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PVC鈣鋅穩定劑常用測試方法解析（三）

4、轉矩流變儀

轉矩流變儀是模仿實際PVC加工的一種典型的小試型儀器。在儀器的外側有封閉的加工箱，通過與儀器相連的電腦可以控制加工箱的溫度，以及內部兩個輥的轉速，加入轉矩流變儀的物料質量一般為60～80 g，根據不同儀器型號而不同。實驗步驟為：提前準備含有不同的熱穩定劑的母料，鈣鋅穩定劑，基礎母料配方中除了PVC以外一般還有ACR、CPE、CaCO3、TiO、潤滑劑等。轉矩流變儀提前置溫，當升至溫度且轉速平穩后，將稱量好的混合料加到加工箱內，迅速封閉，記錄與之相連的電腦上的各種參數，即為流變曲線。加工完成后，還可以得到擠出物的不同的外貌特征，如白度、是否成型、平滑度等。通過這些參數，可以判斷相應熱穩定劑的工業化潛力，合適的熱穩定劑應具有合適的扭矩與塑化時間，出物應成型較好且白度高，表面平滑等。轉矩流變儀在實驗室研究和工業化大規模生產之間搭建了一個便捷的橋梁。

5、動態雙輥試驗

作為動態測定熱穩定劑效果的一類輔助方法，動態雙輥在缺少流變儀時使用，實驗中選取雙輥壓片儀器。將高速混合粉料加之其中，壓片成型。對所得的樣片進行反復擠出。直至試片變黒為止，鈣鋅穩定劑zui新原材料廠家，記錄下完全變黒的時間，稱作黒化時間。通過比較黒化時同的長短來判斷不同的熱穩定劑對PVC的熱穩定效果。

有機輔助熱穩定劑水滑石與其他堿性物質的區別

單從機理上看，LDHs與其他堿性物質吸收HC1都屬中和反應，并無本質的區別，亦不具有更高的HC1容量(如用堿基含量來表征HC1容量，以常見的LDHsMg6 Al2( OH)16 CO3.4H2O為例計算，其堿基OH-、CO32-總當量的理論值約為0.030mol/g，而其對應的氫氧化物Mg(OH)2、Al(OH)3則分別為0.034、0.038，即金屬氫氧化物的理論值更大。

LDHs的這種層狀結構會有更好的熱穩定性的原因可能有兩個：

 (1)按Kyowa公司的解釋，在PVC加工時復雜的熔融體系中，HCl被中和生成的各種金屬氯化物吸水后會形成離子態，對PVC的降解脫HC1都有或強或弱的催化作用，而LDHs將Cl-吸收到其層間，不會吸水形成離子態，限制了Cl-的化學活性。

 (2)與置換或終止自由基傳遞等相比，吸收中和HCl來提高PVC的熱穩定性在某種程度上只是一種補救措施，玩具用鈣鋅穩定劑前景如何，不能從根本上避免PVC的降解。根據化學平衡理論，HC1的化合物需有適當的活性，堿性太強，如NaOH，不但不能起到穩定作用．反而加速HC1的脫出。LDHs的層狀結構可能由于空間位阻使其在提供減基時具有類似緩沖劑的特點，避免了堿性過強帶來的負作用，所以增加用量可以顯著延長熱穩定時間。相比之下，弱堿雖能在較低用量下起一定的熱穩定作用，但用量增加，“濃度”增加，堿性增強，負作用將正作用基本抵消，穩定性不隨用量遞增，效果有限。

PVC各種降解成因

　　1)熱氧化分解;

　　2)無氧情況下增長大自由基的交聯;

　　3)立構規性對降解的影響;

　　4)光降解;

　　5)氧化脫HCl;

　　6)輻射降解;

　　7)加工過程引入的臨界應力導致的分子鏈斷;

　　8)PVC分子中支化點對降解的影響等。

　　PVC的脫HCl降解

　　1)PVC鏈上存在活化基團，通常在100℃以上就容易發生脫HCl的降解反應;

　　2)脫HCl過程是一個自催化過程，會引發大分子鏈連鎖式分解脫HCl;

　　3)當在一個共軛體系中出現6或7個多烯結構時，PVC分子吸收紫外光，從而呈現黃色;

　　4)隨著脫HCl過程的繼續，雙鍵增加，PVC顏色繼續變深乃至焦化、交聯，Z后斷鏈。

　　PVC穩定劑應具備的功能

　　1)能置換分子中活潑的和不穩定的氯原子，抑制脫反應;

　　2)能吸收或中和加工和使用過程中所脫出的HCl，終止其自動催化作用;

　　3)能與聚烯結構進行雙鍵加成反應，消除或減緩制品變色;

　　4)游離基和吸附離子型雜質，提高PVC脫HCl的活化能。

　　PVC鈣鋅穩定劑的穩定機理

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