2.5　熱穩定劑

聚氯乙烯的熱穩定性較差，尤其是在加工過程中，在較高的溫度下，同時伴隨機械剪切作用，聚氯乙烯的熱不穩定傾向顯著增強，因此，聚氯乙烯只有經過穩定化處理才具有使用價值。

2.5.1　聚氯乙烯的熱降解

聚氯乙烯的熱降解主要與其分子結構有關，具有理想的頭-尾相接結構的聚氯乙烯應當是熱穩定的，而聚氯乙烯的降解往往發生在大分子鏈的不穩定結構上，例如，末端基烯丙基氯、羰基烯丙基、頭-頭相接結構、叔氯分子及大分子鏈上的雙鍵等結構：

研究發現，在不穩定基團中，以分子鏈段中的烯丙基氯是最不穩定的，易被取代，依次是叔氯、末端的烯丙基氯、仲氯等。聚氯乙烯的受熱降解最初是由不穩定結構的活潑氯脫除開始，它的表現形式是脫除氯化氫。脫除氯化氫后即在聚氯乙烯鏈上形成一個不飽和雙鍵。雙鍵的高電子云密度使相鄰的氯原子被活化，這個相鄰的氯原子和雙鍵又形成了一個新的烯丙基氯。這就促進另一氯化氫分子的脫除，這個過程就這樣不斷地重復下去，而且脫除的氯化氫會起催化加速作用。因此這種遞增的脫除氯化氫進行得十分迅速，像“拉鏈”一樣脫除氯化氫，形成了一個多烯鏈段：

聚氯乙烯在加熱時顯示一系列的特征顏色，透明或白色淺黃色黃色橙色橙紅色紅色棕褐色黑色，這是體系中含有長共軛多烯序列體系的典型特征。聚氯乙烯甚至對輕微加熱也是十分敏感的，只要共軛雙鍵的數目達到5～7個時，聚氯乙烯即開始變色。顯色是表示降解的第一個明顯跡象，隨著氯化氫的脫除，共軛多烯序列增加，顏色也逐漸加深，聚氯乙烯的分子鏈也發生較大的變化，開始聚氯乙烯分子鏈的裂解為主，同時伴隨著力學性能和耐化學性逐漸下降，而后期則是分子鏈的結構化占主導地位，多烯序列迅速氧化，生成羰基和過氧化氫基，同時聚氯乙烯硬度升高，不溶性增加和增塑劑滲出。

其實，熱只不過是引起聚氯乙烯降解連鎖反應的一種能量形式，而其它能源，例如，紫外線、氧、機械作用等也能引起相同的或類似的降解反應，尤其是當這些形式的能與熱共同作用時，聚氯乙烯降解反應的速度會加快許多，而且這些破壞作用相互聯系、相互依賴。例如，經歷一定熱歷史的聚氯乙烯更易受到氣候老化的破壞，反之，受到紫外線照射時的聚氯乙烯受熱時更易變色。

2.5.2　聚氯乙烯的穩定化

（1）聚氯乙烯必須經穩定化處理才具有加工和使用價值，通常采用的方法是向聚氯乙烯中添加一些化學物質，可以有效地阻止聚氯乙烯熱解降解。這些化學添加物一般稱為熱穩定劑。它們的作用在于可以把聚氯乙烯組成物的降解轉化成一種無害的形式，并可以穩定配方設計要求的色澤、力學性能、耐化學性、電絕緣性等性能。

