金属皂类 用量仅次于铅盐的第二大类主稳定剂,其热稳定性虽不如铅盐类,但兼有润滑性,除Cd、Pb外都xx,除Pb、Ca外都透明,无硫化污染,因而广泛用于软质PVC中,如xx类、透明类等。
金属皂类可以是脂肪酸(月桂酸、硬脂酸、环烷酸等)的金属(铅、钡、镉、锌、钙等)盐,其中以硬脂酸盐最为常用,其热稳定性大小顺序为:锌盐>镉盐>铅盐>钙盐/钡盐。
金属皂类一般不单独使用,常常为金属皂类之间,或与铅盐及有机锡等并用。
常用金属皂类稳定剂有
硬脂酸锌(ZnSt),xx且透明,易引起“锌烧”,常与Ba、Ca皂并用。
硬脂酸镉(CdSt),为一重要的透明稳定剂品种,毒性较大,不耐硫化污染,常与Ba皂并用。
硬脂酸铅(PbSt),热稳定性好,可兼做润滑剂。缺点为易析出,透明差,有毒且硫化污染严重,常与Ba、Cd皂并用。
硬脂酸钙(CaSt),加工性好,无硫化污染,透明,常与Zn皂并用。
硬脂酸钡(BaSt),xx,抗硫化污染,透明,常与Pb、Ca皂并用。
研究结果与实践表明,金属皂热稳定剂一般不宜单独使用,复合并用可取得良好的协同效应。因金属皂类热稳定剂阴离子部分、协效剂、溶剂或分散相等不同,复合金属皂类热稳定剂有固态和液态之分。
硬脂酸铅/镉/钡热稳定剂 硬脂酸铅热稳定效能较好,但用量较多时,降低PVC制品透明性。硬脂酸镉不仅热稳定效能好(初期着色性小),而且PVC制品透明度高。但硬脂酸镉置换PVC分子上不稳定的氯原子后生成的RCOOCdCl继续与PVC上不稳定的氯原子发生反应,生成的CdCl2使PVC上C—Cl健活化,对脱HCl有催化作用。硬脂酸钡不仅能与脱出的HCl反应,而且能与CdCl2反应重新生成硬脂酸镉。因此将硬脂酸铅、隔、钡并用可提高PVC热稳定性和PVC 制品透明性。目前,软PVC压延透明农膜多采用硬脂酸铅、镉、钡与适量环氧化合物、亚磷酸酯组成的热稳定体系。一些企业已将此热稳定剂并用于软PVC压延透明薄膜。
硬脂酸钙/锌复合热稳定剂 硬脂酸钙、锌xx热稳定剂,价格较低,适于食品包装用PVC制品。研究结果表明,锌皂稳定剂的离子化势能高,与PVC分子上的烯丙基氯反应,能使PVC稳定,抑制初期着色效果良好。但反应生成的ZnCl2是脱HCl的催化剂,能促进PVC降解。并用的钙皂不仅与HCl反应,而且能与ZnCl2反应生成CaCl2,并重新生成锌皂。CaCl2对脱HCl无催化作用,而且钙的衍生物络合ZnCl2能降低其脱HCl的催化能力。环氧化合物与钙、锌皂类并用有较好的协同效应。通常,以硬脂酸钙、硬脂酸锌、环氧大豆油酸酯为主组成xx复合热稳定剂。值得重视的是,β-二酮类新型辅助热稳定剂与钙、锌皂稳定剂并用,促进了xx钙、锌复合稳定剂的扩大使用。在一些诸如PVC瓶、片材等食品包装材料中使用。