材料助剂_工艺助剂
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答题纸
（20 12 —20 13 学年第 一 学期）
课号：__课程名称： 高分子材料助剂改卷教师：
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热稳定剂的现状与发展
摘要：本文阐述了热稳定的发展史和目前聚氯乙烯热稳定剂在无国内外的发展状况，详细对比了国内和国外在热稳定剂方面的差距。对将来热稳定剂的发展提出展望。关键词：热稳定剂；发展历史；发展现状；未来展望
聚氯乙烯(PVC)是世界通用的五大合成树脂之一 ,聚氯乙烯的制品在工业生产中占有很重要的地位，在日常生活中其制品也是一种通用塑料产品。有研究显示：目前全世界 PVC 产量已超过 3 000 万 t/a，我国产量超过 300 万 t/a，预计2010 年，我国对 PVC 的需求量可达 700 万 t/a。因为其具有很好的稳定性，不易被酸、碱腐蚀；对热比较耐受、具有阻燃、耐化学药品性高（耐浓盐酸、浓度为90%的硫酸、浓度为60%的硝酸和浓度20%的氢氧化钠）、机械强度及电绝缘性良好的优点。在工、农业生被广泛的应用。但PVC的加工温度高于其热分解温度，在PVC的加工过程中容易分解释放出有害的氯化氢气体。这个问题一直是困扰聚乙烯塑料开发与应用的主要难题。为了解决这一问题人们通过大量的实验发现如果在聚乙烯中含有少量的铅盐、金属皂、芳胺等杂质时起到了延缓其热分解的作用。从而促使热稳定剂的不断研究和发展。
1、热稳定剂的发展历史
聚氯乙烯最早合成出来是在1872年，但直到本世纪二十年代，人们还没有找到合适的加工方法来制造这种聚合物。三十年代，用磷酸酯和邻苯二甲酸酯混台物来生产的PVC制品在美国取得专利。当时使用的热稳定剂是铅白和硅酸钠。随着研究的不断深入，更多的热稳定剂被发现或者合成出来，1934年，金属皂类稳定剂获得了专利。碱金属、碱土金属的氧化物、氢氧化物也被广泛地用作聚氯乙烯稳定剂，到了四十年代，由于协同效应的发现，Ba／Cd、Ca／Zn等复合稳定剂出现了。五十年代的辉煌成就在于硫醇锡和其它含硫稳定剂的发现及其工业化。硫醇锑、多元醇也是在此期间获得专利的。六十世纪是稳定剂大发展的时代，个类型的稳定剂不断的出现，稳定剂的品种不断的得到
丰富，其效率也大大的得到提升，这个时代最伟大的成就是研究出了食品级的锌基锡热稳定剂。步入八十年代热稳定剂的发展变得缓慢，但随着技术的进步对稳定剂提出了更高的要求，所以稳定剂的发展更加的细化，向不同的方向发展。其中以环境和健康方面的稳定剂得到了全面的发展。因而出现了用于食品包装的Ca／Zn液体稳定剂，低挥发Ba／Cd稳定剂以及无镉稳定剂。硫酵锑稳定剂由于其效率高、无毒，也重新得到了重视。到了九十年代在稳定剂无铅化的研究取得了可喜的进步，这个时期稀土稳定剂也异军突起。
2、热稳定剂的现状
2.1、国外热稳定剂的发展现状
热稳定剂发展到了八十年代，随着更多环保、安全的热稳定剂被合成出来，高污染、不安全的有毒重金属热稳定剂逐渐退出了发达国家的生产线。但热稳定剂在PVC生产中不可替代的作用每年的用量在逐渐的增多。美国1991年PVC热稳定剂的消费量是44 kt，1994年是49 kt，1996年达到53 kt，年均增长率为3.8 %。这几年的消费结构是：有机锡类占1/ 3以上，为第一位(其中甲基锡占50 %，丁基锡占40 %)。金属皂类占近1/ 3，铅盐类占1/ 3。美国PVC热稳定剂的构成较为合理，有毒的(铅盐类)稳定剂使用较少[3]。