高分子化合物在热、光、氧的作用下，诸如在加工过程中及制品储存，使用过程，不会使其结构发生变化。断链或交联、性能变劣。因此需要在加工过程中加入适当的物质，使其高分子化合物的结构不致被破坏或延长其破环，达到稳定其制品的质量。这种被加入的物质通称为稳定剂。

稳定剂根据其对热、光、氧的作用分为热稳定剂、光稳定剂和抗氧剂。其中热稳定剂是pvc最重要的添加剂。

(1)PVC的稳定性研究 对各种条件下PVC树脂热稳定性研究表明:

1)随着温度上升，PVC树脂脱HCl速率(表征热稳定性)大大加速;

2)氧加速PVC树脂脱HCl速率。气氛对脱HCl速率的影响为:氧气中>空气中>氮气中。

3)光加速了PVC树脂脱HCl速率。见光条件下(光热)脱HCl速率大于避光条件下(热)脱HC1的速率，且随光强的增加而加速。

4)光的波长不同，脱HCl速率不同，顺序为:紫外光>白光>红外光。氧加速了PVC的光降解。

5)PVC材脂型号增大(即相对分子质量下降)，脱HCl速率变大。

6)悬浮法树脂的脱HCL速率小于乳液法树脂。悬浮法PVC皮膜的脱HCl速率大于其芯层的脱HC1速率。

7) PVC树脂的杂质，如Fe+、 Cu+等金属离子以及残留的引发剂都会加速脱HCl速率。

8)脱出的 HCl会加速PVC树脂脱HCl速率(自催化现象)。

人们从两方面探索PVC热不稳定的原因，一是用模型化合物进行测定，一是在侧定PVC化学结构和分子结构的基础上，简明PVC的结构缺陷与热稳定性的关系。

通过实验表明：PVC不稳定性顺序大致为:链端烯丙基氯原子>链内烯丙基氯原子>含氧结构>叔碳氯原子>叔碳氢原子>头一头结构>端基双键>正常结构。

对PVC结构与热稳定性的关系系统研究表明:

1)避光条件(热)下，PVC脱HC1速率主要取决于其不稳定氯原子，特别是链内烯丙基氯原子;

2)见光条件(光热)下，PVC的脱HCl速率主要取决于分子中的双键，尤其是端基双键。

(2)热稳定剂 PVC的加工沮度与分解温度相当接近，在加工过程中分解严重。试脸表明:PVC在加工温度下分解极其严重。并发生变色。试验还表明:在氧气存在下，PVC受热分解，先降解。相对分子质量下降，随后发生交联。因此，PVC塑料生产时，必须使用热稳定剂。

热稳定剂的作用为:

1)中和HCl 有机酸的金属皂类、某些无机酸的碱式盐类、环氧化合物、胺类、金属醇盐和酚类及金属硫醇盐等都能迅速地与PVC分解放出的HCl反应，生成无害的化合物，起稳定作用。显然，这类稳定剂仅通过接受和中和HCl起抑制作用，并不能预防PVC的分解。

2)取代不稳定氯舰原子 不稳定氯原子在PVC降解过程中扮演重要角色。因此，最有效的稳定剂应该在PVC发生分解前，与PVC分子中的薄弱环节—不稳定氯原子发生取代反应，以对热更为稳定的基团置换易引起降解的不稳定氯原子。重金属羟酸盐和硫醇盐可以担当这种角色。然而，进一步的研究表明，这些盐类也与HCl起反应，从而减少了起取代反应的有效量;而且，形成的重金属氯化物将促进PVC的降解。故利用重金属羟酸盐和碱金属或碱土金属羟酸盐、环氧化合物的协同作用，提高稳定效能。

3)与不饱和部位反应 利用某种稳定基团与PVC链上的不饱和双键起加成反应，从而抑制脱HC1，并因使共轭多烯的双健打开而起消色作用，这是又一种有效的稳定作用。例如金属硫醇盐与HCf反应生成硫醇，而硫醇可与双键发生加成反应，在PVC链上形成稳定的硫醚键。

