第一節(jié) 稀土穩(wěn)定劑的定義

稀土穩(wěn)定劑（XT－1、XT－2、XT－3）為PVC新型無(wú)毒熱穩(wěn)定劑。（可行性 研究 ）

第二節(jié) 稀土穩(wěn)定劑的作用機(jī)理

1、稀土在聚氯乙烯中的作用，用于其在成型過(guò)程中，受到了強(qiáng)熱和機(jī)械剪力的影響，致使聚氯乙烯結(jié)構(gòu)式中的 B — 碳原子上的氯原子極易和相鄰的碳原子上的氫原子結(jié)合，放出 HCI 氣體，從而產(chǎn)生雙鍵，使相鄰的氯原子活化。該氯原子極不穩(wěn)定，又促使了相鄰的碳原子放出 HCI 氣體形成多稀鏈段，使聚合物降解，從而影響了制品的機(jī)械強(qiáng)度，使壽命相應(yīng)縮減。當(dāng)加入稀土穩(wěn)定劑后就可以緩慢反應(yīng)速度，保持化學(xué)平衡，降低表面漲力，達(dá)到防止光熱和氧化作用，使塑料制品中氯的活度降低，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，質(zhì)量提高。用離子絡(luò)合觀點(diǎn)來(lái) 分析 ，塑料制品采用稀土做穩(wěn)定劑，由于稀土在塑料中起到凈化雜質(zhì)作用，可促使高分子，聚合提高和分子量增加，從而產(chǎn)生了高分子鏈結(jié)構(gòu)的主價(jià)鍵，斷裂力也此而增大，形成了一中絡(luò)合物鏈為主體的牢固地束縛在一起的結(jié)晶實(shí)體，使產(chǎn)品結(jié)構(gòu)致密，各種性能得到改善，使塑料制品更清晰透明。

2、PVC加工性能的好壞往往根據(jù)加工過(guò)程中物料的流變性能和流動(dòng)性能來(lái)進(jìn)行評(píng)定。PVC復(fù)合物料在高速捏合過(guò)程中，因受到捏合機(jī)內(nèi)槳葉、擋板、器壁間的強(qiáng)烈摩擦與剪切作用，溫度逐漸上升，PVC微粒子逐漸堆集為較大的顆粒，而較大顆粒又被剪切破碎為較小的顆粒，并和其它顆粒結(jié)合在一起，使平均粒度增大。當(dāng)溫度達(dá)到120℃左右時(shí)，物料顆粒逐漸變大而均勻，小顆粒幾乎完全消失，物料顆粒產(chǎn)生凝膠化，使物料更均勻密實(shí)，有利于擠出塑化。

3、PVC粉料任何破碎細(xì)化的過(guò)程都是以有效的力傳遞為前提的。在稀土穩(wěn)定劑中，稀土強(qiáng)酸金屬離子與PVC強(qiáng)堿氯離子易形成絡(luò)合物，即稀原子Re和PVC鏈上的CI原子之間有很強(qiáng)的配位作用。一個(gè)稀土離子可能同時(shí)與兩個(gè)PVC鏈上不穩(wěn)定CI原子形成配位健，使PVC分子間作用力得到增強(qiáng)，這有利于塑化成形的剪切力的傳遞，因而促進(jìn)塑化，增加制品韌性。

4、PVC分子鏈上存在活化基團(tuán)，它們?cè)诟鞣N因素影響下會(huì)發(fā)生脫CL降解，降解是一個(gè)自動(dòng)催化的過(guò)程，一旦發(fā)生HCL降解，材料顏色跟著變深并焦化，在稀土穩(wěn)定劑中，稀土離子均有許多4fR5d的空電子軌道，它們作為配位中心離子可以接受6—12個(gè)配位體的孤電子對(duì)，同時(shí)它們有較大的離子半徑，因而有可能形成6—12個(gè)健能不等的配位健。這個(gè)特性不僅使稀土元素能與3—4個(gè)HCL形成離子健外，還能吸附若干個(gè)HCL分子形成健能不等的絡(luò)合物，即把CL原子吸附在稀土離子周圍而不參與催化脫反應(yīng)，這就有力減少了熱降解HCL的濃度，有效降低了HCL的催化反應(yīng)速度，阻止共軛雙鍵的產(chǎn)生，增加了PVC的熱穩(wěn)定性。另外，稀土陽(yáng)離子與PVC中的CL離子形成配位體后，使物料體系中各組分能很好地滲透到PVC粒子內(nèi)，從而提高了物料流動(dòng)性，相溶性，亦不影響PVC透明度。

5、稀土元素陽(yáng)離子外圍有眾多的空軌道來(lái)接受配位體的孤電子，而且稀土金屬離子有較大的離子半徑，某些填料中的氧原子與氯原子相似，亦有幾個(gè)孤電子對(duì)，可與稀土離子形成配位鍵。鑭與氧的親和力很強(qiáng)，為此CaCO3與PVC的相溶性，可適當(dāng)增加填料用量。配方中的有機(jī)物和無(wú)機(jī)物能夠與稀土離子形成各種各樣的配位體或螯合物，增加分子間的作用力，使無(wú)機(jī)物得到良好的包裹，改善制品性能。也就是說(shuō)稀土穩(wěn)定劑對(duì)PVC復(fù)合材料中各組分有 偶聯(lián)增容作用。

6、稀土元素具有吸收230-320納米紫外線的功能。稀土化合物中合適的陽(yáng)離子基團(tuán)能起置換PVC大分子上的烯丙基氯原子的作用，這就使稀土穩(wěn)定劑能提高PVC的耐候性，延緩制品老化過(guò)程。

第三節(jié) 稀土穩(wěn)定劑的現(xiàn)狀

XT－1型主要用于型材、管材、板材、片材等PVC制品；XT－2管件、扣板、注塑等PVC制品無(wú)毒高效透明；XT－3主要用于PVC透明制品,運(yùn)輸帶、密封條、人造革、鞋底料、管材、門簾等，三者熱穩(wěn)定性高于鉛鹽及復(fù)合穩(wěn)定劑，本品價(jià)格低廉，是目前最有發(fā)展前途的一類穩(wěn)定劑。

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，人們 研究 有特殊結(jié)果的輕稀土化合物作為PVC加工的PVC穩(wěn)定劑，輕稀土無(wú)毒，無(wú)味，無(wú)放射性，相當(dāng)于密度小，尤其是它的特殊的原子結(jié)構(gòu)，作為PVC穩(wěn)定劑具有較大的優(yōu)越性。從理論上來(lái)說(shuō)，稀土做為PVC穩(wěn)定劑是較為理想的，但大量的試驗(yàn)證明：純稀土化合物具有優(yōu)良的長(zhǎng)期穩(wěn)定性，但初期著色性差，不能單獨(dú)作為主穩(wěn)定劑使用，要作為完全無(wú)鉛化產(chǎn)品以滿足PVC制品的實(shí)際加工需要，還須配合其他優(yōu)良助劑才能使用，但成本過(guò)高。目前用于PVC門窗框材的稀土穩(wěn)定劑，是該領(lǐng)域的主流產(chǎn)品，但通過(guò)用性不強(qiáng)，推廣應(yīng)受到一定限制，稀土穩(wěn)定劑作為通用PVC穩(wěn)定劑使用時(shí)須配合少量有協(xié)同功效的助劑才能達(dá)到降低成本，擴(kuò)大適用面的目的，并提高稀土PVC穩(wěn)定劑的環(huán)保水平。

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