pvc樹脂熱降解機理

『壹』 為什麼PVC熱分解機理中自由基機理比較容易接受

PVC熱分解機理，不是自由基機理，是碳正離子機理。
PVC的端基中有些是烯丙基氯回打頭的，因為烯答丙基氯不穩定，容易脫掉氯離子，形成碳正離子，烯丙基的碳正離子不停的脫氯化氫，氯化氫反過來就會促進形成烯丙基碳正離子，產生自加速反應，導致PVC在高溫下很快降解，所以PVC在150度以上的溫度下，很快就變色，甚至碳化發黑。無熱穩定劑的PVC是無法使用的。
因此PVC必須使用熱穩定劑來消除烯丙基氯和氯化氫，熱穩定劑的穩定原理就是這么來的。
PE和PP的降解才是過氧化物的自由基機理降解。

『貳』 PVC熱穩定劑的PVC熱穩定劑定義及作用原理

廣義上來說，凡是能夠改善聚合物熱穩定性的添加劑都稱為熱穩定劑。由於聚氯乙烯的熱穩定性差，因此世界上絕大多數PVC穩定劑都是用於聚氯乙烯的。所以，通常說的PVC穩定劑就是指聚氯乙烯及其共聚物的熱穩定劑。
一般按照熱穩定劑的化學組分來進行分類，可以為鹼式鉛鹽，金屬皂，有機錫，環氧化合物，亞磷酸酯，多元醇等。若按作用大小可將PVC穩定劑分為主穩定劑和輔助穩定劑。輔助穩定劑本身只有很小的穩定作用或沒有熱穩定效果，但它和主穩定劑並用具有協同效應；主穩定劑一般是含有金屬的熱穩定劑。而環氧化合物，亞磷酸酯，多元醇等純有機化合物一般是作為輔助穩定劑使用。
因為要達到聚氯乙烯的良好穩定性常常需要同時使用多種pvc熱穩定劑，所以，有些商品PVC穩定劑是由多種成分復配，成為復合穩定劑，如鋇鎘穩定劑，鋇鋅穩定劑等，這些復合穩定劑通常已經加入了聚氯乙烯加工所需要的潤滑劑等助劑，以方便用戶使用。復合穩定劑品種很多，有粉狀，膏狀，液體，三種形式。
(1)吸收氯化氫
Me(OOCR)2+ 2HCl===MeCl2+ 2HOOCR
其中Me為：Pb、Ba、Cd、Ca、Zn、Sn、Sb、Mg、Sr等。
(2)消除不穩定的氯原子置換或消除不穩定的氯原子。
(3)防止自動氧化聚氯乙烯在熱氧及剪切力作用下，極易被O2氧化發生降解。
(4)加入馬來酸的金屬鹽可抑制或消除雙鍵或使之變短、變少。

『叄』 Pvc耐熱劑工作機理

熱穩定劑？
聚氯來乙烯是自無定型高聚物，由於分子結構對熱的不穩定，使它在成型加工、使用以及存貯過程中，受熱、光、氧、重金屬離子等作用而影響其加工和力學性能。穩定劑即是一類可防止在加工過程中由於受熱過高而產生變色，並可保持最終產品在使用期內的外觀及物理性能，即能阻止或抑制光、熱、氧等因素對PVC樹脂產生老化，而增加其穩定性，延長其使用壽命不可缺少的助劑。
1、能吸收並中和PVC加工過程中放出的氯化氫
2、能取代PVC分子鏈上不穩定的原子，例如叔碳原子相連的極不穩定的叔氯原子、烯丙基氯原子等
3、可通過加成、還原、氧化或自由基反應等途徑中止不飽和雙鍵的增長
4、能中和或鈍化熱穩定劑反應後的殘留物及聚合過程中殘留的雜質，如引發劑等

『肆』 PVC為什麼會降解

1. PVC之所以會降來解和其自結構息息相關。PVC的熱降解是一個「鏈式」脫除氯化氫的反應，得到稀丙基氯化產物。有氯化氫存在的條件下能加快反應的進行。PVC的結構缺陷主要是由聚合反應造成的，它加快降解的速度，尤其是影響最初的色澤。PVC降解的另一個已知現象是斷鏈和交聯，這很有可能是在有氧的條件下（自動氧化）或是熱降解的最後階段發生的反應。PVC的力學性能和流變性能發生明顯的變化。影響降解速度的一個重要因素是PVC的結構缺陷如氯化氫、任何強的路易斯酸或者鹼、氧包括自氧化等。

