有机锡类热稳定剂主要包括含硫有机锡和有机锡羧酸盐两类。
含硫有机锡是所有有机锡中初期着色和持续稳定性{zh0}的,且具有{zy1}的透明性及耐水抽出性,加工润滑性和流动性也较好。其主要缺点是不能与铅、镉并用,加工时有硫臭味且光稳定性较差。
同样的烷基,硫醇锡比羧酸锡初期热稳定性更优异。其原因是由于与锡相联的硫和氧的原子结构不同所造成的。氧和硫元素在元素周期中同为第六族元素,它们区别在于其结构不同。
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Tab1:Electric structure and atomic character of oxygen and sulfur
由表1可以看出:硫原子比氧原子多一层电子,因而电子的屏蔽作用较大,使硫原子核原子共价半径较大,电离势及电负性比氧小。电负性它表示元素吸引电子(不是获得电子)倾向性的大小。总之原子结构决定了硫原子对外层电子吸引力较氧小。在外因作用下(如热、光及极性分子的诱导效应等)硫醇中的硫原子(S)较羧基中与锡相联的氧原子(O)更容易与PVC中不稳定氯原子相对应的碳原子(C)形成配位键,最终取代PVC中不稳定氯原子。从根本上防止PVC脱HCL的降解反应发生。
与有机锡羧酸盐相比,有机锡硫醇盐显著的优点主要归于硫的抗氧剂效应,以及作为亲核剂硫醇盐配位体更优异。这是由于结构中硫原子比氧原子相关的电子密度极化度更大所致。
有机锡硫醇盐的优点是它们的高效性和优异的透明性。缺点都和硫有关,也就是气味、光稳定性和硫污染问题。使用紫外线吸收剂和二氧化钛颜料可以改善其光稳定性不足的问题。但气味和污染问题较难克服,这也是硫醇锡有机锡在软制品中较少应用的主要原因。
含硫有机锡在稳定作用过程中要生成硫醇及相应含硫产物。硫醇可与汞、银、铝等重金属盐或氧化物作用生成不溶于水的硫醇盐。在稀过氧化氢或碘,甚至在空气中氧的作用下,硫醇可被氧化成二硫化物。强氧化剂(如高锰酸钾、硝酸、高碘酸)作用下,硫醇氧化经过中间产物次磺酸、亚磺酸,最终得到磺酸。就是这些物质会与接触物中的重金属等发生反应,导致硫污染。
[1].戴安邦等。无机化学教程。北京:人民第二版,1972 377;
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