注册 登录  
 加关注
查看详情
   显示下一条  |  关闭
温馨提示!由于新浪微博认证机制调整,您的新浪微博帐号绑定已过期,请重新绑定!立即重新绑定新浪微博》  |  关闭

JOKUL VOLANT TOD

Encourages My Youth and Flights My Dream

 
 
 

日志

 
 

有机锡类稳定剂  

2010-02-22 16:19:02|  分类: 学习园地 |  标签: |举报 |字号 订阅

  下载LOFTER 我的照片书  |

有机锡类稳定剂 - 雪山飞狐 - JOKUL VOLANT FOX

聚氯乙烯的(PVC)成本低、原料丰富,是具有优良物理和化学性能的一类大品种塑料。PVC 可以使用挤出、压延、注塑和吹塑等所有重要的加工工艺。

PVC在加工温度下是不稳定的,如果不添加热稳定剂会迅速降解。加工条件大大的改变了PVC材料的降解速度。每一种干扰PVC的凝胶化的添加剂、过热、链间或者与金属表面间的摩擦,这些都会对降解有间接的影响。这就是需要加工助剂或者润滑剂的原因。

PVC配方设计中是用热稳定剂是必须的:

有机锡类稳定剂 - 雪山飞狐 - JOKUL VOLANT FOX 防止PVC材料中氯化氢的脱去。

有机锡类稳定剂 - 雪山飞狐 - JOKUL VOLANT FOX 防止PVC材料变色(变黄、变黑和交联等)。

有机锡类稳定剂 - 雪山飞狐 - JOKUL VOLANT FOX 根据产品的最后用途,对材料进行稳定化处理,使在高温下加工PVC成为可能。

稳定剂的主要作用是预防氯化氢的损失,即便生成也要进行抑制。稳定剂主要根据应用的要求来选择(如透明性、能接触食品、耐气候性等) 。

市场上常见的三类主要的稳定剂中,锡稳定剂被认为是最有效的一个,应用范围广。

在锡稳定剂的这一章节,我们解释了PVC的降解反应, 锡稳定剂的作用机理以及它们的使用优点

PVC的热降解是一个“链式”脱除氯化氢的反应,得到稀丙基氯化产物。有氯化氢存在的条件下能加快反应的进行。

有机锡类稳定剂 - 雪山飞狐 - JOKUL VOLANT FOX

图1

PVC的结构缺陷主要是由聚合反应造成的,它加快降解的速度,尤其是影响最初的色泽。

有机锡类稳定剂 - 雪山飞狐 - JOKUL VOLANT FOX

图2

PVC降解过程中变色的原因是生成了共轭的多烯烃序列(多于4个双键)。PVC降解的另一个已知现象是断链和交联,这很有可能是在有氧的条件下(自动氧化)或是热降解的最后阶段发生的反应。PVC的力学性能和流变性能发生明显的变化。影响降解速度的一个重要因素是PVC的结构缺陷如氯化氢、任何强的路易斯酸或者碱、氧包括自氧化等。

稳定剂的作用:

  • 用更稳定的基团代替结构缺陷(通过发生亲核取代反应)。
  • 取代PVC降解生成的稀丙基氯化物,阻止链式脱去氯化氢反应模式的进行。
  • 捕捉加速降解反应的氯化氢。

稳定剂的补充作用有:

  • 抗氧化作用(与生成的自由基反应)。
  • 与生成的加速降解的物质反应(主要是路易斯酸)。
  • 润滑作用等。

在剪切和温度的作用下, PVC的链可以断裂生成两个大分子的自由基,如化学反应1所示:

有机锡类稳定剂 - 雪山飞狐 - JOKUL VOLANT FOX

图1:化学反应1

氧也能使主链发生氯化氢脱去反应。由于生成的多稀烃序列较短,色泽变化不明显。这一机理实际上非常复杂,包括多种不同的反应。化学反应2只是部分的说明了反应的特点。

有机锡类稳定剂 - 雪山飞狐 - JOKUL VOLANT FOX

图2:化学反应2

无氧条件下,随着反应进行,可发现分子量增加,粘度上升。这一过程是复杂的,用氯化氢催化交联。

其中,使主链支化的狄尔斯-阿德尔反应是一个非常重要的反应。

有机锡类稳定剂 - 雪山飞狐 - JOKUL VOLANT FOX

图1

锡稳定剂的通用结构:

R=

  甲基丁基辛基酯   有机锡类稳定剂 - 雪山飞狐 - JOKUL VOLANT FOX

根据起稳定作用的Y 基团的性质,把有机锡稳定剂分成两类:

-硫醇盐和有机锡硫化物

-有机锡羧酸盐和马来酸盐

硫醇盐和有机锡硫化物s 有机锡羧酸盐
通用结构

有机锡类稳定剂 - 雪山飞狐 - JOKUL VOLANT FOX

通用结构

有机锡类稳定剂 - 雪山飞狐 - JOKUL VOLANT FOX

-S-R' = -OCOR' =
有机锡类稳定剂 - 雪山飞狐 - JOKUL VOLANT FOX 有机锡类稳定剂 - 雪山飞狐 - JOKUL VOLANT FOX

