聚氯乙烯（PVC）的降解主要是因為分子中活性氯原子在加熱和氧氣作用下分解，生成氯化氫（HCl）。因此，PVC熱穩定劑主要是能夠穩定PVC分子中氯原子並阻止或吸收HCl釋放的化合物。 R. Gachter等人將熱穩定劑的作用分為預防性和補救性。前者俱有吸收HCl、置換不穩定氯原子、消除點火源及防止自動氧化等功能。後者（補救性）旨在增強聚烯結構、與PVC中的不飽和部分反應以及破壞碳正離子。具體如下：
（1）吸收從PVC中萃取的HCl以抑制其自催化活性。鉛鹽、有機酸金屬皂、有機錫化合物、環氧化合物、胺類、金屬醇鹽和酚類以及金屬硫醇等產品均可與HCl反應，進而抑制PVC的脫HCl反應。
Me(RCOO) 2+2HCl MeCl+2RCOOH
（2）取代或消除PVC分子中不穩定的因素，例如烯丙基氯原子或叔碳氯原子，從而消除HCl去除的起始點。如果有機錫穩定劑中的錫原子與PVC分子中不穩定的氯原子配位，有機錫中的硫原子與PVC中相應的碳原子配位，則配位體中的硫原子取代不穩定的氯原子。當HCl存在時，配位鍵斷裂，疏水基團與PVC分子中的碳原子牢固結合，從而抑制HCl的進一步去除反應和雙鍵的形成。在金屬皂中，鋅皂和鉀皂與不穩定氯原子的取代反應最快，鋇皂最慢，鈣皂較慢，鉛皂介於兩者之間。同時，生成的金屬氯化物對HCl的去除具有不同程度的催化作用，其強度如下：
ZnCl>CdCl>>BaCl，CaCl>R2SnCl2 (3) 可加成到雙鍵和共軛雙鍵上，以防止多烯結構的形成並減少著色。不飽和酸鹽或錯合物含有雙鍵，可與PVC分子發生二烯加成反應，從而破壞其共價結構並抑制顏色變化。此外，金屬皂在取代烯丙基氯的同時會發生雙鍵轉移，破壞多烯結構並抑制顏色變化。
（4）捕獲自由基以防止自動氧化。如果添加酚類熱穩定劑能夠阻止HCl的去除，這是因為酚類提供的氫原子自由基可以與降解的PVC大分子自由基結合，形成一種不會與氧氣反應且具有熱穩定作用的物質。這種熱穩定劑可能具有一種或多種作用。
發佈時間：2024年3月29日
