新疆圣雄氯碱有限公司
摘要：聚氯乙烯的氯含量及其分布决定着该聚合物的性能。随着氯含量的增加，其玻璃化转变温度升高．具有工业价值的所含氯的质量分数为20％～70％，氯含量对的性能影响很大。一般说来，氯质量分数在23％以下的具有弹性体性质；氯质量分数在46％～58％的是一种类似皮革的聚合物；氯质量分数在59％～63％的是一种硬质聚合物：氯质量分数在64％以上的是一种耐燃脆性树脂。性能除与氯含量有关外，还与大分子链上氯的分布状态有关。
关键词：聚氯乙烯；热稳定剂现状；发展趋势
前言：
聚氯乙烯具有优良的力学性能，广泛用于建筑、线缆、包装、医用、玩具等领域，但是，其热稳定性较差，在成型加工温度下会发生降解，所以，必须加入热稳定剂。
一、特点
聚氯乙烯，一般情况下，浓度在20% 以下的烧碱无法造成对聚氯乙烯的破坏。然而，聚氯乙烯也存在的一定的缺陷，主要表现为热稳定性、耐光性差。当温度达到了114℃以上时，聚氯乙烯就会发生一定程度的溶解，并在这一过程之中产生氯化氢气体，此时聚氯乙烯的颜色也会发生相应的改变。聚氯乙烯在各行各业的广泛应用主要得益于它的四个优势：①聚氯乙烯的耐腐蚀性较强，一般的铁管与锌管在一定的条件之下极易发生化学反应，进而造成材料本身的破坏，但聚氯乙烯具有很强的化学稳定性，因此，聚氯乙烯产品往往具有较长的使用寿命，受到人们的青睐；②聚氯乙烯流体受到的阻力相对较小，聚氯乙烯产品的管道内壁较为光滑，一般情况下其粗糙系数仅仅只有0.009，因此受到的阻力与压力很小；③聚氯乙烯具有较高的机械性，当前生产的聚氯乙烯产品往往具有较强的耐水性、耐冲击性以及耐拉伸性，因此产品使用的效率较高；④聚氯乙烯材料熔点不固定，在正常情况下80℃时达到临界点，低于80℃聚氯乙烯材料能够保持良好的稳定性与强度，但温度高于80℃时，聚氯乙烯材料会发生一定程度的软化，这一特性使得聚氯乙烯材料的生产更加便捷
二、聚氯乙烯及其热稳定剂现状
1.有机锡类稳定剂。有机锡类稳定剂如前所述，可以在取代活泼氢、吸收HCl、加成二烯、捕捉自由基等各个方向发挥稳定作用，适用性强、效率高、用量少，可以用较少的牌号去满足不同工艺等的加工要求，另外，其透明性优异，可用于与食品接触的应用，在需要透明、高效的聚氯乙烯制品应用领域有优势，透明制品如片、膜、中空容器等医用、包装等领域；一些较难加工的制品，如大口径管材、管件可用有机锡稳定剂，还有氯化聚氯乙烯（C聚氯乙烯）加工采用有机锡热稳定剂是一个较好的解决方案。所以，机锡热稳定剂也是铅类热稳定剂的重要替代品种之一。有机锡类稳定剂包括烷基锡、硫醇类、马来酸类和羧酸类，其中，甲基锡、硫醇甲基锡较常用。硫醇甲基锡在聚氯乙烯中的迁移极微，已通过德国联邦卫生局（BGA）、美国食品和药物管理局（FDA）、英国的BPF和日本的JHPA认证。所以在美国、欧洲、日本等国家硫醇甲基锡准许用于食品和医药包装用聚氯乙烯制品及上水管中，但BGA和FDA，分别规定最高允许量为2％和1．2％，而这已足够满足聚氯乙烯加工时的耐热需求。经国家全国食品卫生标准专业委员会第十五次会议审议，目前，全球而言，美国是使用有机锡稳定剂最多的国家，占比达到40％以上。有机锡稳定剂在中国目前市场占有率约10％～15％。中国现已成为世界有机锡生产基地，其中代表性企业湖北彝星新材料股份有限公司，已是中国乃至全球较大的有机锡生产企业国外代表性企业有PMC、Galata等公司。有机锡稳定剂缺点是价格较高，但因其效率高，用量较少；另外，其有腐草味，处理不当会发生污染，使用有机锡热稳定剂时应注意工作场所通风，这是必需加以注意的。
今后发展气味小的热稳定剂，提高硫醇锡的耐候性，改善马来酸锡的加工性和耐热性是主要方向，另外，与钙锌等金属皂、有机基热稳定剂的复合也是值得关注和期待的。