单烷基和二烷基锡硫醇盐的差别

单烷基锡硫醇盐有很好的初始色泽(低的黄度指数YI)。

另一方面,二烷基锡硫醇盐表现出长期的稳定性,与单烷基锡硫醇盐相比,颜色的积累是滞后的。但是开始的黄色指数比单烷基的产品高。

有机锡类稳定剂 - 雪山飞狐 - JOKUL VOLANT FOX  

所以为了达到一个良好的效果,经常将单烷基和二烷基锡硫醇盐稳定剂按照不同的比例复合起到一个增效作用。工业品通常都是单烷基和二烷基锡硫醇盐的复配物。图可以反映这一现象。

锡稳定剂通常作为一种高性能的产品,在很低浓度(0.8-2 phr(每百份树脂的份量))下都能发挥效用。

195°C下在双辊混炼机中随时间(分)的变化 (透明的PVC)

有机锡类稳定剂 - 雪山飞狐 - JOKUL VOLANT FOX

锡稳定剂的主要优点:

透明

由于特殊作用,这些稳定剂在PVC中是非常容易混合的。

   因此在瓶、中空材料和波纹屋顶薄板等透明材料应用中,这类稳定剂是一个理想的选择。

有机锡类稳定剂 - 雪山飞狐 - JOKUL VOLANT FOX
聚氯乙烯PVC 100 Locavyl SO88

增塑剂GMO

1

内润滑剂

脂肪族酯

0.25

外润滑剂

氧化聚乙烯蜡

0.15

外润滑剂

辛基锡硫醇盐

1.5

稳定剂

低迁移

有机锡类稳定剂 - 雪山飞狐 - JOKUL VOLANT FOX

在硬聚氯乙烯PVC中不产生毒性的迁移产物,因此在医用领域里这类稳定剂是一个选择方案。

FDA

有机锡类稳定剂 - 雪山飞狐 - JOKUL VOLANT FOX

甲基锡和辛基锡稳定剂可用于与食品接触的应用领域。

优异的抗紫外性能(光稳定性)

有机锡类稳定剂 - 雪山飞狐 - JOKUL VOLANT FOX

透明的屋顶薄板是用锡稳定剂稳定的(马来酸盐)。

1) 锡稳定剂起到氯化氢捕捉剂作用,生成相应的锡的氯化物。(化学反应1和6)

2) 它们能够消去或取代脱氯化氢反应生成的不稳定的氯化物 (缺陷位置的结构) (化学反应2和3)

3) 和生成的自由基反应(抗氧化剂) 。(化学反应4)

4) 将硫醇酸加到多稀序列中阻止色泽的变化。 (化学反应5和7)

描述稳定剂反应

有机锡类稳定剂 - 雪山飞狐 - JOKUL VOLANT FOX 锡的硫醇盐


有机锡类稳定剂 - 雪山飞狐 - JOKUL VOLANT FOX HCl scavenger (chemical reaction 1)

有机锡类稳定剂 - 雪山飞狐 - JOKUL VOLANT FOX

有机锡类稳定剂 - 雪山飞狐 - JOKUL VOLANT FOX Suppression of labile chloride (chemical reaction 2)

有机锡类稳定剂 - 雪山飞狐 - JOKUL VOLANT FOX

有机锡类稳定剂 - 雪山飞狐 - JOKUL VOLANT FOX Reverse reaction (chemical reaction 3)

有机锡类稳定剂 - 雪山飞狐 - JOKUL VOLANT FOX

有机锡类稳定剂 - 雪山飞狐 - JOKUL VOLANT FOX Antioxidant (chemical reaction 4)

有机锡类稳定剂 - 雪山飞狐 - JOKUL VOLANT FOX

有机锡类稳定剂 - 雪山飞狐 - JOKUL VOLANT FOX Defect site destruction (chemical reaction 5)

有机锡类稳定剂 - 雪山飞狐 - JOKUL VOLANT FOX


有机锡类稳定剂 - 雪山飞狐 - JOKUL VOLANT FOX 锡的羧酸盐或者马来酸盐

  评论这张
 
阅读(449)| 评论(0)
推荐 转载

历史上的今天

评论

<#--最新日志,群博日志--> <#--推荐日志--> <#--引用记录--> <#--博主推荐--> <#--随机阅读--> <#--首页推荐--> <#--历史上的今天--> <#--被推荐日志--> <#--上一篇,下一篇--> <#-- 热度 --> <#-- 网易新闻广告 --> <#--右边模块结构--> <#--评论模块结构--> <#--引用模块结构--> <#--博主发起的投票-->
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

页脚

网易公司版权所有 ©1997-2018