一﹑有机锡稳定剂
1. 有机锡稳定剂的结构与分类
有机锡稳定剂一般可用以下结构表示﹕XnSnY(4-n) （n=1---3）
其中﹐X基团可以是烷基﹐如甲基﹑丁基﹑辛基﹐也可以是酯基。根据X基团的不同﹐有机锡稳定剂可分为烷基锡和酯基锡﹐烷基锡又可根据烷基的不同分为甲基锡﹑丁基锡﹑辛基锡等。Y可以是脂肪酸根﹐如马来酸根﹑月桂酸根﹑也可以是硫醇根。根据Y基团的不同﹐有机锡稳定剂可分为有机锡马来酸盐﹑有机锡月桂酸盐﹑有机锡硫醇盐等。
2. 有机锡稳定剂的性能及应用
有机锡稳定剂最大的优点是具有优良的透明性﹐使用有机锡稳定剂的PVC配方﹐可得到结晶般的制品。有机锡稳定剂具有超凡的热稳定性﹐目前没有任何其它类型的热稳定剂能超过它。在押出过程中﹐加工温度可达到200℃-230℃.大多数有机锡稳定剂是无毒的﹐加之有机锡稳定剂在PVC中迁移极微﹐因此有机锡稳定剂是PVC加工首选热稳定剂。
有机锡稳定剂与PVC有极好的兼容性﹐一般不会出现像铅盐稳定剂﹑金属皂稳定剂体系所常见的在金属表面析出用压析等现象。有机锡稳定剂不会提高液体状PVC的黏度﹐也不会对液体体系的表面特性或对熔融的PVC制品表面产生不利影响。含硫的有机锡稳定剂自润滑性较差﹐要使制品的透明性好﹐就得提高加工温度。但总的来说﹐有机锡稳定剂同其它任何类型稳定剂来比﹐其综合性能更接近于理想中的稳定剂。但所有的有机锡稳定剂﹐主要缺点是成本高。
二﹑铅盐稳定剂
1.概况
铅盐稳定剂是最古老的稳定剂之一。铅盐稳定剂一般都具有很强的结合氯化氢的能力﹐对于PVC脱HCL无抑制作用,也无促进作用.氧化铅与氯化氢的结合能力很强﹐如果作为稳定使用﹐会造成制品着色﹐所以人们就开发了一系列带盐基（PbO）的白色铅盐﹐稳定剂行业所说的铅盐就是指的这一类结合有机盐的无机或有机酸铅盐。其中无机酸包括硫酸﹑亚磷酸﹑亚硫酸等﹐而有机酸包括邻苯二甲酸﹑硬脂酸﹑水杨酸﹑马来酸等。铅盐稳定剂最大的特点是耐热性和电绝缘性好﹐成本低﹐最大的缺点就是毒性高和透明性差。三盐基性硫酸铅的分子式为3PbO.PbSO4.H2O.
2. 铅盐稳定剂的性能及应用
铅盐稳定剂的优点是耐热性优良﹐特别是长期热稳定性良好﹔电气绝缘性优良﹔具有白色颜料的性能﹐覆盖力大﹐因此耐候性也良好﹔可做发泡剂的活性剂﹔价格低。但其缺点是相对密度大且易凝集﹐因而配料中难以分散均匀﹔毒性大且有初期着色性﹐给配色带来困难﹐故难得到鲜明色彩﹔缺乏润滑性和透明性﹔容易产生硫化污染。
（1）耐热性好 在盐基性铅盐中﹐起稳定作用的仅仅是盐基﹐能够发生反应的盐基的质量分数（%）称为有效铅含量。有效铅含量高者﹐耐热性高。三盐基性硫酸铅的有效铅含量较高﹐故比其它产品表现出更为出色的耐热性。
（2）电绝缘性优异 由于铅盐是非离子的﹐且不导电﹐因而是惰性的。这就是铅盐类稳定剂有优异的电绝缘性﹐在电线﹑电缆行业有很大用途的原因。
（3）耐候性优异﹑透明性差﹐这是相关联的问题。根据铅盐的具体结构﹐有些能起白色颜料的作用﹐而透明性好的也只能达到浑浊或者乳白色的半透明﹐都表现出强烈的覆盖力﹐因此具有较强的耐候性。
（4）分散性差及毒性 这是铅盐的主要缺点。
（5）大多数铅类稳定剂是不可溶的﹐不能从PVC中萃取出来﹐故铅不存在诸如稳定剂挥发等问题。
三﹑金属皂稳定剂
1.概况
金属皂稳定剂是稳定剂中的一大类﹐它是高级脂肪酸金属盐总称。
2.金属皂的性能特点及应用
（1）镉皂稳定剂 镉皂是金属皂中性能最好的一类。其优点主要体现在﹕1.良好的热稳定性﹔2.无初期着色﹐可制得无色透明产品﹔3.优良的光稳定性﹔4.有防止析出黏附的效果。镉皂中应用最广乏的是硬脂酸镉。