4)饨化杂质 亚磷酸三元酯等一类稳定剂有中和或钝化某些树脂杂质、痕量金属污染物、引发剂残余物等的作用，使PVC树脂热稳定性提高。

单一稳定剂往往不如满足多种要求，多种稳定剂复合是经常采用的手段，最理想的复合效果是产生协同效应。

(3)光稳定剂

光，尤其是波长290~400nm的紫外光会引起PVC树脂严重降解，实验表明270~280nm, 300~320nm, 355~385nm的紫外光都是PVC的敏感区域。有氧存在时，光降解更显著。为防止或减弱PVC制品长期暴露在日光下，吸收紫外光能量。引起的自动级化降解，使制品外观和物理力学性能变坏，必须使用光稳定剂。从作用机理来区分，常用的光稳定剂为:

1)光屏蔽剂 如炭黑、氧化锌和一些无机颜料，可吸收和反射紫外光。

2)紫蒙外线吸收剂 可强烈地选择性吸收高能量的萦外光，通过能量转换，以热能形式或无害的低能辐射释放或消耗能量。常用的有二笨甲酮类(UV-9, UV-24, UV-342, UV-531, UV-356),取代丙烯酸酯类、水杨酸酯类等。此类使用最普通。

3)猝灭剂 可迅速而有效地将激发态的分子“碎灭”，使其回到基态，保护PVC免受紫外光破坏作用。常见的为镍的有机络合物。

4)自由基捕获剂 能捕获自由基、分解过氧化物、传递激发态能量。通常为受阻胺类衍生物。

为达到良好的效果，往往也采用多种成分的组合。

(4)抗氧剂

在PVC的干燥、贮存、使用过程中、受氧的作用会形成过过氧化物和羰基化物，它们将对PVC的热降解和光降解起强烈的加速作用。加入抗氧剂，可抑制或延缓PVC的氧化降解。常见的抗氧剂分为:

1)链终止型抗氧剂(主抗氧剂) 可与自由基反应，中断自动氧化的链增长。一般为受阻酚类和仲芳胺类，如双酚A、264、1010、1076、2246等。

2)预防型抗氧剂(辅助抗氧剂)可抑制或减缓引发过程中自由基的生成，PVC中常用有机亚磷酸酯类。

稳定剂的种类

用以稳定硬、软聚氯乙烯薄膜的稳定剂，其用量一般为聚氯乙烯量的0.5%~3%。由于用量较小，如使用得当，则稳定剂对薄膜的使用性能(主要是物理性能)的影响不大。但稳定剂会影响光稳定性，有时还会影响颜色、琉水性能、透明薄膜的透明性和硬质薄膜的软化点。对硬质包装薄膜是否产生生理影响亦值得注意。

虽然稳定剂的用量小，但对薄膜生产来说，确是配方中极为重要，也是最贵的组分之一。聚氯乙烯中所有的添加剂，在制造薄膜时是否都能保证达到所需的要求并能制得质量好(首先是颜色正常)的薄膜，关键在于稳定剂选择及其配比和用量是否正确。下面介绍常用于聚氯乙烯薄膜生产的稳定剂，按作用可分为稳定剂、紫外线吸收剂、抗氧剂等。

1、稳定剂

(1)铅化合物 铅化合物包括硫酸、碳酸、磷酸、邻苯二甲酸，硬脂酸等的铅盐。铅稳定剂是最早用于稳定聚氯乙烯的品种，其热稳定效果很好，有一部分铅盐还具有很好的光稳定效果。用这种稳定剂不能制得清晰透明的薄膜，在有硫化氢存在时会使薄膜出现深棕色。基于上述原因，不能在所有的薄膜中使用。

(2) 钡皂和镉皂 钡和镉(还包括钙)的有机酸皂类(如硬脂酸皂类、月桂酸皂类)，常可单独或和其它稳定剂混用，作为聚氯乙烯薄膜(特别是软质聚氯乙烯薄膜)的热、光稳定剂。应用钡皂和镉皂可以解决许多制造和应用技术上的问题。

如配比得当，除具有热稳定效果外，还会产生令人满意的光稳定作用。

螯合剂可与产生的金属氯化物生成络合物，并从而使其不会产生有害作用。目前，常用的赘合剂有亚磷酸一苯二异辛醋、亚磷酸三苯酯。目前正扩大液体钡一镉的应用，在液体钡一镉中加入大量赘合剂亚磷酸苯二异辛酯及少量双酚A和季戊四醇。这种螯合剂和液态稳定剂组成的稳定剂系统，常用于软质薄膜中而取得良好效果。

