Trong quá trình phân hủy nhiệt của chất ổn định nhiệt PVC, hầu như không có monomer nào được sản xuất, nhưng một lượng lớn HCl được sinh ra. Cơ chế phân hủy nhiệt của PVC rất phức tạp, và cơ chế hoạt động của chất ổn định nhiệt PVC cũng rất phức tạp. Dựa trên các kết quả nghiên cứu hiện tại, tác động của chất ổn định nhiệt PVC có thể được tóm tắt thành hai loại: loại phòng ngừa (trung hòa HCl, thay thế các nguyên tử Cl không ổn định và ngăn chặn sự oxy hóa tự động) và loại khắc phục (phản ứng với các phần không bão hòa của PVC để phá hủy carbocation). Nói chung, tất cả các phụ gia được thêm vào với mục đích cải thiện độ ổn định nhiệt của polymer đều có thể được gọi là chất ổn định nhiệt. Chất ổn định nhiệt ngoài một số ứng dụng nhỏ trong cao su và các quy trình nhựa khác, chủ yếu được sử dụng cho vấn đề độ ổn định nhiệt rất nổi bật trong quy trình PVC, do đó, thường nói đến chất ổn định nhiệt là chỉ đến chất ổn định nhiệt được sử dụng cho PVC và copolymer PVC.

Quá trình phân hủy nhiệt của chất ổn định nhiệt PVC như sau:

1. Hấp thụ và trung hòa HCl, ức chế sự xúc tác tự động của nó. Những chất ổn định PVC này bao gồm muối chì, xà phòng kim loại axit hữu cơ, hợp chất organotin, hợp chất epoxy, amin, alkyl kim loại và phenol, cũng như mercaptan kim loại, có thể phản ứng với HCl và ức chế phản ứng của PVC để loại bỏ HCl.

2. Thay thế các nguyên tử clo allyl không ổn định hoặc nguyên tử clo carbon bậc ba trong phân tử PVC để ức chế depvc. Ví dụ, ligand chất ổn định organotin với clo không ổn định của phân tử PVC. Trong các ligand, organotin thay thế bằng các nguyên tử clo không ổn định.

3. Phản ứng cộng xảy ra với cấu trúc polyene, phá hủy sự hình thành hệ thống liên hợp lớn và giảm màu sắc. Muối hoặc este của axit không bão hòa chứa liên kết đôi, và liên kết đôi liên hợp trong phân tử PVC xảy ra phản ứng cộng diene, do đó phá hủy cấu trúc liên hợp của nó và ức chế sự đổi màu.

4. Bắt giữ gốc tự do và ngăn chặn phản ứng oxy hóa. Ví dụ, việc thêm chất ổn định nhiệt phenolic PVC có thể làm chậm quá trình loại bỏ HCl, vì gốc H nguyên tử do phenol cung cấp có thể kết hợp với gốc đại phân tử PVC bị phân hủy để tạo thành vật liệu không thể phản ứng với O2 và có hiệu ứng ổn định nhiệt. Chất ổn định PVC này có thể có một hoặc nhiều chức năng.

Chất ổn định PVC lý tưởng, chất ổn định nhiệt PVC nên là một vật liệu đa chức năng hoặc một hỗn hợp của một số vật liệu, chúng có thể đạt được các chức năng sau:

1. Thay thế các nhóm thay thế hoạt động và không ổn định, chẳng hạn như nguyên tử Cl gắn vào Cl bậc ba hoặc clorua allyl, để tạo thành cấu trúc ổn định;

2. Hấp thụ và trung hòa HCl được giải phóng trong quá trình xử lý PVC để loại bỏ sự phân hủy xúc tác tự động của HCl;

3. Trung hòa hoặc bị động hóa các ion kim loại và các tạp chất độc hại khác đóng vai trò xúc tác trong sự phân hủy;

4. Sự phát triển liên kết không bão hòa liên tục có thể bị chặn thông qua nhiều hình thức phản ứng hóa học khác nhau, và sự phân hủy cũng như đổi màu có thể bị ức chế;

5. Tốt hơn là bảo vệ và che chắn ánh sáng cực tím.