通過對聚氯乙烯熱降解機理的研究，聚氯乙烯熱穩定劑應具備以下基本功能。

①吸收并中和聚氯乙烯在加工過程中所放出的氯化氫，抑制氯化氫的加速降解作用。

②置換活潑的、不穩定的取代基，如叔氯或烯丙基氯，抑制脫氯化氫。

③中和或鈍化穩定劑的降解反應物，例如重金屬氧化物。

④通過化學反應，例如加成反應、自由基反應、氧化還原反應等阻斷不飽和鍵的繼續增長。

⑤中和或鈍化樹脂雜質、沾污物、催化劑殘基、端基等。

⑥對紫外線照射起到屏蔽和減弱作用。

熱穩定劑除達到上述要求，還應與聚氯乙烯相容性好、揮發性低、不降低制品的電性能及印刷性、高頻焊接和黏合、加工方便、價格低廉。

（2）聚氯乙烯穩定劑的分類　聚氯乙烯的熱穩定劑種類繁多，分類方法比較多，例如按照熱穩定劑在聚氯乙烯中的重要性可分為主穩定劑和輔助穩定劑；按照穩定劑的形態可分為固體穩定劑和液體穩定劑。但是最為常用的分類方法是按照熱穩定劑的化學組成進行分類，可分為堿性鉛鹽、金屬皂、有機錫化合物、環氧化合物、亞磷酸酯、多元醇和純有機化合物，也有人將近年來發展較快的復合穩定劑作為一類。

（3）穩定機理

①中和或吸收氯化氫　幾乎所有的熱穩定劑都是有效的酸接受體，或者說是氯化氫的接受體，可以迅速而有效地與氯化氫反應。不過堿性不可太強，否則與強酸氯化氫反應性過強，會使聚氯乙烯主動脫除氯化氫，反而使聚氯乙烯本身降解。

根據金屬種類和陰離子配位體的不同，熱穩定劑或中和或吸收氯化氫。例如，對于金屬羧鹽MeooR：

Me（OCR）n+nHCl→MeCln+nHOOR

金屬硫醇鹽（R-S-Me）：

R-S-ME+HClR→R-S-H+MeClR

環氧化合物的加成

②取式不穩定氯原子　聚氯乙烯分子鏈的叔氯、烯丙基氯皆是不穩定氯原子，可用穩定性較大的基因取代這些氯原子。一些熱穩定劑利用它們的配位原子置換聚氯乙烯分子鏈上不穩定氯原子而使聚氯乙烯穩定化。

一般認為金屬皂類中的鎘和鋅皂二羧酸二烷基錫和硫醇錫，都是利用分子內的配位基置換聚氯乙烯不穩定氯原子。

③與不飽和雙鍵的加成反應　熱穩定的另一個作用是和聚氯乙烯分子鏈上已形成的多烯序列中的雙鍵反應，當多烯序列的雙鍵打開時，就會使聚合物退色。例如金屬硫醇鹽與氯化氫反應生成的產物硫醇，可以直接加成到隨后生成的雙鍵上，生成硫醚基：。

2.5.3　穩定劑的種類

（1）熱穩定劑的基本性能　聚氯乙烯熱穩定劑的熱穩定性應包括聚氯乙烯加工和使用過程的各種狀態：如靜態、動態、初期、中期和長期熱穩定性。

所謂靜態是指在熱作用的過程中，聚氯乙烯未受到任何機械力的相對靜止狀態；而動態則是指在熱作用的過程中，聚氯乙烯受到機械力的作用。對加工過程而言，主要是剪切作用，在熱和機械力的共同作用下，熱降解的破壞作用被增強。

通常將聚氯乙烯在加工過程中的降解分為三個階段：初期著色降解、中期降解、長期受熱降解。各種穩定劑由于化學組成的不同其所發揮的熱穩定機理不同，在聚氯乙烯降解過程中所發揮的穩定作用也不相同。因此，熱穩定劑在性能上相應也就有初期穩定性、中期穩定性和長期穩定性之分。

