“绿色、科技、人文”是2008年 奥运会的三大主题。随着奥运场馆 建设的开工以及承办奥运所需投 人的其他建设项目的启动，建筑业 和建材工业将面对一个巨大的革 新，“绿色”建筑塑料已成为21世 纪建材工业的发展方向。热稳定剂 是PVC加工中的重要助剂，发展 “绿色”建筑塑料的要求也势必导 致未来热稳定剂行业的主要发展 趋势是高效、低毒、复合型、无污 染，无铅类稳定剂逐渐成为发展的 重点。根据我国国情和行业需求状 况，发展具有我国自主知识产权的 低成本、高效、优质PVC无铅稳定 剂品种，完全替代有毒的重金属类 热稳定剂和部分替代价格昂贵的 有机锡类热稳定剂，将是我国未来 稳定剂行业发展的方向。稀土稳定 剂作为无铅热稳定剂的一种，将是 发展重点之一。

 

由于塑钢有着生产能耗低、产 品强度高、隔热保温性能好、节能 效果佳、耐腐蚀、色泽美观、不易变

形、阻燃自熄、经久耐用等优异特 性，被誉为继木门窗、钢门窗、铝合 金门窗之后的第四代门窗，是当今 世界建筑材料市场中最理想的节 能产品，因此，成为北京奥运会的 绝大部分场馆和基础设施所涉及 的门窗材料的首选已是必然，目前 已逐渐在体育场馆内外落户。

 

塑钢的主要原材料PVC(聚氯 乙烯）作为5大通用塑料之一，具 有节能、节材、防腐、阻燃等优点， 而且其生产消耗掉了电解盐生产 烧碱时产生的大部分氯气，有效的 减少了环境污染，使他在世界得到 迅速的发展和应用，成为最主要的 生态化学建材之一。PVC属热敏性 塑料，加工温度高时易降解，因此 必须在混合料中加人称之为热稳 定剂的辅助材料才能生产。工业上 应用的热稳定剂大致可分为铅盐 类和无铅类稳定剂。但是由于在成 本和稳定效果方面具有优越性，铅 盐稳定剂一直是PVC制品热稳定 剂的首选，应用最广。然而，铅、镉

类稳定剂的使用，一直以来是环境 保护主义者或绿色和平组织反对 PVC材料的焦点之一。近年来，全 球卫生、安全、环保等方面的法规 日益严格，特别是“绿色奥运”对于 共建“绿色、和谐社会”的要求，一 方面对PVC塑料助剂的功能、效 能、卫生安全和环保性等都提出了 更新更高的要求，全球热稳定剂无 铅化势在必行；另一方面，也为 PVC无铅稳定剂产业的发展提供 了良好的机遇和广阔的市场。预计 2008年北京奥运会的召开，将使得 塑钢建材行业面临着前所未有的 商机。

 

PVC无铅稳定剂国内外研究进展

 

目前，全球商品化的热稳定剂 已达数百种，其中无铅类f、定剂主 要可分为复合稳定剂、有机锡稳定 剂、稀土稳定剂三大类。目前国际 上工业化应用的无铅化PVC热稳 定剂主要是有机锡和金属皂类钙/ 锌稳定剂。美国等北美国家以发展 有机锡为主，欧洲、日本等以发展

立志欲坚不欲锐，成功在久不在速。

 

金属皂复合稳定剂是指以金 属皂类稳定剂为主要组分，和其他 种类稳定剂，如铅类稳定剂、有机 锡类稳定剂等的复合产品。金属皂 类稳定剂一般是指重金属，碱土金 属与硬脂酸等生成的皂类，品种很 多。按照稳定机理可将金属皂类稳 定剂分为两类，即Cd、Zn类和Ba、 Mg、Ca类。金属皂的热稳定性比铅 盐和有机锡类差，有一定润滑作 用，无硫污染。两大类金属皂的稳 定机理各不相同，复配得到的Ba/ Cd类等复合金属皂类稳定剂显示 出协同效应，可以提高对PVC的热 稳定效果。钙/锌复合稳定剂无毒， 是国外的发展重点，但其热稳定性 较差，在改进和提高其耐热性时， 增加了成本，使其推广不易，国际

析出，目前国际上钙/锌系列UPVC 配方工艺技术仍处于发展阶段。

 

2.有机锡类稳定剂

 

有机锡热稳定剂的种类很多， 用于硬质PVC的主要以硫醇丁基 锡为主，常辅以金属皂类稳定剂如 CdSt等，组成协同体系。有机锡类 稳定剂具有高效热稳定性和良好 的耐候性，透明性优良，无毒环保。 但是这类稳定剂成本很高，比一般 铅盐稳定剂贵大约4倍。有机锡稳 定剂虽然稳定性好，综合效能优， 但其价格昂贵，不同类型产品市场 价格约47万元/吨，且多数产品有 异味，无毒品种少，西欧、日本等国 不予重点推行。

 

3.稀土类稳定剂

 

PVC稀土热稳定剂是20世纪 70年代末由我国首先开发的。稀土

稳定剂因其具有无毒、高效多功 能、价格适宜等优点，适用于软、硬 质及透明与不透明的PVC制品，有 望逐步取代通用热稳定剂及有机 锡。同时，稀土热稳定剂还具有无 毒环保的优点。各类稀土化合物的 经口毒性均在低毒或者微毒的级 别。表2是稀土盐类与铅，镉盐类 的毒性比较。

 