2. PVC材料用途極廣， 具有加工性能良好，製造成本低，耐腐蝕，絕緣等良好特點，主要用於製作：普瑞文pvc卡片；pvc貼牌；pvc鐵絲；pvc窗簾；pvc塗塑電焊網；pvc發泡板、pvc吊頂、pvc水管、pvc踢腳線等以及穿線管、電纜絕緣、塑料門窗、塑料袋 等方面。在我們的日常生活領域中處處可見到PVC產品。PVC被用來製作各種仿皮革，用於行李包，運動製品，如籃球、足球和橄欖球等。還可用於製作制服和專用保護設備的皮帶。

『伍』 什麼是塑料（樹脂）的高溫（熱）降解

樹脂有很多種，大部分是無毒的，部分含有氯CL、氰HS、硫S成分的，攝入後對人回體有害。樹脂通常是指受答熱後有軟化或熔融范圍，軟化時在外力作用下有流動傾向，常溫下是固態、半固態，有時也可以是液態的有機聚合物。廣義地講，可以作為塑料製品加工原料的任何高分子化合物都稱為樹脂。樹脂是製造塑料的主要原料，也用來制塗料(是塗料的主要成膜物質,如:醇酸樹脂、丙烯酸樹脂、合成脂肪酸樹脂，該類樹脂於長三角及珠三角居多，也是塗料業相對旺盛的地區，如長興化學、紐佩斯樹脂、三盈樹脂、帝斯曼先達樹脂等)、黏合劑、絕緣材料等，合成樹脂在工業生產中，被廣泛應用於液體中雜質的分離和純化，有大孔吸附樹脂、離子交換樹脂、以及一些專用樹脂。

『陸』 PVC熱分解分兩步進行的過程，為什麼熱失

PE＞PS＞PVC。
第一步發生消除反應，失去HCl而產生雙鍵，還可以進一步形成共軛體系或專部分交聯。第二步在更高的溫度屬下充分交聯。長時間加熱形成部分碳化殘屑。為此，熱失重率不能達到100%。
PS主要發生解聚反應，單體產率65%左右；PE為無規降解，主要產生小分子碎片，單體產率小於1%。它們都能全部產生氣體而揮發。

『柒』 聚氯乙烯熱穩定性機理

氯乙烯（Polyvinylchlorid，PVC）全名為Polyvinylchlorid，主要成份為聚氯乙烯，另外加入其他成分來增強其耐熱性，韌性，延展性等。它是當今世界上深受喜愛、頗為流行並且也被廣泛應用的一種合成材料。它的全球使用量在各種合成材料中高居第二。

聚氯乙烯具有阻燃（阻燃值為40以上）、耐化學葯品性高（耐濃鹽酸、濃度為90%的硫酸、濃度為60%的硝酸和濃度20%的氫氧化鈉）、機械強度及電絕緣性良好的優點。但其耐熱性較差，軟化點為80℃，於130℃開始分解變色，並析出HCI。

美國自1970年代開始，注意到聚氯乙烯工廠的工人有某種惡性肝癌。[1]。 歐洲與澳洲也開始注意到聚氯乙烯工廠的工人有數種癌症。

其主要問題在於：

PVC一定要有添加劑或增塑劑才可用，這些大多有害，可能滲出或氣化。
部份添加劑會干擾生物內分泌（影響生殖機能），部份可增加致癌風險。
焚化PVC垃圾，會產生致癌的二惡英（Dioxin）而污染空氣。
PVC常使用臨苯二甲酸二辛酯（DEHP）為增塑劑，因DEHP易氣霧化，其他乙烯基產品包括汽車內部、淋浴膠簾或鋪地板物料等，也會釋放化學氣體入空氣，且DEHP也易溶入油性液體中。另外，人們也開始關注到，兒童若咀嚼這些軟塑玩具，會有添加劑滲出的安全問題。