（2）锌皂稳定剂 锌皂稳定剂对PVC的热稳定性极差﹐添加锌皂的样片﹐加热时急剧变黑﹐产生锌烧现象﹐因此锌锌皂稳定剂不能单独使用。因为它与镉皂具有相同的反应性﹐作为无毒产品与碱土金属皂和辅助稳定剂并用﹐可替代镉类稳定剂的配方。锌皂的主要优点有﹕1.初期着色性优良﹔2.防止积垢效果好﹔3.可提高耐候性﹔4.许多锌皂被认可为无毒稳定剂﹐与钙皂配合用于无毒配方﹔5.锌系稳定剂用于糊状树脂显示出理想的稳定效果。锌皂的代表产品为硬脂酸锌。
（3）钡皂稳定剂 钡类化合物热稳定性好﹐以金属皂和液态稳定剂的形态广泛应用。其代表性产品为硬脂酸钡。这类化合物加工时产生红色的初期着色﹐这容易引起压析现象﹐因此钡皂也不单独使用﹐经常与镉锌皂并用于软质制品配方中。钡皂最典型的应用是与镉皂配合使用﹐几乎是复合金属皂的典型代表。由于毒性较大﹐钡皂有一天也会走出人们的视野。钡皂稳定剂的优点主要为﹕1.良好的热稳定性﹔2.良好的润滑性。
（4）钙皂稳定剂 钙皂稳定剂以硬脂酸钙为代表。这类稳定剂稳定性差﹐但无毒﹐具有良好的润滑性﹐与铅盐﹑锌皂﹑有机锡具有协同作用﹐应用前景十分广阔。钙皂稳定剂最典型的应用是与锌皂配合使用用于无毒配方﹐用于电线电缆方面有上乘表现。
（5）其它金属皂稳定剂 硬脂酸铝﹑硬脂酸镁﹑硬脂酸钙﹑硬脂酸锌均为无毒稳定剂﹐都需要与其它稳定剂配合使用。
金属皂的性能与所含金属的种类有很大。一般情况下﹐镉皂﹑锌皂初期耐热性好﹔钡皂﹑钙皂﹑镁皂﹑锶皂长期稳定性好﹐铅皂处于中间。镉皂﹑锌皂﹑铅皂﹑钡皂﹑锡皂耐候性好﹔铅皂﹑镉皂的润滑性好﹔钡皂﹑钙皂﹑锶皂润滑性较差﹐但凝胶化性能好﹔钡皂﹑钙皂﹑镁皂﹑锶皂容易产生压析现象﹐而锌皂﹑镉皂则不容易出现压析﹔铅皂﹑镉皂毒性大﹐有硫化污染﹐钙皂﹑锌皂可用于无毒配方。
金属皂的羟酸部分也对其性能产生一定的影响。在相同情况下﹐一般酸根碳链增长﹐润滑性变好﹐兼容性降低﹐压析现象严重﹐喷霜也变得厉害﹔但被水的极性溶剂抽出减少。
3.复合金属皂稳定剂
加工行业对稳定剂的性能要求是多方面的﹐而单一的金属皂往往满足不了使用要求﹐因此复合金属皂稳定剂的使用已成为一种趋势。金属皂的复合使用﹐不是性能的简单相加﹐而是利用了组分之间的协同作用。复合金属皂稳定剂的组成一般是不公开的。但基本组成包括稳定剂主体（即金属皂）﹑溶剂（有机溶剂﹑增塑剂﹑液态非金属稳定剂）﹑功能助剂（辅助稳定剂﹑透明改良剂﹑光稳定剂﹑润滑剂等）。根据形态来分﹐目前使用的复合稳定剂主要有固体复合稳定剂和液体复合稳定剂。液体复合稳定剂具有以下优点﹕1.与PVC树脂﹑增塑剂兼容性好﹐凝胶化迅速﹑透明性优良﹔2.无飞散性﹐作业环境好﹔3.与亚磷酸酯﹑环氧化合物容易实现一包装﹔4.与有机溶剂兼容﹐黏度稳定性好。固体复合稳定剂具有以下优点﹕1.润滑性优良﹔2.不降低PVC的维卡温度。
（1）钡/镉复合稳定剂 钡/镉复合稳定剂是性能优良的稳定剂。钡化合物和镉化合物并用﹐能产生协同效应。羟酸镉具有优异的初期着色性﹐但长期稳定性差﹐而钡化合物与之相反。两者并用能获得良好的长期稳定性。其优点为﹕1.无初期着色﹐热稳定性优良﹔2.无析出和喷霜﹔3.加工性优良﹔4.耐候性优良。
钡/镉复合稳定剂的成分除了金属皂外﹐还有多元醇﹑受阻酚抗氧剂﹐在许多配方中还含有液体亚磷酸酯和液体环氧增塑 剂。这是因为镉盐在稳定化过程中生成氯化镉﹐该物质对脱HCl有极强的催化作用﹐亚磷酸酯﹑多元醇等物质的配合﹐可螯合或钝化有害的氯化镉。有时为了改善初期着色性和透明性﹐还配合有金属锌皂。以下是一个钡/镉/锌复合稳定剂配方的实例﹕