稀土类热稳定剂主要包括轻 稀土镧(La)、铈(Ce)、钦(Nd)的有机 弱酸盐和无机盐。有机弱酸盐的种 类有硬脂酸稀土、脂肪酸稀土、水 杨酸稀土、柠檬酸稀土、月桂酸稀 土、辛酸稀土等。刘建平等人对环 烷酸稀土、油酸稀土及环氧化油酸 稀土等有机弱酸稀土盐的研究表 明，有机弱酸稀土盐除了有明显的 热稳定作用外，还可提高PVC制品 的耐碱腐蚀能力及湿热老化性能。 一般来说，有机弱酸稀土盐热稳定 剂与无机盐稀土热稳定剂相比，对 PVC的热稳定性和加工性能的改 善，前者要优于后者。

 

总体来说，各种单一类型稀土 热稳定剂稳定效果优于金属阜类 稳定剂，具有较好的长期热稳定 性，与其他种类稳定剂之间有广泛 的协同效应，具有良好的耐受性， 不受硫的污染，储存稳定。赵劲松 等人开发的稀土复合热稳定剂 RHS-2是以硬脂酸稀土为主要原 料，与少量硬脂酸锌、硫醇辛基酯 复合而成，产品无毒环保，稳定效 果优于钡/镉类热稳定剂，生产成本 较低。

 

稀土还与其他助剂元素具有 协同作用。研究表明，由于稀土元

钙/锌复合稳定剂为主流。其主要性 市场售价约在2.54万元/吨，且

 

素具有独特的与CaC03的偶联作 用，同时促进PVC塑化效果，因而 可以增加CaC03的用量，减少加工 助剂ACR的使用，有效地降低成 本。赵劲松等人后续的研究也验证 了在用钡/锌复合物稳定剂作PVC 及PVC/ABS合金的加工过程中， 加人少量稀土钦化物，特别是在有 能改善其初期着色性的助剂存在 下，可大大提高其热稳定性。广东 炜林纳功能材料有限公司以轻稀 土为主要原料，通过轻稀土的阳离 子与一种或几种阴离子基络合或 向其内添加协同物料，研制出REC 系列稀土多功能热稳定剂。代表产 品是新一代的WWP系列复合稳定 剂(稀土/钙/锌复合稳定剂），他完 全无铅化，其各种金属含量如表3 所示。与WXC润滑剂等有效物质 复合而成，耐热性能符合UPVC制 品加工要求，能进一步延长生产周 期，提尚制品光壳度和持效性，并 能明显抑制门窗型材等户外制品 的表观变色，投放市场应用已初获 成功=

此外，我国稀土资源极为丰 富，已探明的稀土储量为3600万 吨（RE0)，约占世界已探明的稀土 储量的41.3%。目前我国稀土矿产

品的年产量和供应量已占世界总 量的90%左右。另外随着我国稀土 永磁、荧光粉（主要使用重稀土）等 产量的逐年增加，造成了约占稀土 总量60%~70%的铈、镧、镨等轻稀 土的大量积压，导致稀土产业存在 着严重的不平衡。因此，利用我国 资源优势开展无毒稀土热稳定剂 的研究有着十分重要的意义。

 

PVC无铅稳定剂国内需求及产业 现状

 

2003年全球塑料助剂总产值 为148亿美元左右，总消费量约为 816.5万吨，预计2008年前用量将 以年均3.5%的速率递增。2003年 世界塑料助剂按地区消费结构为： 亚太地区37%、北美27%、欧洲 25%,世界其他地区11%。预计 2008年以前，北美和欧洲塑料助剂 需求增长率为2%~3%、亚太地区 为4%~5%、H本仅有微小增长。根 据预测，增长率最高的国家是中 国，年均增幅高达8%~10%，中国 塑料助剂消费增长比世界其他任 何国家都快。这与我国近些年来

PVC领域需求量逐年增长有密切 关系=根据“ I•五”及2010年化学 建材发展规划，2010年需PVC树 脂将达700万吨，硬制品比例将进 一■步提尚，到 2005 年 PVC 热 稳定剂的需求量 将达18万吨。之 后随着奥运场馆 的相继建设，到 2008年以前，需 求量还会持续上 升。到2007年，中

国塑料助剂市场的增长有望超过 35亿美元(28亿欧元夂从2003年 起，增长幅度高于45%.

 

目前世界热稳定剂领域研究 开发的热点是铅、镉的替代产品并 促进其工业化生产。

 

有机锡类热稳定剂的开发主 要集中在如下几个方面：（1)提高 和改进原有类型稳定剂的性能；(2) 开发新型有机锡稳定剂；（3)可将 不饱和有机锡化合物直接同氯乙 烯共聚，改变树脂的热稳定性，避 免了因为相容性不好而发生的“渗 出”现象；（4)开发无异味的有机锡 产品。目前具有发展和应用前景的 有机锡新产品主要有Cardinal公 司开发的77系列和100系列； Akcros公司开发的硬质PVC异型 材的丁基锡新型热稳定剂；埃尔夫 阿托化学公司的丁基锡Stavinor系 列产品等。

 

我国热稳定剂的研究与生产 始于20世纪50年代末，主要是铅 盐类稳定剂。90年代是热稳定剂发 展最快的时期，无尘复合铅盐、复 合有机热稳定剂、有机锡、有机锑、 稀土热稳定剂、P-二酮等相继投 产，产量和质量都有大幅度的提 高。目前我国热稳定剂生产厂家近 百家，总产能力约17万吨。但是产 品结构很不平衡，铅盐类产品约占 70%，且多数为传统的二盐、三盐产 品，属于高毒性低级产品。近年来 随着我国塑料工业的蓬勃发展和 市场对塑料制品质量的要求逐年 提高，有机锡类稳定剂的引进和应 用逐渐扩大。尽管有机锡热稳定剂 优异的综合性能，但由于这类稳定