西欧1991年热稳定剂的消费量达到104 kt，1996年达110 kt，从消费结构的统计数据来看西欧由铅盐类稳定剂向有机锡类的转化较快, 但也不如美国。日本1991 年热稳定剂的消费量为65.5 kt，到了1996年热稳定剂产量达到71kt，1997年产量为73 kt，消费量为72 kt。到了1998年稳定剂的产量为64.1 kt，消费量为64.6 kt,，较1997年下降了7.6 kt。消费结构上以铅盐为主，占49 %,，金属皂类占30 %。其次是有机锡类(甲基锡占50 %, 丁基锡占40 %)和纯有机类稳定剂。从消费结构来看日本铅盐类热稳定剂的用量依然偏高。这三地区的热稳定剂是当今世界发展最成熟，技术最先进的。美国的Barolcher公司是世界上最大的热稳定剂生产厂家, 目前正在扩大铅盐类替代品的开发, 最近推出的Baeropan MC系列固体钙/ 锌稳定剂, 可用于90度、105度两种温度的电缆护套和绝缘材料, 性能较好, 价格较低。并且美国在热稳定剂无铅化方面走在世界的前列。
2.2、我国热稳定剂的发展现状
我们国家发展热稳定剂的发展由于各种原因起步比欧美等发达国家晚了很多年。在传统的热稳定技术上比较落后，没有良好的技术基础作为支撑。而且由于经济发展和技
术的原因，我们国家依旧大量使用价格相对便宜的铅热稳定剂。据不完全的统计显示，我们现在使用的热稳定剂中百分之60%是铅热稳定剂，污染比较小、无毒的热稳定剂所占的比例只有15%，但近年来聚氯乙烯作为建材在建筑方面的广泛应用，逐渐的推动了我国热稳定剂使用的结构性变化。较上个世纪热稳定剂使用的增长势头明显的加快了。据统计，我国1996 年热稳定剂的消费量为50 kt , 1997 年61 kt, 1999 年消费量达76 kt，与之相适应的2002年我国热稳定剂的生产能力超过了20万吨每年。生产热稳定剂的厂家达到80多家，产品也更加的丰富，品种到目前为止已经大概有上百种的热稳定剂可以实现生产，国家近年来也逐渐的加大了对上下水管管材的铅含量的限制以及门窗型材行业对铅盐稳定剂无尘化、无害化的要求提高。整个PVC制造行业的无铅化、无毒化的发展更加的明显。很多企业也看到了这种变化，在下大力气研发更加环保、无毒的热稳定剂，国内现在也有了几家比较大的生产复合热稳定剂的厂家，其中大连实德公司的产能达到了2万吨。生产能力超过5000吨的企业达到了13家。
3、热稳定剂的未来展望
在可看到的未来，随着各国对无铅化、无毒化的要求越来越高，铅热稳定剂将逐渐退出现有的市场，成为历史。取而代之的则是复合型热稳定剂、有机锡稳定剂和稀土类稳定剂。而我国因为使用的铅盐类热稳定剂市场占有比例还很高所以不会很快的退出市场，所以我国今后热稳定剂的发展还是以改造铅盐热稳定剂、解决粉尘污染为重点，但现在看来铅盐热稳定剂被取代的趋势是越来越明显。所以我们研究的另一个重点则要放在无铅无毒的热稳定剂的研发和应用上。而且现在市面上无毒的热稳定剂的价格都比较昂贵，所以研究价格低廉但性能依旧的无毒稳定剂是很有必要的，这样才能更加广泛的应用到各个领域。而且我国的科研人员研究出了具有我国特色的热稳定剂：稀土热稳定剂。在科研人员的不断努力下稀土热稳定剂的种类不断增多，生产工艺也不断的提高。稀土稳定剂无毒、高效符合加工要求及劳保、环保要求, 可用于食品、药品包装等方面, 因此, 发展稀土稳定剂应是主流方向。所以今后我们要依靠国内丰富的稀土资源，不断的丰富稀土热稳定剂的种类，扩大生产规模。在世界热稳定剂的市场上独树一帜。
参考文献：
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