1.金属皂的协同作用
根据金属皂在防止PVC降解中的活性机理,金属皂可分为两类:一类金属皂只能吸收HCL,阻止其对HCL去除反应的催化作用,最具代表性的是钡皂和钙皂。这类金属皂的热稳定性一般,初期稳定性不佳,但长时间受热后,PVC的稳定性变化不大,其稳定过程中生成的金属氯化物对HCL的去除基本没有催化作用。另一类金属皂不仅能吸收HCL,还能与氯丙烯反应稳定PVC,最具代表性的是锌皂和镉皂。这类金属皂初期着色性能良好,但长时间受热后制品颜色会急剧变化,尤其是锌皂,极易发生快速氧化,产生所谓的“锌烧”现象。这是因为锌皂和镉皂在稳定过程中生成的氯化物CdCl2和ZnCl2都是极强的路易斯酸,对HCL的去除反应有催化作用。基于上述特点,单独使用任何一种金属皂都很难取得满意的效果。如果将活性较高的镉皂和锌皂与活性较低的钡皂和钙皂配合使用,既可以提高初期着色性,又可以提高长期稳定性。例如钡皂与镉皂配合使用时,镉皂先与PVC分子中的氯丙烯发生酯化反应,生成CdCl2,CdCl2再与钡皂发生复分解反应,使镉再生,使CdCl2无害化。钙皂、锌皂、钡皂、锌皂的原理相同。
2.亚磷酸酯与金属皂的协同作用
亚磷酸酯与金属皂配合使用时,可与金属氯化物发生反应,抑制其对HCL去除的催化作用,从而提高体系的热稳定效率。
3.大多数醇类与金属皂的协同作用
多种醇与金属皂复配,可显著延长HCL去除的渗透时间,还能抑制树脂的变色。一般认为,多元醇通过与金属氯化物络合,抑制其对HCL去除的催化作用,发挥协同效应。
4. β-二酮化合物与金属皂的协同作用
β-二酮类化合物能通过碳烷基化作用与PVC发生反应,从而达到稳定PVC的目的,但反应速度较慢。如果与钙/锌等体系配合使用,可以大大提高稳定化反应的速度。金属锌皂的电离势能较高,它与烯丙基氯反应,使PVC发生酯化反应,达到稳定PVC的目的。作为副产物的ZnCl2作为HCL的去除催化剂,其存在是有害的。然而,ZnCl2也是碳烷基化的催化剂。β-二酮类化合物的加入正是利用了ZnCl2的这种催化作用,使烯丙基氯的碳烷基化反应快速进行。β-二酮类化合物与钡/锌的协同效应与此类似。
5.稀土稳定剂与锌皂的协同作用
稀土稳定剂本身具有取代烯丙基氯的作用,但单独使用时,PVC制品呈现黄变色。与锌皂配合使用时,锌皂稳定过程中产生的ZnCl2与稀土离子发生交换反应,生成危害较小的ReCl3。此外,稀土优先与HCL反应生成稀土氯化羟基酸,降低了ZnCl2对HCL去除的催化作用。两种组分复配,获得了更好的初期着色效果,并显著增强了长期稳定性。






