这样有可能就燃烧。因此,使用聚氯乙烯的抑烟剂有可能以两种途径来控制这些竞争反应的平衡,而且都将导致空气中飞扬的烟灰明显地减少。
优先选用的添加剂最好能形成固态的炭化层,工业上使用的能形成炭化层的聚氯乙烯抑烟剂有:三氧化钼、无机钼的混合物(如钼酸锌或八钼酸铵)、锌镁复合物和过渡金属氧化物。在燃烧前期,这些金属氧化物与释放的氯化氢反应生成金属氯化物,催化的烷基化反应能相应减少烟气的产生。同样,这些添加剂催化聚氯乙烯脱去氯化氢,导致形成反式多烯系列,但不会环化成苯的衍生物。接着,几乎同时通过交联,抑制烟气产生。广泛的交联会导致炭化层增加,并能有效地减少形成烟气或烟灰的碳的数量。现已研究发现,锌镁复合物能加速形成炭化层,并能使苯释放减少到三分之二。
其次,是使用能抑制烟气的添加剂,使烟灰微粒氧化生成气相的一氧化碳和二氧化碳。二络铁和它的衍生物就是典型的抑烟剂。当聚氯乙烯使用二络铁时,最初可能是气相反应,形成如羟基那样的高能量的基团,这些羟基使烟灰微粒氧化成一氧化碳,并导致烟气减少。二络铁的缺点是价格偏高,有气化压力,呈黄色,不适合用于增塑的聚氯乙烯体系中。
用作填料等级的其它抑烟剂,也可以导致减少烟气,这是由于有机成分被稀释的缘故,改善了燃烧时产生挥发物的性质和数量。研究表明:单独使用氢氧化镁与铝的三水合物效果相同,能减少聚合物释放烟雾量。然而当氢氧化镁与铝的三水合物以3:1的比例混合使用时,根据ASTME-662测量,可得到最大的烟雾密度降低值。
由于钼化合物十分昂贵,制约了其在聚氯乙烯配方中的应用,目前一般和其它氧化物复配,如MoO3-Cu2O, MoO3-Fe2O3,MoO3-SnO2等,这些复合物不仅能降低成本,而且还可以利用组分间的协同效应,提高抑烟和阻燃效果。目前国外已有商品化抑烟剂可以选用。
四、抗静电剂
塑料具有电绝缘性(导电聚合物除外),塑料与其它材料接触或摩擦会产生静电积累,如不及时消除,在一些场合下可能造成危险,如煤矿中使用的塑料制品,或使塑料薄膜在自动化包装线上不能正常使用,塑料制品表面“静电吸尘”后,往往降低其使用效果。
添加抗静电剂可降低聚合物材料的带电能力,解决上述静电给塑料制品带来的问题。抗静电剂的主要功能是具有吸湿性,可在聚合物的表面吸收大气中的水分而形成一层很薄的导电薄膜,从而使静电迅速消除,抗静电剂一般都由表面活性剂组成。按结构可分为阴离子型、阳离子型、非离子型、两性离子型和高分子型等。按使用方法有外涂型和内添加型两大类。
聚氯乙烯为极性聚合物,它本身电绝缘性比聚烯烃低,所以产生的静电相对来说较小,对抗静电的要求低些。聚氯乙烯塑料制品有抗静电要求时,一般使用内部抗静电剂。受增塑剂影响,为达到相同抗静电效果,软制品中抗静电剂的添加量相应地比半硬质和硬质品所需的添加量少。
软质聚氯乙烯中常用的内部抗静电剂有阳离子型的季铵盐和非离子型的酯类。季铵盐抗静电效果良好,而酯类则必须在增塑剂用量为30份以上时,才能充分发挥抗静电效果。在增塑剂用量低于30份的半硬质和硬质品