“綠色、科技、人文”是2008 年奧運會的三大主題。隨著奧運 場館建設(shè)的開工以及承辦奧運 所需投入的其他建設(shè)項目的啟 動，建筑業(yè)和建材工業(yè)將面對一 個巨大的革新，“綠色”建筑塑料 已成為2 1世紀(jì)建材工業(yè)的發(fā)展 方向。熱穩(wěn)定劑是PVC加工中的 重要助劑，發(fā)展“綠色”建筑塑料 的要求也勢必導(dǎo)致未來熱穩(wěn)定 劑行業(yè)的主要發(fā)展趨勢是高效、 低毒、復(fù)合型、無污染，無鉛類穩(wěn) 定劑逐漸成為發(fā)展的重點。根據(jù)
我國國情和行業(yè)需求狀況，發(fā)展具有我國自主知識產(chǎn)權(quán)的低成本、高 效、優(yōu)質(zhì)PVC無鉛穩(wěn)定劑品種，完全替代有毒的重金屬類熱穩(wěn)定劑和 部分替代價格昂貴的有機錫類熱穩(wěn)定劑，將是我國未來穩(wěn)定劑行業(yè)發(fā) 展的主要方向。稀土穩(wěn)定劑也將作為重點之一。
為了體現(xiàn)“綠色奧運”這一主題，奧運相關(guān)的_切基礎(chǔ)設(shè)施都將 圍繞環(huán)保、節(jié)能、和諧等目標(biāo)陸續(xù)開展。隨著奧運場館建設(shè)的開工以 及承辦奧運所需投入的其他建設(shè)項目的啟動，建筑業(yè)和建材工業(yè)將 面對一個巨大的革新，“綠色”建筑塑料已成為21世紀(jì)建材工業(yè)的發(fā) 展方向。由于塑鋼有著生產(chǎn)能耗低、產(chǎn)品強度高、隔熱保溫性能好、節(jié) 能效果佳、耐腐蝕、色澤美觀、不易變形、阻燃自熄、經(jīng)久耐用等優(yōu)異 特性，被譽為繼木門窗、鋼門窗、鋁合金門窗之后的第四代門窗，是當(dāng) 今世界建筑材料市場中最理想的節(jié)能產(chǎn)品，因此，成為本次奧運會的 絕大部分場館和基礎(chǔ)設(shè)施所涉及的門窗材料的首選已是必然，目前
已逐漸在體育場館內(nèi)外落戶。預(yù) 計2008年北京奧運會的召開，將 使得塑鋼建材行業(yè)面臨著前所 未有的商機。
塑鋼的主要原材料PVC (聚 氫乙烯）作為5大通用塑料之一， 具有節(jié)能、節(jié)材、防腐、阻燃等優(yōu) 點，而且其生產(chǎn)消耗掉了電解鹽 生產(chǎn)燒堿時產(chǎn)生的大部分氯氣， 有效的減少了環(huán)境污染。這使它 在全世界得到迅速的發(fā)展和應(yīng) 用，成為最主要的生態(tài)化學(xué)建材 之一。PVC屬熱敏性塑料，加工 溫度高時易降解，因此必須在混 合料中加入稱之為熱穩(wěn)定劑的 輔助材料才能生產(chǎn)。工業(yè)上應(yīng)用 的熱穩(wěn)定劑大致可分為鉛鹽類 和無鉛類穩(wěn)定劑。但是由于在成 本和穩(wěn)定效果方面具有優(yōu)越性， 鉛鹽穩(wěn)定劑一直是P VC制品熱
穩(wěn)定劑的首選，應(yīng)用最廣。然而，鉛、鎘類穩(wěn)定劑的使用，一直以來是 環(huán)境保護主義者或綠色和平組織反對PVC材料的焦點之一。近年 來，全球衛(wèi)生、安全、環(huán)保等方面的法規(guī)曰益嚴(yán)格，特別是“綠色奧運” 對于共建“綠色、和諧社會”的要求，一方面對PVC塑料助劑的功能、 效能、衛(wèi)生安全和環(huán)保性等都提出了更新更高的要求，全球熱穩(wěn)定 劑無鉛化勢在必行；另一方面，也為PVC無鉛穩(wěn)定劑產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供 了良好的機遇和廣闊的市場。
