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·332· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 36 卷

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图 3b 中，氰尿酸锌长度在 0.5~1.2 m，宽度在 酸锌的样品，2 样品初期保持较好的稳定性。硬脂
0.1~0.5 m，具有很好的结晶度，分散均匀，呈规 酸锌 10 min 时完全变黑，出现严重的锌烧现象，这
则的棒状微米结构形貌，粒径较小且表面较光滑。 是因为硬脂酸锌发生稳定反应生成了 ZnCl 2 ，ZnCl 2
2.6 氰尿酸钙/锌的热稳定性分析 则具有催化 PVC 降解的能力，导致 PVC 样品发生
2.6.1 单独添加氰尿酸钙/锌热稳定剂的热老化实验 严重的锌烧现象。而氰尿酸锌到了 20 min 出现部分
按照表 1 设计的配方进行烘箱热老化和刚果红 黑色，30 min 后完全变黑，使得锌烧现象延迟，这
实验，考察不同稳定剂对 PVC 制品热稳定性能影 是因为氰尿酸锌不仅具有取代 PVC 链上不稳定氯
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响。表 3 列出了加入不同稳定剂的 PVC 制品的热老 原子的能力，并且氰尿酸根可以吸收 HCl。4 和 5 #
化实验结果。 分别代表的是含氰尿酸钙和硬脂酸钙样品，钙盐的
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1 纯 PVC 样品 10 min 时出现棕色，20 min 后 加入使 PVC 制品长期热稳定性得到提高，结果表
变成了深棕色，30 min 后变成棕褐色，并且由于 1 # 明，自制的氰尿酸钙热老化实验效果要优于传统的
中不含锌元素在 40~70 min 内不会出现急剧的锌烧 硬脂酸钙，并且二者都是钙盐，属于长期热稳定剂，
现象，因此颜色变化不明显，但已经达不到商业化 虽然前期效果不显著，但随着时间推移，长期热稳
使用要求。烘箱热老化测试主要是定性分析，所以 定性较好，颜色变化不大，这是钙盐的主要热稳定
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同时进行了刚果红实验，进行定量分析，热稳定时 作用效果。本文也对 4 和 5 进行了刚果红定量分析，
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间如表 4 所示。对比表 3 中 2 含氰尿酸锌和 3 硬脂 热稳定时间如表 4 所示。

表 3 不同稳定剂对 PVC 制品热稳定性能的影响
Table 3 Comparison of thermal stability performances of PVC products stabilized with different thermal stabilizers
热降解时间/min
样品
0 10 20 30 40 50 60 70 80
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1

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2

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3

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4

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5

表 4 单组分不同稳定剂的热稳定时间 过程中，会与 HCl 反应生成 ZnCl 2 ，而 ZnCl 2 是一种
Table 4 Thermal stability time of single-component different 很强的路易斯酸，可以充当 PVC 制品降解的催化
stabilizers
剂，从而加速恶化 PVC 制品的降解状况，使 PVC
氰尿 硬脂 氰尿 硬脂
纯 PVC 制品的颜色迅速变黑，产生“锌烧”现象。不同比
酸锌 酸锌 酸钙 酸钙
例氰尿酸钙/锌复合稳定剂对 PVC 制品热稳定性能
热稳定时间/min 6 13 6 25 23
的影响见表 5。其中，氰尿酸钙与氰尿酸锌的总质
由表 4 可知，纯 PVC 制品和加有硬脂酸锌样品 量为 0.5 g。从表 5 可以看出，单独使用钙盐热老化
的热稳定时间只有 6 min，而加有氰尿酸锌的样品热 时间为 80 min 时，PVC 未变黑，但是 10 min 后出
稳定时间达到 13 min，是硬脂酸锌的 2 倍多。这表 现红色。单独使用锌盐前期抑制着色能力较好，但
明氰尿酸锌有一定的阻碍 PVC 降解放出 HCl 的能 达到 30 min 后完全锌烧，这是由于只加入锌盐时，
力；氰尿酸钙和硬脂酸钙热稳定时间分别达到 25 和 锌原子含量高，且与 HCl 反应生成 ZnCl 2 浓度过大，
23 min。刚果红实验结果正好验证了热老化实验的 加速了 PVC 的热降解并导致了严重的“锌烧”现象。
结果。 相比较而言，随着钙/锌质量比的不断增加，样品的
2.6.2 氰尿酸钙/锌复合体系热稳定性分析 锌烧现象越来越弱，长期稳定性能越来越好。同时，
为了获得较理想的稳定效果，将氰尿酸钙/锌复 复配后样品的初期颜色得到了改善，这是由于，氰
合使用。复合稳定剂的总添加量为 PVC 质量的 1%。 尿酸钙分子具有置换 ZnCl 2 中锌原子的能力，生成
对于锌基热稳定剂，如氰尿酸锌在 PVC 制品的降解 的 CaCl 2 不具催化活性，并且使得体系中 ZnCl 2 浓度