此外，聚氯乙烯熱穩定劑還應具有耐候性和加工性。總之，理想的穩定劑應具有以下特點。

①具有優異的熱穩定性能。

②與聚氯乙烯相容性好，揮發性小，不遷移，不噴霜，不易被水、油或其它溶劑抽出。

③有適當的潤滑性，不結垢。

④對其它助劑穩定，不易被硫和銅污染。

⑤對于不同的制品應不影響其相應的力學性能、電性能、印刷性、熱焊接性、黏合性和透明性。

⑥無毒、無臭、不污染，可用于食品包裝材料或醫用制品，符合衛生要求。

⑦使用方便，價格低廉。

其實沒有一種熱穩定劑可以具備以上所有性能，在實際使用時，要根據制品的要求和熱穩定劑的性能特點合理選用。

對于硬質聚氯乙烯異型材而言，由于不含增塑劑，加工溫度高，熔體黏度大，聚氯乙烯的熱穩定性要求較高，許多穩定劑難于達到。目前較為通用的兩大體系：鉛鹽穩定體系和有機錫穩定體系。鉛鹽因穩定效果好，價格低廉而得到廣泛應用，但鉛鹽有較大的毒性，為降低鉛塵污染，各國均致力于發展和推廣無塵低毒的復合鉛鹽穩定劑。目前復合鉛鹽穩定劑在我國已得到較好的應用，尤其是在硬質聚氯乙烯異型材和管材等方面。硬質聚氯乙烯異型材使用的有機錫穩定劑，主要以含硫有機錫為主穩定劑，具有優異的熱穩定性、優良的光穩定性以及制品較高的光澤性和無毒性。其它穩定劑較少在硬質聚氯乙烯異型材中作主穩定劑。

（2）鉛鹽類穩定劑　鉛鹽是最早使用的PVC熱穩定劑之一。鉛鹽除具有較強接受酸的能力外，鉛原子的配位作用，使得它可以取代不穩定的氯原子，而且鉛在穩定化過程中形成的氯化鉛對PVC沒有催化降解作用，這是與其它金屬穩定劑相比的一個顯著不同，因此，鉛鹽穩定劑可以單獨使用。由于鉛鹽是不導電非離子型的，且在聚氯乙烯中的反應產物并不增加PVC的導電性，因此在電絕緣材料尤其是電纜護套方面是鉛鹽類穩定劑的主要用途之一。在美國和加拿大以外的多數國家，在生產硬質聚氯乙烯制品，如管材、異型材、外墻間板時多采用鉛鹽穩定劑。

鉛鹽類穩定劑也有它的不足之處，它不適合制造透明制品：對含硫化合物較為敏感，易與硫反應生成黑色的硫化鉛，造成污染，鉛鹽的用量一般比其它穩定劑要高，此外它還有一個致命的缺點，具有毒性。目前為避免鉛塵毒害，鉛鹽穩定劑的無毒（或低毒）、復合方面發展。

最重要的鉛鹽化合物有三堿式硫酸鉛、二堿式亞磷酸鉛、堿式碳酸鉛、二堿式硬脂酸鉛、二堿式鄰苯二甲酸鉛和硬脂酸鉛以及復合鉛鹽穩定劑。

對于無塵復合鉛鹽穩定劑，國內產品的鉛含量大多在40％～60％。它是將多種鉛鹽穩定劑和其它輔助穩定劑以及潤滑劑經適當的工藝復合而成。對聚氯乙烯具有較高的熱穩定性、相容性、潤滑性、光穩定性，使用方便、無鉛塵飛揚。較好的無塵鉛鹽復合穩定劑在使用時，一般可以不再另加熱穩定劑和潤滑劑。目前無塵復合鉛穩定劑已經成為硬質聚氯乙烯異型材主要穩定劑之一。

（3）有機錫穩定劑　有機錫化合物有兩大類：一類是分子內至少含有一個錫硫鍵的有機錫化合物，一般稱為硫醇有機錫，以這些化合物為基礎的穩定劑也稱作含硫有機錫穩定劑；另一類是由烷基錫氧化物的羧酸鹽構成的有機錫化合物，常稱為有機錫羧酸鹽。含硫有機錫穩定劑是到目前為止最有效和最通用的熱穩定劑，具有以下結構：