PVC無鉛穩(wěn)定劑國內(nèi)外研究進展
目前，全世界商品化的熱穩(wěn)定劑已達(dá)數(shù)百種，其中無鉛類穩(wěn)定劑 主要可分為復(fù)合穩(wěn)定劑、有機錫穩(wěn)定劑、稀土穩(wěn)定劑三大類。目前國 際上工業(yè)化應(yīng)用的無鉛化PVC熱穩(wěn)定劑主要是有機錫和金屬皂類鈣/ 鋅穩(wěn)定劑。美國等北美國家以發(fā)展有機錫為主，歐洲、日本等以發(fā)展 鈣/鋅復(fù)合穩(wěn)定劑為主流。其主要性能對比如表1所示。
(-)金屬皂復(fù)合穩(wěn)定劑
金屬皂復(fù)合穩(wěn)定劑是指以金屬皂類穩(wěn)定劑為主要組分，和其他 種類穩(wěn)定劑，如鉛類穩(wěn)定劑，有機錫類穩(wěn)定劑等的復(fù)合產(chǎn)品。金屬皂 類穩(wěn)定劑一般是指重金屬，堿土金屬與硬脂酸等生成的皂類，品種很 多。按照穩(wěn)定機理可將金屬皂類穩(wěn)定劑分為兩類，即Cd、Zn類和Ba、 Mg、Ca類。金屬皂的熱穩(wěn)定性比鉛鹽和有機錫類差，有一定潤滑作
表1各類熱穩(wěn)定劑性能與應(yīng)用比較
技術(shù)特性 金屬皂類 有機禪 有機鎊類 鉛鹽類
Ba/Cd Ba/Cd/Zn Ca/Zn (液體） Ca/Zn (粉體） 硫醇錫 羧酸錫
熱穩(wěn)定性 2 3 4 4 2 1 3 2
光穩(wěn)定性 1 1 4 3 3 2 1 2
潤滑性 1 3 3 2 2 2 4 1
透明性 3 2 2 2 2 1 1 3
壓析性 3 2 2 2 1 1 1 3
氣味 1 2 1 1 2 2 2 1
粘性 3 1 1 3 2 2 1 5
PVC制品 管和室內(nèi)型材 4 5 5 1 1 4 1
薄膜片材 3 3 5 4 3 1 2 1
吹塑件 3 4 4 3 3 1 4 2
注塑件 3 4 5 5 4 1 4 2
泡沫制品 2 3 4 4 2 1 4 3
聚氣乙稀糊 4 2 3 3 2 2 1 5
板和室外型材 2 4 5 5 4 1 2 3
注：“1”表示最好；“2”、“3”次之；“4”更差；“5”表示不適用。
用，無硫污染。兩大類金屬皂的 穩(wěn)定機理各不相同，復(fù)配得到的 Ba/Cd類等復(fù)合金屬皂類穩(wěn)定劑 顯示出協(xié)同效應(yīng)，可以提高對 PVC的熱穩(wěn)定效果。鈣/鋅復(fù)合穩(wěn) 定劑無毒，是國外的發(fā)展重點， 但其熱穩(wěn)定性較差，在改進和提 高其耐熱性時，增加了成本，使 其推廣不易，國際市場售價約在 2.5萬~4萬元"，且鈣/鋅復(fù)合穩(wěn) 定劑在加工過程中易析出，目前 國際上鈣/鋅系列U PVC配方工 藝技術(shù)仍處于發(fā)展階段。
(二）有機錫類穩(wěn)定劑
有機錫熱穩(wěn)定劑的種類很
多，用于硬質(zhì)PVC的主要以硫醇 丁基錫為主，常輔以金屬皂類穩(wěn) 定劑如CdSt等，組成協(xié)同體系。 有機錫類穩(wěn)定劑具有高效熱穩(wěn) 定性和良好的耐候性，透明性優(yōu) 良，無毒環(huán)保。但是這類穩(wěn)定劑 成本很高，比一般鉛鹽穩(wěn)定劑貴 大約4倍。有機錫穩(wěn)定劑雖然穩(wěn) 定性好，綜合效能優(yōu)，但其價格 昂貴，不同類型產(chǎn)品市場價格約 4萬~7萬元/t,且多數(shù)產(chǎn)品有異 味，無毒品種少，西歐、曰本等國 不予重點推行。
