主要是硬脂酸、PbSt 2 、CdSt 2 、ZnSt 2 、CaSt 2 、       复合高效已成为 PVC 热稳定剂的发展趋势。
             月桂酸和棕榈酸的 Ba、Cd、Pb、Ca、Zn、Mg、Sr 等                       目前，市场上的固体钙、锌复合热稳定剂                  [3]  主要
             金属盐，液体复合热稳定剂有有机 Ca、Zn、Ba、Pb、                      有 ：以硬脂酸锌、硬脂酸钙、水滑石为主体配方和以
             Cd 等。金属皂的热稳定特性主要取决于金属离子，但                         硬脂酸锌、硬脂酸钙、 4A 沸石为主体配方的两种产品。
             其他性能既与金属离子有关，也受阴离子的影响。金属                          水滑石类热稳定剂是日本在 20 世纪 80 年代开发的一
             皂热稳定剂应用性能的主要特点如下 ：                                类新型无机 PVC 辅助稳定剂，它还具有热稳定效果好
                （1）均具有一定的透明性，其中以稀土皂的透明                         以及透明性、绝缘性、耐候性及加工性好的优点，不
             性为最高，接近有机锡的水平，而 Pb 皂的透明性较差；                       受硫化物的污染，无毒，能与锌皂及有机锡等热稳定
                （2）异辛酸皂溶解性好，硬脂酸皂润滑性高，其                         剂起协同作用。
             中 Zn、Cd、Pb 皂外润滑性较强，而 Ca、Ba 和稀土                        水滑石类热稳定剂的热稳定性源自水滑石与 PVC
             皂则内润滑性较好 ；                                        降解过程中产生的 HCl 的反应能力。层状水滑石与 HCl
                （3）Cd  、P b 皂不耐硫化污染，而 Zn、Ca、Ba                 的反应分为两步 ：首先，与层间阴离子发生反应，形

             和稀土皂不存在硫化污染问题 ；                                   成 Cl- 为层间阴离子水滑石 ；其后，层状水滑石本身与
                （4）Zn  、Cd、Pb 皂喷霜大而压析小，Ca,Ba 皂                 HCl 反应，同时层柱结构完全破坏，形成金属氯化物。
             喷霜小而压析大，稀土皂则喷霜和压析均小 ；                                 沸石是一类具有笼状结构的硅铝酸盐，它具有阳
                （5）Cd 、Pb、Ba 皂有毒，Ca、Zn、稀土皂无毒。                  离子交换性能，比表面积大，吸附性能好等特点，沸
                 在以 Zn 、Cd 为基础的配料体系中，Zn 、Cd 皂                  石在催化材料，废水处理等方面均有应用。近年来，
             在发挥热稳定作用后，生成的 ZnCl 2 和 CdCl 2 对 PVC               沸石填充 PP、PE 做阻隔材料，提高其阻燃性能己有
             降解有强催化作用，因此以其为热稳定剂的 PVC 配料                        报道。沸石具有吸收 HCl 的性能，将沸石用做 PVC
             体系，在受热后不久就会发生恶性降解而迅速变黑焦                           热稳定剂，可以提高钙、锌复合稳定剂的热稳定效果。
             化，其中以 Zn 皂的情况尤为严重。                                可以用于热稳定剂的沸石有 A 型沸石、P 型沸石、X
             2.3 有机锡类热稳定剂                                      型沸石以及 Y 型沸石，但从使用效果以及性价比而言，
                 有机锡类热稳定剂是较佳的 PVC 热稳定剂，其优                      A 型沸石更适于钙、锌复合稳定剂。
             点为热稳定性、耐候性、初期着色性、透明性良好，
             毒性低 ；缺点为价格稍高。它是目前用途较广、效果较                         3 4A 沸石
             好的一类热稳定剂，它主要适用于硬质、高透明 PVC                             4A 沸石是分子筛的一种，学名硅铝酸钠，化学式
             及注射、吹塑成型的制品。主要品种有脂肪酸盐型、马                          表示  Na 2 O·Al 2 O 3   ·2SiO 2 ·4.5H 2 O。由于其自由直径为
             来酸盐型、硫醇盐型、稀土类。1995 年开发月桂酸二                        4.2×10 -12   m，所以叫 4A 沸石。4A 沸石的热稳定功能
             丁基甲基锡，成为新一代 REC 稀土多功能热稳定剂。                        是由于它呈碱性，并且含有很多空腔可以吸收 PVC 降
                 有机锡稳定剂在我国稳定剂中所占的比例大约为                         解脱出的氯化氢  ；同时 4A 沸石对于 PVC 具有一定的
             8％左右，呈逐年递增。                                       阻燃作用，沸石受热失水（附着水、结构水），既可以
             2.4 钙、锌复合热稳定剂                                     带走部分热量，又可以稀释可燃气体起到阻燃作用 ；
                 随着人们环保意识的觉醒，世界各国都对 PVC 制                      在 PVC/ 沸石体系的燃烧残余物的炭层表面有沸石覆
             品中的重金属提出了非常严苛限制。例如 ：欧盟委员会                         盖，起到较好的绝热屏蔽作用 ；在 PVC/ 沸石体系的

                                                                                                         4
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