含硫有機錫化合物不但可以吸收氯化氫，取代不穩定氯，還可以向雙鍵加成抑制變色以及分解過氧化物，捕捉自由基起到抗氧化作用。

這些有機錫穩定劑的熱穩定作用來自疏基或硫化物基團，這些基團參與穩定化反應。具有全面的穩定化功能是含硫有機錫性能優異的原因，迄今為止還沒有任何其它類型的穩定劑能超過它。因此，在熱穩定性要求很高的聚氯乙烯加工中使用含硫有機錫穩定劑是合理的。含硫有機錫穩定劑沒有足夠的自潤滑作用，一般需另加潤滑劑。當聚氯乙烯配方中含有鎘和鉛的穩定劑或顏料時，易于生成黑色的鎘或鉛的硫化物而形硫污染。硫醇有機錫帶有硫醇的氣味，在加工過程中，硬制品的用量比軟制品高，可以感覺到這種不愉快氣味。

有機錫羧酸鹽可以作為聚氯乙烯熱穩定劑，一般具有以下結構：

并非所有的有機錫羧酸鹽都可以用作聚氯乙烯的熱穩定劑，通常是由烷基錫氧化物和羧酸鹽構成。對于工業生產而言，正丁基（或辛基）錫氧化物與馬來酸（或馬來酸酯、月桂酸）的鹽才具有重要意義。

總的來說，有機錫羧酸鹽的熱穩定性要差于硫醇有機錫，尤其是在抑制聚氯乙烯變色方面，所以在硬質聚氯乙烯異型材和管材方面的應用受到較大限制，但是有機錫羧酸鹽卻具有優異的光穩定性。通過加入抗氧劑還可以提高有機錫羧酸鹽的穩定效率，以低揮發性的受阻酚最為適用。

無論是硫醇有機錫還是有機錫羧酸鹽都具有較高的透明性，適于制造透明聚氯乙烯制品。

（4）金屬皂類　金屬皂類主要是鋇、鎘、鈣、鉛、鎂、鋁等的高級脂肪酸鹽，其中最為重要的是鋇、鎘、鈣、鉛、鋅、鋁的硬脂酸鹽和月桂酸鹽。其它芳香族酸、環烷酸、酸和醇類的金屬鹽其實不是“皂”類，只是習慣上把它們歸為金屬皂。

在金屬皂類穩定劑中，Ca和Zn與其它金屬皂的穩定作用機理不同。鎘皂和鋅皂具有中和氯化氫、取代不穩定氯原子以及阻斷多烯序列生長的能力，但穩定過程中的生成物氯化鎘和氯化鋅是路易斯酸，對PVC脫HCl有催化作用，尤以氯化鋅的催化作用最顯著，經過一段時間受熱后會使制品顯著變色，甚至很快變黑，易產生所謂的“鋅燒”。鈣皂、鋇皂和鎂皂與鎘皂、鋅皂相比，只能夠中和氯化氫，而不具備取代不穩定氯原子的功能，因此，抑制初期著色性較差，但在穩定過程中生成的金屬氯化物對脫氯化氫無催化作用，此外，它們還有一種物性，可以把氯化鎘或氯化鋅分子中的氯置換出來，再生成鎘皂和鋅皂。即在鎘皂、鋅皂與鋇皂、鈣皂、鎂皂之間可以進行氯和脂肪酸基的交換，這樣不僅可以降低鎘皂、鋅皂的消耗速度，提高對不穩定氯原子的取代作用，而且還能抑制氯化鎘或氯化鋅對脫氯化氫的催化作用。因此，人們常將鎘皂或鋅皂與鋇皂、鈣皂、鎂皂配合使用，發揮其協同效應。

脂肪酸基對金屬皂的性能也有較大影響，脂肪鏈越長，潤滑性越好，其金屬皂的熔點越高。但相容性降低，易析出，會影響制品印刷性和熱焊接性。

金屬皂類穩定劑與鉛鹽和有機錫相比熱穩定性較差，但透明性、潤滑性較鉛鹽好。這類穩定劑較少單用，一般常和鉛鹽或有機錫類熱穩定劑配合使用，或者不同的金屬皂之間配合使用，發揮不同穩定劑之間的協同效應，起到熱穩定增效作用。在金屬皂之間協同較為成功的體系有鋇-鎘、鋇-鋅、鈣-鋅等。

