聚乙烯蜡|聚氯乙烯稳定剂简介(一)
聚氯乙烯简称PVC,是大家比较熟悉的日常用品常见材料,下面青岛赛诺聚乙烯蜡小编针对聚氯乙烯做详细阐述,本文篇幅较长,分为2篇进行阐述,本篇主要针对PVC机构的机构及反应机理进行阐述。
聚氯乙烯(PVC)是产量仅次于聚乙烯(PE)的第二大通用塑料,具有优良的机械性能、绝缘性能、难燃性以及优越的价格性能比.应用十分广泛。目前中国PVC生产企业有100家左右,数量众多。聚氯乙烯表观消费量近年呈现快速增长的趋势脚.随着全球经济的复苏.我国聚氯乙烯产业必定会得到进一步的发展。
但是PVC存在热稳定性差(在通常的加工温度下发生严重降解),光稳定性差(在太阳光、热、氧、臭氧和水等的作用下,这些PVC制品会发生严重的降解,导致表观颜色变深、力学性能降低等,最终丧失使用价值)因此在PVC的加工过程中必须添加热稳定剂和光稳定剂来改善性能,提高利用率。
1.PVC结构的不稳定性缺陷
现象:在PVC的加工过程中,只有在160℃以上才能加工成型,可它在120~130 ℃时就开始热分解,释放出氯化氢气体。这就是说,PVC的加工温度高 于其热分解温度
原因:PVC是由氯乙烯单体经自由基引发聚合而成的。在反应中,分子链在增长过程中,会发生链转移反应而生成叔碳原子,与叔碳原子相连的氯原子与氢原子,因电子云分布密度小而键能低,成为活泼原子,很容易与相邻的H和Cl脱去一份HCl。
PVC是有氯乙烯单体经自由基引发聚合而成的,在反应中,分子链增长过程中,会发生链转移反应而生成叔碳原子,与叔碳原子相连的氯原子与氢原子,因电子云分布密度小而键能低,成为活泼原子,很容易与相邻的H和Cl脱去一份HCl。PVC的分子结构是按下式所示的首尾相连而排列的:
理想的PVC的结构是稳定的,氯乙烯的聚合是自由基的无规聚合,它除了有规则的稳定的首-尾结构外还有:
在 PVC合成中生成烯丙基氯、叔碳氯和双键等是其分子链结构中不稳定因素,它们不稳定顺序是:PVC分子链内部的烯丙基氯>叔碳氯>端基烯丙基氯>仲氯。PVC加工时易于降解正是因为PVC分子链的结构中存在着不稳定的缺陷(薄弱环节)所造成的。
2.PVC热稳定剂的反应机理
PVC热稳定作用机理主要有以下几种:
1)吸收中和HCL,抑制其自动催化作用。
这类稳定剂包括铅盐类、有机酸金属皂类、有机锡化合物、环氧化合物、酚盐及金属硫醇盐等。它们可与HCL反应,抑制PVC脱HCL的反应。
2)置换PVC分子中不稳定的烯丙基氯原子抑制脱PVC。
如有机锡稳定剂与PVC分子的不稳定氯原子发生配位结合,在配位体中,有机锡与不稳定氯原子置换。
3)与多烯结构发生加成反应,破坏大共轭体系的形成,减少着色。
不饱和酸的盐或酯含有双键,与PVC分子中共轭双键发生双烯加成反应,从而破坏其共轭结构,抑制变色。
4)捕捉自由基,阻止氧化反应。
如加入酚类热稳定剂能阻滞脱HCL,是由于酚给出的H原子自由基能与降解的PVC大分子自由基偶合,形成不能与反应的物质,而具有热稳定作用。这种热稳定剂可具有一种或兼具几种作用。
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