水滑石在环保型PVC热稳定剂中的应用.doc

水滑石在环保型PVC热稳定剂中的应用.doc1 水滑石在环保型 PVC 热稳定剂中的应用摘要: PVC 工业的发展为热稳定剂行业提供了良好的市场保障和广阔的发展空间, 同时也对热稳定剂行业提出了无铅、镉、锑、钡化的更高要求, 未来热稳定剂将朝着无毒、复合、高效的方向发展。文章着重介绍了无铅环保热稳定剂- 水滑石在环保型热稳定剂中所起的重要作用。关键词: PVC 工业;水滑石;无铅化;热稳定剂中图分类号: TQ325 文献标识码: A 文章编号: 1009-2374 ( 2014 ) 26-0067-02 塑料制品中用量最大的当属 PVC ,主要成分为聚***乙烯,由于它色泽鲜艳、耐腐蚀、牢固耐用, 被广泛应用于门窗异型材、管材、棚膜、玩具、人造革等生活中的各领域,在我国每年需求量已突破 1000 万吨,并正以 8% 的速度在增长。 PVC 树脂内在的热稳定性较差,在加工成型过程中需加入热稳定剂以增加其热稳定性。传统上, 基于其诱人的应用性能优势, PVC 加工中大量使用含镉、铅、钡等有毒热稳定剂, 但是, 随着人们环保意识的唤醒, 这种状况正在发生变化, 例如, 美国通过发展有机锡成功地从技术上代替了含铅热稳定剂; 欧盟经 10 余年的努力于 2001 年实现了停用含镉热稳定剂,按计划于 2015 年实现完全取缔含铅热稳定剂;我国最近也出台了一些规定限制有毒热稳定剂的使用, 无铅、镉、锑、钡化已成为国内外热稳定剂发展的大趋势, 丹东松元化学有限公司正是顺应了市场这一要求,推出 Alkamizer1-C 系列水滑石产品,作为一种环保型 PVC 热稳定 2 剂,该产品以其高效无毒及多功能的特性正在被越来越多的客户所接受。 1 水滑石热稳定剂 水滑石的结构特性及作用原理水滑石是一类具有广阔应用前景的层状无机材料, 其理想的化学组成是 Mg6Al2 ( OH) 16CO3?4H2O , 结构类似于水镁石 Mg( OH)2。水滑石系六方晶系,由 Mg2+ 、 Al3+ 、 OH- 构成的单元层板带有正电荷,因此层间存在可交换的阴离子 CO32- 以平衡电荷,使结晶整体呈电中性;层板间同时也存在一定数目的水分子, 由于结合力小, 可在适当的温度下除去而不破坏水滑石的结构。层板上阳离子的不同, 以及层间阴离子的不同形成不同种类的水滑石。水滑石这样的结构决定了它主要具有碱性、层间阴离子交换性及热稳定性。水滑石作为热稳定剂所表现的热稳定性主要体现在以下两个方面: 首先, 水滑石的热分解过程包括几个方面: 低于 200 ℃仅失去层间水, 对其结构没有影响; 加热到 250 ℃~ 450 ℃时, 层板羟基脱水, 并脱除二氧化碳; 加热到 450 ℃~ 500 ℃时有新相生成, 并逐渐形成稳定的双金属氧化物,温度再升高就会破坏其层状结构。而 PVC 加工温度一般不会超过 250 ℃,所以加工过程中并不会破坏其结构。其次,聚***乙烯( PVC )在加工成型过程中,极易分解并释放出 HCl , 究其原因是 PVC 由***乙烯单体经自由基引发聚合而成过程中, 其分子链上形成叔碳***原子、烯丙基***原子等不稳定***原子, 极易与相邻的 H 一起脱去形成 HCl ,而生成的 HCl 对后续脱 HCl 又起一个催化作用,加速了 PVC 的降解。水滑石层板及层间的阴离子对 HCl 有吸收作用, 从而有效抑制了 3 PVC 的降解,提高了