鋇-鎘穩定劑是以各種比例的鋇皂和鎘皂為基礎的穩定劑，鎘皂的特點是初期穩定性好，可以抑制PVC的初期著色，但長期穩定性差。而鋇皂的穩定性特點恰與之相反，初期穩定性差，長期穩定性好，這兩種金屬皂并用可在熱穩定性上產生協同效應。

由于鎘皂有毒，而且其在穩定過程中生成的氯化鎘是可溶性的有毒物質。因此，限制了其使用范圍。鎘皂的用量在逐漸下降，相應較多地使用鋇-鋅和鈣-鋅等無毒穩定體系。

總之，金屬皂類穩定劑的穩定效果不如鉛鹽和有機錫化合物，所以很少用于硬質PVC異型材，而在硬質PVC管材、片材得到部分應用。

（5）輔助穩定劑　輔助穩定劑是熱穩定性較低或不具備穩定作用，但卻能改進其它熱穩定體系效能的化合物，屬于此類的有亞磷酸酯、環氧化合物、多元醇等。

①亞磷酸酯　有機亞磷酸酯是重要的輔助穩定劑，也是穩定作用較全面的一類輔助穩定劑。它的主要功能是螯合金屬離子，防止金屬氯化物的催化降解；置換不穩定氯原子；分解過氧化物。此外還可以向多烯序列加成。亞磷酸酯多作輔助穩定劑使用。它的不足之處是具有水解性。

②環氧化合物　以環氧化合物為基礎的輔助穩定劑有環氧大豆油、油酸和妥爾油脂肪酸的環氧酯、環氧硬脂酸的丁酯和辛酯、環氧化的蓖麻子油、亞麻子油、葵花子油等。以分子中含有以下結構的最具代表性：

環氧化合物可以吸收氯化氫，生成氯化醇：

還可以在鎘或鋅離子的催化作用下，取代PVC中不穩定的氯原子：

環氧化合物與其它主穩定劑配合使用，可以發揮協同效應，提高熱和光穩定性，但對于不同的穩定體系，其對光和熱的穩定性的影響是有差異的。對熱穩定性，在鋇-鋅、鈣-鋅穩定體系中的影響最為顯著，鋇-鋅和鉛穩定體系的影響次之，而有機錫穩定體系則往往看不到改進。對于光穩定性，則是對鋇-鋅和鋇-鎘穩定體系的影響最大。

環氧化的油或油酸酯可以起到增塑作用。由于PVC與它的相容性較一般增塑劑差，當它們單獨大量使用時會導致滲出，只能作為輔助增塑劑使用。在軟質PVC中，主增塑劑的用量可以在一定程度上減少。

由于對聚氯乙烯具有增塑作用，所以在硬質聚氯乙烯異型材中應盡量少用，以免降低軟化溫度。

③多元醇　多元醇的穩定作用是與金屬氯化物形成配位化合物，也稱螯合物，從而使能對PVC產生催化脫氯化氫作用的氯化鋅或氯化鎘鈍化，起輔助穩定作用，此外多元醇還可以在金屬鹽的催化作用下置換活潑的氯原子。

2.5.4　穩定劑配合的基本原則

在選擇和確定穩定體系時，應首先明確制品的使用要求和加工特性，然后根據穩定劑的著色性、穩定性、加工性等特性合理選擇。

（1）硬質聚氯乙烯異型材對熱穩定劑的基本要求

①多數硬質聚氯乙烯異型材外觀為白色，而且門窗是多種型材組裝而成，因此要求型材在加工過程中不變色，不同型號和不同生產批次的型材之間應無色差。

②使用方便、加工性好、不飛揚、不污染。

③穩定劑應對異型材的物理機械性能無影響，例如不降低軟化溫度、不影響低溫落錘沖擊性能等，不會因相容性不好而滲出，影響色澤和焊角強度等。

④應對異型材耐候性和光穩定性無影響，甚至可以提高這些性能。

（2）穩定劑的選擇原則　對硬質聚氯乙烯異型材，由于不含增塑劑，成型溫度高，熔體黏度大，熱穩定性相應要求較高。目前在硬質聚氯乙烯異型材中較適合用的體系有鉛鹽體系和有機錫體系。

