PVC對(duì)熱極為敏感，熱穩(wěn)定性差，加工溫度大于90攝氏度時(shí)即發(fā)生分解，因此PVC加工時(shí)必須添加適量的熱穩(wěn)定劑以抑制其分解。
熱穩(wěn)定劑主要包括鉛鹽類、金屬皂類、有機(jī)錫類、復(fù)合、亞磷酸酯類、一元醇及多元醇類、環(huán)氧類和含氮化合物類，前四類占熱穩(wěn)定劑用量的絕大部分。高效持久性、低成本、低著色性和電絕緣性一直是研究、開發(fā)和生產(chǎn)的方向。
在PVC的熱降解過程中，幾乎不產(chǎn)生單體，而是生成大量HC1。PVC的熱降解機(jī)理十分復(fù)雜，同樣，作用機(jī)理也非常復(fù)雜。綜合目前的研究成果，熱穩(wěn)定劑的作用可歸納為預(yù)防型(中和HC1，取代不穩(wěn)定的氯原子和防止自動(dòng)氧化)和補(bǔ)救型(與PVC中不飽和部位反應(yīng)，破壞碳正離子)兩種。具體如下：
(1) 中和從PVC 脫出的HCL，以抑制其自催化作用。如鉛鹽類、有機(jī)酸金屬皂類、有機(jī)錫化合物、環(huán)氧化合物、胺類、金屬醇鹽和酚鹽及金屬硫醇鹽等，均可與HC1反應(yīng)，抑制PVC的脫HC1 反應(yīng)。
Me(RCOO)2+2HCI→Me C12 +2RCOOH
(2) 置換或消除PVC分子中烯丙基氯原子或叔碳氯原子等不穩(wěn)定因素，消除脫HCI的引發(fā)點(diǎn)。如有機(jī)錫穩(wěn)定劑的錫原子與PVC分子的不穩(wěn)定氯原子發(fā)生配位結(jié)合，同時(shí)有機(jī)錫中的硫原子與PVC中相應(yīng)的碳原子絡(luò)合，配位體中的硫原子與不穩(wěn)定氯原子發(fā)生置換，當(dāng)有HC1存在時(shí)，配位鍵發(fā)生分裂，巰基與PVC 分子中碳原子牢固地結(jié)合，從而抑制了進(jìn)一步脫HCI 形成雙鍵的反應(yīng)。金屬皂中，鋅皂和鎘皂與不穩(wěn)定氯原子的取代反應(yīng)快，鋇皂慢，鈣皂較慢，鉛皂則居中。同時(shí)，所生成的金屬氯化物，對(duì)脫氯化氫有不同程度的催化作用，其強(qiáng)弱依次如下
ZnCl2> CdCl2>> BaCl2 , CaCl2 > R2SnCl2
(3)與雙鍵、共軛雙鍵加成，阻止多烯結(jié)構(gòu)的發(fā)展，減少著色。不飽和酸的鹽或配合物有雙鍵，與PVC分子中共軛雙鍵發(fā)生雙烯加成反應(yīng)，從而破壞其共軛結(jié)構(gòu)，抑制變色。此外，金屬皂在取代烯丙基氯的同時(shí)伴有雙鍵轉(zhuǎn)移，使多烯結(jié)構(gòu)破壞，從而抑制了變色。
(4) 捕捉自由基，防止自動(dòng)氧化。如加入酚類熱穩(wěn)定劑能阻滯脫HCL是由于酚給出的氫原子自由基能與降解的PVC 大分子自由基偶合，形成不能與氧反應(yīng)的物質(zhì)，而具有熱穩(wěn)定作用。這種可具有一種或兼具幾種作用。
不同的熱穩(wěn)定劑之間存在協(xié)同作用。國(guó)內(nèi)外醫(yī)學(xué)界普遍認(rèn)為安全無(wú)毒的鈣鋅復(fù)合穩(wěn)定劑就是如此。美國(guó)衛(wèi)生管理局和日本衛(wèi)生局認(rèn)為鈣鋅復(fù)合系列穩(wěn)定劑是一種無(wú)毒的塑料制品添加劑。可以預(yù)見，鈣鋅復(fù)合穩(wěn)定劑將構(gòu)建各國(guó)未來的無(wú)毒PVC穩(wěn)定劑體系
羧酸鋅同聚氯乙烯中烯丙基氯反應(yīng)是鈣鋅復(fù)合穩(wěn)定劑穩(wěn)定作用的主反應(yīng)，羧酸鈣的存在將鋅皂與PVC的不穩(wěn)定氯原子反應(yīng)生成的有害ZnCl2 再生成為鋅皂，從而一方面活化了鋅皂，另一方面又大大降低其催化能力，而自身轉(zhuǎn)變成無(wú)害的氯化鈣，從而抑制了ZnCl2 的破壞作用。
PVC工業(yè)的迅速發(fā)展極大地帶動(dòng)了熱穩(wěn)定劑的發(fā)展與進(jìn)步。熱穩(wěn)定劑的開發(fā)與發(fā)展呈現(xiàn)出新的氣象，繼續(xù)向低毒、無(wú)毒化方面發(fā)展，鉛系、鎘系所占比重逐年下降；有機(jī)錫發(fā)展勢(shì)頭減慢；鋅系發(fā)展速度加快；新型水滑石系列、稀土系列、有機(jī)銻系列、高氯酸鹽系列等的開發(fā)與應(yīng)用呈現(xiàn)出積極發(fā)展的勢(shì)頭；多元復(fù)合“一包裝式”成為發(fā)展趨勢(shì)。在不同的熱穩(wěn)定劑之間、熱穩(wěn)定劑與增塑劑、潤(rùn)滑劑、抗氧劑等其它助劑之間，有時(shí)存在協(xié)同效應(yīng)。為了達(dá)到理想的穩(wěn)定效果，將它們按適當(dāng)?shù)谋壤c方法復(fù)合混配，制成“一包裝式”的穩(wěn)定劑體系，不但可提高穩(wěn)定效果，而且方便使用，減少粉塵的污染。
正式由于成功的開發(fā)了有效的熱穩(wěn)定劑，才有了今天的PVC工業(yè)。國(guó)內(nèi)外的用量隨著PVC消費(fèi)量的激增而大幅增加，只是在熱穩(wěn)定劑品種方面有差異。可以預(yù)料，需求量將隨著PVC消費(fèi)量的增長(zhǎng)而增長(zhǎng)。
根據(jù)制品的軟硬程度、透明程度、是否要求無(wú)毒、與其它助劑的協(xié)同復(fù)配選用，才能發(fā)揮其應(yīng)盡的作用。有機(jī)錫的加入滿足了無(wú)毒無(wú)害的要求，同時(shí)也提高了制品的熱穩(wěn)定性。有機(jī)錫是當(dāng)今發(fā)展比較快的無(wú)毒熱穩(wěn)定劑之一。