(三）稀土類穩(wěn)定劑
PVC稀土熱穩(wěn)定劑是20世 紀(jì)7 0年代末由我國首先開發(fā)的。 稀土穩(wěn)定劑因其具有無毒、高效 多功能、價格適宜等優(yōu)點，適用 于軟、硬質(zhì)及透明與不透明的 PVC制品，有望逐步取代通用熱 穩(wěn)定劑及有機錫。同時，稀土熱 穩(wěn)定劑還具有無毒環(huán)保的優(yōu)點。
表2幾種鹽類的毒性比較
化合物種類 氯化鉛 氯化鎘 醋酸鑭 氧化鈰
半數(shù)致死量mg/kg 50 88 10000 4058
毒性級別 南毒 高毒 微毒 低毒
生物枳累性 有 有 無 無
各類稀土化合物的經(jīng)口毒性均在低毒或者微毒的級別。表2是稀土鹽 類與鉛，鎘鹽類的毒性比較。
稀土類熱穩(wěn)定劑主要包括輕稀土鑭（La )、鈰（Ce )、釹（Nd )的有 機弱酸鹽和無機鹽。有機弱酸鹽的種類有硬脂酸稀土、脂肪酸稀土、水 楊酸稀土、檸檬酸稀土、月桂酸稀土、辛酸稀土等Q劉建平等人對環(huán)烷 酸稀土、油酸稀土及環(huán)氧化油酸稀土等有機弱酸稀土鹽的研究表明， 有機弱酸稀土鹽其除了有明顯的熱穩(wěn)定作用外，還可提高PVC制品的 耐堿腐蝕能力及濕熱老化性能。一般來說，有機弱酸稀土鹽熱穩(wěn)定劑 與無機鹽稀土熱穩(wěn)定劑相比，對PVC的熱穩(wěn)定性和加工性能的改善， 前者要優(yōu)于后者。
總體來說，各種單一類型稀土熱穩(wěn)定劑穩(wěn)定效果優(yōu)于金屬皂類 穩(wěn)定劑，具有較好的長期熱穩(wěn)定性，與其他種類穩(wěn)定劑之間有廣泛的 協(xié)同效應(yīng)，具有良好的耐受性，不受硫的污染，儲存穩(wěn)定。趙勁松等人 開發(fā)的稀土復(fù)合熱穩(wěn)定劑RHS-2是以硬脂酸稀土為主要原料，與少 量硬脂酸鋅、硫醇辛基酯復(fù)合而成，產(chǎn)品無毒環(huán)保，穩(wěn)定效果優(yōu)于鋇/鎘 類熱穩(wěn)定劑，生產(chǎn)成本較低。
稀土還與其他助劑元素具有協(xié)同作用。研究表明，由于稀土元素 具有獨特的與CaC〇3的偶聯(lián)作用，同時促進PVC塑化效果，因而可以 增加CaC〇3的用量，減少加工助劑ACR的使用，有效地降低成本。趙勁 松等人后續(xù)的研究也驗證了在用鋇/鋅復(fù)合物穩(wěn)定劑作PVC及PVC/ ABS合金的加工過程中，加入少量稀土釹化物，特別是在有能改善其 初期著色性的助劑存在下，可大大提高其熱穩(wěn)定性。廣東煒林納功能 材料有限公司以輕稀土為主要原料，通過輕稀土的陽離子與一種或幾 種陰離子基絡(luò)合或向其內(nèi)添加協(xié)同物料，研制出R EC系列稀土多功能 熱穩(wěn)定劑。代表產(chǎn)品是新一代的WWP系列復(fù)合穩(wěn)定劑（稀土/鈣/鋅復(fù) 合穩(wěn)定劑），它完全無鉛化，其各種金屬含量如表3所示Q與WXC潤滑 劑等有效物質(zhì)復(fù)合而成，耐熱性能符合UPVC制品加工要求，能進一 步延長生產(chǎn)周期，提高制品光亮度和持效性，并能明顯抑制門窗型材 等戶外制品的表觀變色，投放市場應(yīng)用已初獲成功。
此外，我國稀土資源極為豐富，已探明的稀土儲量為3600萬t (折 成氧化物），約占全世界已探明的稀土儲量的41.3%。目前我國稀土礦 產(chǎn)品的年產(chǎn)量和供應(yīng)量已占世界總量的9 0 %左右。另外隨著我國稀土
