热稳定性差是聚氯乙烯(PVC)的突出缺点,一般来说,PVC在100℃会分解放出氯化氢气体。因此,在PVC加工过程中必须加入热稳定剂,但传统的钙锌稳定剂长期热稳定性差。而我国是稀土资源储量大国,约占世界的80%。国内一些专家利用这个优势,先后对稀土钙锌稳定剂在高分子领域的应用做了大量的、卓有成效的研究工作。结果表明,稀土钙锌稳定剂对PVC的热稳定效果非常明显,且具有良好的长期热稳定效用。
究其原因,是因为复合体系中稀土与钙锌产生了较好的协同作用,其应用机理如下:
稀土元素可以置换取代烯丙基氯,其络合能力很强,最多可络合12个氯离子。这是其长期热稳定效果好的主要原因。但稀土络合氯离子的活化能较高,速度较慢,故初期着色性不好,须加入初期热稳定性优良的金属皂来克服这个缺点。而钙锌稳定剂恰恰具有这种特性。当稀土与钙锌稳定剂共用时,钙锌稳定剂与PVC不稳定的氯原子反应生成氯化锌和氯化钙,它们是脱氯化氢的强催化剂,但是,通过与稀土离子的交换反应,生成危害性较小的RE-Cl3。另外,稀土稳定剂优先与氯化氢反应生成氯化稀土和羧酸,从而降低了氯化锌和氯化钙对脱氯化氢的催化作用。因为产生了协同效应,钙锌/稀土并用(稀土钙锌稳定剂)的结果是使PVC色相好、热稳定性大大提高。
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