水解亚磷酸二苯二异辛酯 8.6 苯甲酸镉 8.3
季戊四醇 3.0 脂肪酸锌 4.4
双酚 A 2.8 亚磷酸一苯二异辛酯 57.4
脂肪酸钡 15.5
（2）钡/锌复合稳定剂 钡/锌复合稳定剂是为了取代镉盐而开发的稳定剂。以下是一个钡/锌复合稳定剂配方的实例﹕
烷基酚钡 33.7 水解亚磷酸三苯酯 2.3
液体石蜡 19.3 双酚 A 0.8
高极脂肪醇 19.3 双亚磷酸酯 19.4
苯甲酸锌 4.3 季戊四醇 0.9
β-二酮化合物作为初期着色防止剂的使用﹐使钡/锌复合稳定剂性能更加完善。其主要优点是﹕1.耐候性优于钡/镉复合稳定剂﹔2.耐寒性得到改良﹐可减少磷酸酯类辅助增塑剂用量。钡/锌复合稳定剂光稳定性方面稍差﹐可通过配合使用环氧增塑剂和紫外线吸收剂来补偿。
（3） 钙/锌复合稳定剂 钙/锌复合稳定剂是为无毒应用领域而开发的稳定剂。以下是钙/锌复合稳定剂的配方实例﹕
硬酯酸钙 25 固体亚磷酸酯 5
硬酯酸锌 5 β-二酮化合物 3
钙/锌复合稳定剂的性能可以通过调节钙/锌比来实现。钙含量增加﹐长期稳定性变好﹐透明性增强﹔锌含量增加﹐初期着色减少﹐而长期稳定性降低。
四﹑有机锑稳定剂
有机锑稳定剂的优势在于﹕稳定性能好﹐成本较低﹐产品无毒﹔它的缺点是﹕透明性差﹐光稳定性差﹐润滑性差﹐与某些有产生交*污染等。充分了解产品的特性﹐最大限度地发挥其优势﹐克服其缺点﹐对于稳定剂的合理选用是非常重要的。
五﹑有机辅助稳定剂
(1)亚磷酸酯 亚磷酸酯是应用最广泛的有机辅助稳定剂,在液体钡/锌、钙/锌类稳定剂中是一种不可缺少的成分，在镉/钡/锌体系中作用更为明显。根据其结构特点，亚磷酸酯可分为亚磷酸单酯、亚磷酸二酯和亚磷酸三酯。一般亚磷酸单酯表现出优良的耐析出性的透明性，亚磷酸二酯和亚磷酸三酯则表现出优良的耐候性、热稳定性和着色性能。在硬质PVC中加入某些亚磷酸酯可以改善光稳定性，此外亚磷酸酯 的加入可以降低熔体黏度，从而使PVC的加工比较容易进行。
在PVC制品配方中，亚磷酸酯的作用首先表现在置换烯丙基氯，在金属皂存在下，亚磷酸酯可与某些金属产生螯合或者与金属氯化物生成亚磷酸盐,从而抑制其在脱氯化氢中的催化作用。一般亚磷酸烷基芳基酯性能优于亚磷酸烷基酯。 亚磷酸酯一般用于液体稳定体系,一般添加量为10%-30%(在稳定剂中的质量分数)。
(2)环氧化合物 环氧化合物也是无镉配合中不可缺少的并用助剂,具有改善热稳定性、耐候性和透明性的作用。环氧化合物的辅助稳定效果取决于稳定体系，一般说来对钙/锌和钡/锌稳定性影响最大，对钡/镉和铅盐也有一定影响，但对有机锡稳定性丝毫没有改进。液体的环氧化合物还起到增塑剂和滑剂的作用，因此在使用环氧化合物的软质PVC配方中，主增塑剂的用量可在一定程度上减少。环氧化合物还可以改善钡/锌、钙/锌体系的光稳定性。此外，环氧油酸酯黏较低，能赋予良好的低温柔顺性，环氧化油挥发性低，可改善耐抽出性。
环氧化合物的氯化氢反应生成氯乙醇，在钙、锌等金属皂催化下，取代PVC中不稳定的氯原子而发挥稳定作用。在静态实验中，环氧化合物的作用是抑制PVC的变黄，单独使用效果不佳，当环氧化合物与亚磷酸并用时，其效果可得到明显改善。
（3）多元醇 多元醇可以螯合金属离子,防止氯化物催化降解,可以置换烯丙基氯,从而使PVC稳定。一般使用的多元醇易溶于水。