2．有机基稳定剂。有机基稳定剂，由于不含金属，特别是重金属，不存在锌烧问题，符合环保要求，能提供很好的初期着色并抑制高温下聚氯乙烯的变黄，受到关注。有机基稳定剂种类较多，包括含N、含P、含O和含S等4种类型，比较常见的有尿嘧啶类、亚磷酸酯、环氧化合物、多元醇、口一二酮化合物等热稳定剂。有机基稳定剂大多为低碱化合物，一般均有取代烯丙基氯上活泼氯的作用，而且许多与钙锌热稳定剂等有协同作用。目前欧洲在这方面研发走在前列，据报道，有机基热稳定剂技术上已能够替代铅热稳定剂，在国内近年开发有机基热稳定剂也不在少数，但还应在以下几方面努力工作：（1）进一步全面了解各类研究开发的新型有机热稳定剂的各项性能，对现有已产业化的有机基热稳定剂进行评价，筛选经济适用的品种，推进实用。（2）研究其与其他热稳定剂及辅助热稳定剂的协同关系，进行复配研究，开发性能优异、高效、性价比高的有机基复合热稳定剂。（3）研发新型、高效、功能性有机基热稳定剂，如透明、高温应用的有机热稳定剂。（4）研究有机热稳定剂在聚氯乙烯制品配方、工艺、设备方面的协调发展。综上，有机热稳定剂或将成为下一代的绿色聚氯乙烯热稳定剂。
三、发展趋势
发展聚氯乙烯相关热稳定剂，应包括适用于合成和加工两个阶段的产品。聚氯乙烯合成阶段的热稳定剂，相对树脂尽管用量较少，但比起大宗原料更成为行业发展的决定因素。热稳定剂行业的发展还是围绕铅稳定剂替代展开。禁铅过程发达国家已经走过30多年了，中国跟随世界限铅、禁铅，但替铅进展并不尽如人意，其中，有技术、产品质量、经济、传统习惯等方面各类问题，但关键还是技术，如果有一个好的技术替代方法，经济也合理，下游加工企业乐意替代是不言而喻的。近年随着国家层面出台各种环保措施，以及行业自律等，替代步伐必将加快，虽然，目前钙锌复合稳定剂是替铅的主流，也应着力拓宽其他替铅的品种。目前，国内应用的聚氯乙烯热稳定剂品种相对较少，需要开发新型热稳定剂，特别推进耐热、耐候、透明、高温等功能性高效热稳定剂的开发。无铅稳定剂替代更多走的是复配的道路，核心问题是要大力开发新的技术组分，积极开发具有自己知识产权的新型化学品，有机基热稳定剂应该成为关注的重点。目前，为对应聚氯乙烯树脂复杂的降解过程，热稳定剂的复配是主要的解决方案，动辄复配组分就达到10多种，积极探索“全效一包化助剂”可以方便应用。复配的安全性需要注意，要注意稳定剂与聚氯乙烯，以及各种稳定剂之问发生反应生成新化学物质的安全性问题。另外，也提倡塑料加工企业根据产品选用适合的单品稳定剂成分进行针对性的自行独特复配。一些规划均将新材料开发列于其中，但就塑料材料而言，许多新材料的开发离不开助剂，有时，甚至比材料本身更关键。建立有效的热稳定剂评价体系和相应标准是今后发展的重要任务，是行业争取国际聚氯乙烯热稳定剂话语权，建设聚氯乙烯热稳定剂强国的的抓手。中国稳定剂行业是以中小企业为主的行业，企业数多达数百家，呈现散乱差的现象。这与世界热稳定剂企业生态有很大不同，国外生产热稳定剂的企业数不多，但其重点的稳定剂品种一个个都竖在那里成为行业的标杆。最近几年的环保风暴，有些的小企业关门，从行业发展而言，也是一件好事情，但这是被动的整合，今后，更应该通过技术创新整合行业资源，育成真正具有世界行业领导地位的企业。
在当前中国积极推进一带一路，构建多元化世界的大经济背景下，聚氯乙烯树脂行业的健康发展可期，聚氯乙烯稳定剂行业的健康发展可期。随着塑料及橡胶行业的飞速发展，聚氯乙烯得到越来越广泛的应用，市场前景极为广阔。
参考文献：
[1]和虎. 新常态经济模式下我国聚氯乙烯行业的发展趋势和机遇[J]. 上海建材，2019（2）：38-41.
[2]王晓萌．热稳定体系研究及其对PVC综合性能的影响[D]．北京：北京化工大学，2019，9（7）.