众所周知，钡和镉的化合物并不是无毒的。用钙、锌化合物则可取得生理上无影响的稳定效果。

(3)锡化合物 马米酸和月桂酸的二烃基锡酯以及二烃基锡硫醇是最贵的，但也是用于硬质或软质聚氯乙烯塑料中效果最好的稳定剂。可以保证透明薄膜具有最好的透明性，并具有很好的热稳定效果，主要用于生产悬浮法聚氯乙稀软硬透明薄膜。长链烷基锡化合物在起稳定作用的同时，可保证所制成的用于包装的硬质薄膜完全无毒。

(4)纯有机物稳定剂 在加入量很小的情况下(低乎1%)，纯有机物可位乳液法聚氯乙烯树脂制成的软硬薄膜具有优良的热稳定性，但不能作为光稳定剂使用。二苯硫脲、苯基吲哚和氨基巴豆酸就是纯有机物稳定剂。

(5) 环氧化合物 环氧化合物既起稳定作用也起增塑作用。可以吸收氯化氢，残余物能与聚氯乙烯很好地相溶。在聚氯乙烯软薄膜中，环氧增塑剂的最大用量可达增塑剂总摄的20%左右。除具有良好的热稳定效果外，还有很好的光稳定作用，故常加于露天使用的薄膜中。

现将几种常用稳定剂的物理性能列于表1一6。

2. 紫外线吸收剂

紫外线吸收剂是一种起光稳定作用的稳定剂，借吸收和转化太阳光中具有破坏性的紫外光部分而产生稳定效果。在包装食品的薄膜中有时也加紫外线吸收剂，以便抑制紧外光对被包装物品的作用。

一般情况下，若薄膜中不加紫外线吸收剂，在户外使用时，两个月就开始变脆，当加入紫外线吸收剂后，则可延至十三个月后薄膜伸长率才开始急剧下降，薄膜使用寿命也可达一年以上。

在农用薄膜中加入紫外线吸收剂是必要的。试验证明，紫外线吸收剂却入量为0.2份时，可延长薄膜曝晒时间三个月至一年左右(决定于具休的配方设计)。常用紫外线吸收剂有二苯甲酮类、苯并三唑类、三嗪类、水杨酸酯类。

日光中仅有一狭窄范围的光波对聚氯乙烯有降解作用，最有害的是波长为310毫微米的光波，这是紫外光的中央波段。

在实践中经应用证明，在用量0.3份的条件下，三嗪类紫外线吸收剂的吸收效果远比UV一9为好，这从薄膜在紫外区的分光曲线中可以清楚地看出。

现将几种常用紫外线吸收剂的性能列于表l一7。

上表介绍的几种常用紫外线吸收剂中，UV-531、UV-9、UV一P、TBS、RMB等的光稳定效果比较显著，一般能使薄膜经受十五个月左右的户外曝晒。三嗪的光稳定效果更为突出一些。三嗪、UV-531、UV-9、UV一P、UV-0对波长为290~340毫微米的光波吸收较强，透过率均在15%以下。BAD的耐候性优良，薄膜曝晒19个月伸长率仍为80% ,曝晒20个月尚未产生斑点。综上所述，以紫外线吸收剂效果最好，包括在光作用下能转变为可以吸收紫外线的物质。H.P.T和水杨酸苯酯吸收紫外线的能力很弱，耐光稳定作用较差，但仍有一定耐光效果，曝晒一年产生斑点。TBS和RMB吸收紫外线能力亦弱，但耐候性很好，曝晒15个月才出现斑点，这是由于在光作用下，重排为吸收紫外线很强的2，4一二羧基二苯甲酮所致。

3. 抗氧剂

增塑剂在受热和与空气接触时，容易氧化。增塑剂氧化后，不但分子量降低，增加挥发损耗，而且酸值升高，既影晌对树脂的增塑效能，又影响塑料老化和电气绝缘性能。

常用抗氧剂有双酚A和I，1，3一三(2一甲基一4一羧基一5一特丁基苯基)丁烷(商品名为Topanol CA)，从邻苯二甲酸二辛酯的酸值变化和热损耗来看，抗氧剂Topanol CA对防止增塑剂苯二甲酸二辛酯的氧化效果较好。农用薄膜中为了防止长期使用过程中的氧化降解，亦应加入抗氧剂，常加入双酚A。

稳定剂的配比必须正确选择，并应考虑到薄膜的应用范围、生产条件和二次加工的方式，也应考虑到所用聚氯乙烯、增塑剂、颜料、填料等的种类;也要考虑含水分的影响，加入物是否会在气味方面产生影响等因素。

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