為滿足制品的穩定性，單用一種穩定劑是很困難的，通常采用兩種或兩種以上的穩定劑，互補協同，起到穩定增效、降低用量和成本的作用。

①根據異型材的基本性能要求，首先選擇主穩定劑。所謂主穩定劑是指在穩定體系中熱穩定作用最大，用量最高的穩定劑。例如鉛鹽體系中，根據各種鉛鹽的特性多選擇三堿式硫酸鉛作主穩定劑。而在有機錫體系中則可以選擇熱穩定性優異的含硫有機錫化合物：S，S'-雙（巰基乙酸異辛）二正丁基錫或其它有機錫穩定劑。

②根據已選定的主穩定劑的特性，如初、中和后期變色性、光穩定性、加工性等選擇輔助穩定劑。所謂輔助穩定劑是指穩定作用和用量均低于主穩定劑，但對主穩定劑有增效和補充作用的穩定劑。根據實際情況，輔助穩定劑可以是一種或一種以上。例如，在鉛鹽穩定劑中，雖然三堿式硫酸鉛穩定性優異，但其耐光性差，易變質，為彌補這些缺陷，可以并用耐光性能好的二堿式亞磷酸鉛和三堿式鄰苯二甲酸鉛。同時對于含硫有機化合物亦需并用環氧化合物及亞磷酸酯提高光穩定性。

③當主、輔穩定劑確定之后，則應考慮穩定體系的加工性。穩定劑對加工性的影響主要表現在潤滑上，每種穩定劑因化學組成不同使它們在聚氯乙烯中的相容性不同，而表現出的潤滑性也不同。合理地調整潤滑性，可以進一步提高穩定效果，降低穩定劑的用量，提高產能。所以應根據每種穩定體系的特點，選擇相應的潤滑體系。

（3）應著重注意的問題　除考慮以上問題外，還應充分考慮與生產實際直接相關的問題。

①擠出機之間的差異會影響聚氯乙烯的穩定性。其中之一表現在螺桿的構造上，平行雙螺桿與錐形雙螺桿構造差別較大，物料的停留時間較長，相應地穩定性要求較高。相同規格的螺桿，不同廠商的設計也不相同。總之，應在穩定體系設計時，根據生產實際、物料所受剪切作用和停留時間，調整穩定劑品種和用量。通常剪切作用強，停留時間長的應選用穩定性高的品種或適當增加用量。

②各種穩定劑的化學組成不同，經并用后，在成型加工條件下，它們之間就可能出現除穩定之外的化學反應，進而影響制品的外觀和性能，例如當選定鉛鹽穩定體系后，就不能并用含硫穩定劑；含硫有機錫和硫醇銻等穩定劑，不應并用含鉛、鎘元素的穩定劑，以避免造成黑色的硫化物污染。

③除了防止穩定劑之間的不良影響外，還應防止穩定劑與其它助劑之間的相互影響。當使用含硫有機錫穩定劑，應避免使用含鉛、鎘的顏料或填充劑，如立德粉等。

④穩定劑的用量在滿足制品正常生產要求下，應給予一定的余量。一方面是為了保證在溫度控制出現波動或意外停車時物料不降解；另一方面則是為了便于生產過程中的邊角料和廢料的回收利用。

2.5.5　熱穩定劑的評價

熱穩定劑不但可以影響PVC的熱穩定性，還會對其加工性能和其它性能產生較大影響。因此，對熱穩定劑的穩定作用和加工性能的測試和評價就顯得非常有意義。多年來已經建立起來了一部分國家標準和國際標準。對PVC熱穩定性的測試和評價有兩個方面：一個是熱穩定性；另一個是加工性能。

（1）熱穩定性　熱穩定性可以根據聚氯乙烯的顏色變化和氯化氫脫除量來評價，而評價的方式可以是靜態的，也可以是動態的，兩者之間的區別在于靜態方式是聚氯乙烯僅受熱和氧的作用，而動態方式則是聚氯乙烯不僅受熱和氧的作用，還受機械力的作用。一般是剪切的作用，顯然后者更接近生產實際。

