聚氯乙烯(PVC)的分解主要是由PVC分子中的氢(H)和氯(Cl)在加工过程中受热产生的脱HCl反应引起的。脱除的 HCl起催化作用,会进一步加快分解速度,产生了被称为Zipper反应的连锁反应,形成了共轭双键(两个或更多的双键之间各有一个单键,它们连接在一起)后,导致PVC变色和分解。
图1:PVC的分解
为了防止PVC的变色和分解,使用了金属羧酸盐(例)。 使用的金属羧酸盐包括锌(Zn)类、钡(Ba)类、钙(Ca)类、锡(Sn)类、铅(Pb)类,以及镉(Cd)类的羧酸盐。 金属羧酸盐与HCl反应,形成氯和金属的化合物(图2)。抑制了促进脱HCl反应的游离HCl的产生,从而抑制PVC的分解。金属羧酸盐也与PVC发生反应,可以通过与添加到双键邻近的碳上的Cl反应来抑制PVC中共轭双键的形成(图3)。
图2.金属羧酸盐[Me(OOCR)2]对HCl的捕获
图3.金属羧酸盐[Me(OOCR)2]对PVC中共轭双键形成的抑制作用
PVC不只在加工过程中受热而变色,当加工后的产品暴露在100℃左右的温度下或暴露在紫外线中时,也会发生脱HCl反应导致变色。 为了控制这些不同因素引起的分解,除了金属羧酸盐之外,还可以通过结合几种原料,如抗氧化剂(苯酚和亚磷酸酯)、初期着色抑制剂和紫外线吸收剂等,以达到适合每种PVC产品的稳定效果。
以这种方式使PVC稳定的添加剂统称为稳定剂。 我司可提供适用于各种PVC产品的稳定剂。
参考文献。
FURUYA Masayuki, Vinyl Chloride Resin, Nikkan Kogyo Shimbun, Ltd.
YOSHIDA Tokiyuki, SHINDO Shinichi, OGAKI Tadayoshi, IDE Kesaichi, Properties and Applications of Metallic Soaps, Saiwai Shobo