Proces toplinske razgradnje PVC-a vrlo je složen, a istovremeno se može odvijati nekoliko procesa kemijske reakcije: razgradnja molekularnog lanca iz HCL-a, oksidacijski prekid lanca i umrežavanje, kao i mali broj aromatskih struktura i reakcija kidanja velikih molekularnih lanaca za proizvodnju ugljikovodika, od kojih je starenje ili karbonizacija PVC-a uzrokovana HCL-om glavna izvedba toplinske razgradnje.
Prema dosadašnjim rezultatima istraživanja mehanizam djelovanja toplinskog stabilizatora može se podijeliti u sljedeće kategorije:
1) Apsorbira HCl proizveden u procesu toplinske razgradnje smole i inhibira njezinu automatsku katalitičku razgradnju. Kao što su olovne soli, organski kiseli metalni sapuni, organokositreni spojevi, metalni alkoli i drugi anorganski ili metalno-organski spojevi, te slabe bazične soli i metalni sapuni lako reagiraju s HCl, pretvaraju se u odgovarajući metalni klorid, kako bi se postigla svrha prekidanje ili inhibiranje razgradnje polivinil klorida; Epoksidi i amini također mogu reagirati s razgrađenim HCL-om i proizvesti odgovarajuće spojeve; Fosfitni esteri i merkaptanski spojevi mogu igrati ulogu antioksidansa, čime inhibiraju razgradnju i povećavaju toplinsku stabilnost.
2) Zamijenite nestabilni atom alil klorida ili atom ugljikovog klorida strica u molekuli polivinil klorida kako biste uklonili ulogu mjesta razgradnje. Na primjer, spojevi sapuna s kadmijem i cinkom, organokositrom, merkaptanom i antimonom mogu se vezati na nestabilne atome klora u molekulama polivinil klorida.
3) Adicijska reakcija s polienskom strukturom kako bi se spriječilo stvaranje velikih konjugiranih sustava i smanjilo obojenje. Ako nezasićena kisela sol ili ester sadrži dvostruke veze, dolazi do reakcije adicije diena s konjugiranim dvostrukim vezama u molekuli polivinil klorida, čime se uništava njena konjugirana struktura i inhibira promjena boje.