①靜態熱試驗　靜態試驗的方法之一是在恒定的溫度下，觀察試片外觀隨時間的變化情況。

試片的配方，除穩定體系之外的所有體系恒定，穩定體系作為變化因素。試片的制備一般在雙輥塑煉機上進行，應注意使輥溫、輥距、操作方法和時間盡量保持一致，目的是使熱應力和熱履歷保持恒定。試片以相同的尺寸置于烘箱中，在設定的恒溫之下，例如180℃，進行熱氧老化。為便于評價試片的顏色變化，按固定的時間間隔，例如每隔10min或15min取出一個樣品。熱氧老化應該進行到試片顏色明顯變得較暗為止。

一系列隨熱氧老化時間變化的樣品，根據顏色變化歷程不同，即可評價出穩定體系的優劣，以及初期變色和長期穩定性。也可以使用儀器精確地測出顏色的變化。

另一種試片制造方法是直接利用聚氯乙烯制品，裁成試片后，同樣按照上述方法試驗和評價，這種方法也稱為剩余熱穩定性的評價。

另一種靜態試驗方法是在恒定的溫度下，測試聚氯乙烯及其混合料脫除氯化氫量。

應特別指出的是，聚氯乙烯的顏色變化與脫氯化氫并沒有確定的關系。顏色的變化比較直觀，而脫氯化氫量的測定則具有較大的意義，因為它可以測定出開始放出氯化氫的時間，即降解反應的誘導期，還可以測定隨后脫除氯化氫的速率，如圖2-2所示。借助這種方法可以深入地了解化學反應，并可用于篩選新的穩定劑。

②動態熱試驗　動態熱試驗的方法有很多，較常用的方法有連續混煉法和多次擠出法。連續混煉法還可分為開煉機法和密煉機法。開煉機法是在開放式塑煉機上進行。聚氯乙烯混合料在開放塑煉機上進行塑化和連續混煉，應注意使輥溫、輥距和操作方法盡量保持一致。以相同的時間間隔從輥筒中部割取試片。觀察試片顏色的變化，評價其熱穩定性。密煉機法既可以使用專用的實驗型密煉機，也可以采用塑化儀（轉矩流變儀）和密煉裝置。當聚氯乙烯混合料塑化后，定時取樣并壓成厚度相同的試片，觀察顏色的變化。相對來說，密煉法的試驗條件波動較小，誤差相對較低。

多次擠出法是將聚氯乙烯混合料加入擠出機，經擠出成型后再返回擠出，在每一循環之后，評價顏色的變化。

（2）加工性能　前述的動態熱試驗是通過顏色的變化來評價穩定劑的優劣以及對產品外觀的影響。而加工性能的評價則側重于模擬生產實際，評價穩定體系是否能保證成型加工順利進行。一般評價的主要方法有開煉機法、塑化儀法和擠塑儀法。

其實，所謂的穩定劑的加工性能實質上也是在動態下的一種評價，它主要評價穩定劑或穩定體系對聚氯乙烯熔體流變性、穩定劑的工藝特性（如塑化性、內外潤滑性和聚氯乙烯降解后結構變化）的影響和工藝參數的合理性。

開煉機法主要觀察穩定劑對塑化時間、包輥性、揮發性以及在輥筒表面附層、表面質量等的影響，與壓延工藝接近。

塑化儀亦稱轉矩流變儀。利用它的密煉裝置進行測試，它有一個能夠加熱到不同溫度的密煉室，將適量的聚氯乙烯混合料加入已設定轉子轉速和溫度的密煉室后，可以連續地測出轉子轉矩和物料溫度，如圖2-3所示。這一曲線記錄了從塑化到降解的全過程。根據轉矩的變化就可以分析加工性能并可以解讀塑化的過程、速度以及熔體的黏度。

實驗室用擠塑儀也可以用于評價加工性能，而且它更接近于擠出成型。通過改變螺桿轉速，側定料筒壓力、轉矩、擠出量、擠出物質量的變化來評價加工性能。