§4.4热稳定剂
一、聚合物的热老化及热稳定剂的作用
聚氯乙烯的热降解主要是分解脱氯化氢反应，一旦开始会自动催化下去，导致进一步氧化降解，结果是颜色变深，物理机械性能下降。
热稳定剂应有的功能：（1）结合脱出的氯化氢，终止它的自动催化作用；（2）置换分子中活泼的氯原子，抑制脱氯化氢反应；（3）能与聚烯结构进行双键加成反应，消除或减少制品的变色和颜色加深；（4）防止聚烯结构的氧化。
二、热稳定剂的主要品种
1、铅稳定剂：主要是盐基（未成盐的一氧化铅）铅盐（无机酸或有机羧酸铅），通过未成盐的一氧化铅捕捉聚氯乙烯热降解时释放的氯化氢。
3PbO ·PbSO4·H2O+6HCl 3PbCl3+PbSO4+4H2O
一氧化铅具有很强的结合氯化氢的能力。是开发最早的热稳定剂，仍大量使用。
铅稳定剂优点是：耐热性、稳定性、电绝缘性、耐候性良好，价格低廉，有白色颜料的性能
铅稳定剂缺点是：有毒性，相容性和分散性差，制品不透明，没有润滑性，易产生硫污染。
2、金属皂类稳定剂：主要是高级脂肪酸的钙、镁、锌、钡、镉等的金属盐
机理：（1）金属皂直接捕集HCl (RCOO)2Me+2HCl MeCl2+ 2RCOOH
（2）有机羧酸基置换出Cl原子而使其酯化 P116
3、有机锡稳定剂：通式为RmSnY4-m, R为烷基，Y是通过氧原子和硫原子与
Sn连接的有机基团，主要有脂肪酸盐、马来酸盐、硫醇盐 (P117)
有机锡为高效热稳定剂，最大优点是具有高度透明性、突出的耐热性，耐硫化污染，缺点是价贵，使其使用较少。主要用于聚氯乙烯的透明制品，特别是硬质透明制品。
4、稀土稳定剂：一种新型的热稳定剂，可以是稀土的氧化物、氢氧化物及稀土的有机弱酸盐，其中稀土氢氧化物热稳定效果最好。
作用机理：捕捉HCl和置换氯原子，热稳定性好于铅盐及金属皂类，是铅盐的3倍及Ba/Zn复合稳定剂的4倍，且无毒透明，可部分替代有机锡类稳定剂用于透明、低毒的塑料制品中。稀土稳定剂无润滑作用，应与润滑剂一起加。
5、液体复合稳定剂：主要成分是金属盐，其次配合以亚磷酸酯、多元醇、抗氧化剂和溶剂等多种组分。从配方来看，与树脂和增塑剂的相容性好，其次透明性好，耐候性好，不易析出，用量少，使用方便，比用有机锡便宜，但缺乏润滑性，因而常与金属皂和硬脂酸合用。
6、有机辅助稳定剂：本身不具有热稳定作用，但能促进主稳定剂的稳定效果。辅助稳定剂一般不含金属，也称非金属热稳定剂。主要有亚磷酸酯、环氧化物、多元醇类。
三、热稳定剂的选用
1、硬质聚氯乙烯配方中热稳定剂的选用：硬质聚氯乙烯中，增塑剂的量少或不加，但要求热稳定剂的加入量相应增大，且稳定效果要好。（1）不透明硬制品常选铅类（总加入量为3~5份）；（2）透明硬制品常选皂类（加入量为3~4份）及有机锡类（加入量为1~1.5份）。
2、软质聚氯乙烯配方中热稳定剂的选用：这类配方中增塑剂含量高，加工温度低，可适当减少稳定剂的加入量。（1）不透明软制品常选铅盐（1~2份）与金属皂（1~2份）协同加入；（2）半透明软制品常选几种金属皂类并用（加入量为2~3份）；（3）透明软制品常选金属皂类（1~2份）及有机锡类（0.5~1份）。
3、无毒聚氯乙烯配方中热稳定剂的选用：不宜选用铅盐和有毒的有机锡及有毒的Pb、Cd金属皂。
4、主稳定剂的协同作用：几个主稳定剂并用，注意其协同作用。
（1）三碱式硫酸铅与二碱式亚磷酸铅有协同作用，协同比为2:1或1:1.
（2）不同金属皂间有协同作用。
（3）金属皂与有机锡间有协同作用；（4）部分稀土与有机锡有协同作用。
5、主、辅稳定剂的协同作用：金属皂与环氧类；金属皂类与多元醇类；部分稀土与环氧类；金属皂类与亚磷酸酯类。
6、热稳定剂与其他助剂的并用：有些稳定剂本身无润滑作用，要另加润滑剂。