新生兒加護病房使用的乙烯基點滴袋也曾發現有釋放DEHP的情形。

聚氯乙烯玩具對幼兒的健康有很大的威脅。因為處於口腔期的幼兒，會透過口舔玩具而將聚氯乙烯塑料中的DEHP的等塑化劑直接吃進去。

2008年美國與加拿大共同研究指出，在測試五種塑膠浴簾時，其在28日之內釋放了百餘種有毒物質。[2][3]。

2006年1月，歐洲共同體下了一個禁令：禁止在玩具里使用六種類型臨苯二甲酸酯軟化劑（參見2005/84/EC 指引）。在美國，越來越多為這年齡層製造PVC玩具的公司，自願停用PVC或停用臨苯二甲酸酯。美國食品葯物管理局建議製造者考慮在敏感患者（譬如出生不滿一月的嬰兒）的設備里，禁用DEHP。但是，供選擇的增塑劑則未經測試確定是否更不安全。

一些研究表明，這添加劑也許令健康問題復雜化，但需要進一步研究。根據一些醫療研究顯示，PVC 增塑劑也許會導致慢性病：譬如硬皮病、膽管癌（cholangiocarcinoma）、angiosarcoma、腦癌與acrosteolysis 。

2004年，一個聯合了瑞典與丹麥學者的研究小組發現，常用在PVC的鄰苯二甲酸酯DEHP和BBzP，和兒童過敏有相當強烈的關連性。

環境保護者小組綠色和平主張全球性逐步淘汰PVC。

因為從PVC垃圾的焚化產生戴奧辛即二惡英，是乙烯基氯（PVC）的副產物。因此，乙烯基氯是戴奧辛的來源，戴奧辛是種高度毒性物質，可能導致癌症和其它病症。也會成為全球性的威脅，因為其在環境中能大范圍散布，並無法消散。即使接觸少量戴奧辛，但戴奧辛仍極有可能與免疫系統受壓、生育問題、各種癌症與和內分泌疾病有關系。據一個由英國企業ICI化學和高分子製品有限公司1994年提供的報告，根據1989年發表的一篇文獻，這些氧氯化反應（使用做乙烯基氯和一些氯化的溶劑），會產生多氯二苯並二惡英（PCDDs）和二苯並呋喃（PCDFs）類化合物。

至2008年，歐盟、美國華盛頓與美國加州已禁止使用DEHP。

1.^ A.K. vam der Vegt & L.E. Govaert, Polymeren, van keten tot kunstof, ISBN 90-407-2388-5
2.^ 用錐形量熱儀研究細水霧抑制熄滅PVC火. 中國工程科學. 2006, 8 (12): 102-106.
3.^ yang J, Miranda R; Roy C. Vacuum pyrolysis of PVC I. Kinetic study. Polymer Degradation and Stability. 1999, 64 (1): 127-144.

『捌』 PVC為何一定需要熱穩定劑

pvc加工溫度高於pvc分解溫度，加穩定劑可以有效地抑制分解從而確保pvc可以順利加工。

『玖』 pvc如何熱分解

PVC受熱復Cl離子從分子鏈上斷制裂與H離子結合生成Hcl，HCl進一步促進分子鏈斷裂，引起PVC分解。
PVC即聚氯乙烯，英文簡稱PVC（Polyvinyl chloride)，是氯乙烯單體（vinyl chloride monomer, 簡稱VCM）在過氧化物、偶氮化合物等引發劑；或在光、熱作用下按自由基聚合反應機理聚合而成的聚合物。氯乙烯均聚物和氯乙烯共聚物統稱之為氯乙烯樹脂。其材料是一種非結晶性材料。PVC材料在實際使用中經常加入穩定劑、潤滑劑、輔助加工劑、色料、抗沖擊劑及其它添加劑。具有不易燃性、高強度、耐氣侯變化性以及優良的幾何穩定性。 PVC對氧化劑、還原劑和強酸都有很強的抵抗力。然而它能夠被濃氧化酸如濃硫酸、濃硝酸所腐蝕並且也不適用與芳香烴、氯化烴接觸的場合。
當溫度高於常溫，或只有在加熱升溫情況下才能發生的分解反應叫熱分解，應注意熱分解與熱解不是同一現象。