南乌拉尔国立大学的研究人员研制出一种基于聚氯乙烯（PVC）的复合材料。这是俄罗斯首次采用微结构磷酸钛对塑料进行改性。此举降低了塑料对环境的影响以及对人体健康的危害。
PVC用途广泛，是全球消费量第三大的塑料。它是电缆、食品包装、医疗产品、家居用品和建筑材料生产的关键成分。
为了赋予工业PVC配方所需的性能和加工性能，通常会添加增塑剂。然而，增塑剂会降低塑料的耐高温性能。在150°C时，PVC开始分解，释放出有毒有害气体氯化氢。但为了弥补这一缺陷，在180°C时，需要向PVC中添加热稳定剂。
“我们的目标是开发一种基于磷酸钛的无毒环保型热稳定剂，”南乌拉尔国立大学二羧酸酯化非均相催化剂实验室高级研究员伊琳娜·维哈列娃说道。“目前工业配方主要使用硬脂酸钙，它虽然环保，但热稳定效果不佳。三碱式硫酸铅的耐热性相对较高，但其毒性不言而喻。我们提出了一种完全安全的化合物——磷酸钛。它作为一种复合稳定剂，能够有效稳定聚氯乙烯的结构，将塑料的分解温度提高到至少177°C。”
除了提高材料的分解温度外，科学家们还成功地将最大降解速率（MRT）提高到308°C，显著延长了PVC材料的使用寿命至100°C。
俄罗斯车里雅宾斯克的科学家们首次在俄罗斯成功利用磷酸钛对聚氯乙烯（PVC）进行改性。他们还首次研究了四种不同层级结构的磷酸钛改性物——无定形、棒状、大微球和小微球——其中小微球的热稳定性最佳。
该研究成果发表在《聚合物》（Polymers）期刊上，该期刊已被Web of Science和Scopus收录于Q1级数据库。