新型有机锑热稳定剂的合成及稳定机理研究

摘要

PVC是一种应用广泛的高分子材料，但因其热稳定性差、易燃烧等缺点而使其发展受到限制，因此PVC热稳定剂的研究成为该研究领域的关键问题之一。传统的PVC热稳定剂--铅盐类，镉盐类等重金属盐类，对人体健康及环境造成严重危害，所以开发新型、高效、低毒乃至无毒的热稳定剂成为PVC行业面临的重大课题。 有机锑热稳定剂是一种低毒型重要的是高效的热稳定剂。1978年，国际卫生组织（NFS）批准有机锑可用于硬质PVC上水管。据报道：硫醇锑口服急性毒性量（大白鼠）为1600～2800mg/kg，而硫醇锡为700～2000mg/kg。其次锑矿在我们国家储量丰富，拓展锑元素使用范围也符合我国国情，具有环保概念与很大的经济利益。 有机锑热稳定剂是一种重要的高效低毒型热稳定剂。本文合成了一种新型的有机锑类热稳定剂：五（巯基乙酸肉桂酯）合锑（V）。五（巯基乙酸肉桂酯）合锑（V）的最佳合成工艺条件：反应物物料比为1/13，溶剂体积为70mL，反应时间3h，反应体系pH为7，产率为92％，锑含量为10.32％。通过红外图谱对五（巯基乙酸肉桂酯）合锑（V）的进行表征。通过静态法和动态法对五（巯基乙酸肉桂酯）合锑（V）的热稳定性能进行评价，结果表明该化合物具有良好的热稳定性。对五（巯基乙酸肉桂酯）合锑（V）与其他热稳定剂协同效应进行了研究，结果显示，与传统的热稳定剂复配，有良好的协同作用。通过红外光谱推测巯基乙酸肉桂酯锑（V）的稳定机理为：锑元素采取dsp3杂化，电子的空间构型为三角双锥型，锑与氯原子配位防止生成氯化氢，而有机部分的巯基与氯原子进行置换而使其稳定。

目录

文摘

英文文摘

声明

1绪论

1.1聚氯乙烯的降解

1.2 PVC热稳定剂

1.2.1聚氯乙烯树脂的结构与热性能

1.2.2聚氯乙烯热加工缺陷及解决办法

1.2.3聚氯乙烯热稳定剂的作用机理

1.2.4热稳定剂种类

1.2.5国内外发展现状

1.2.6热稳定剂发展趋势

1.3有机锑热稳定剂

1.3.1有机锑热稳定剂的发展历史

1.3.2有机锑热稳定剂的种类

1.3.3有机锑热稳定剂的特性

1.3.4有机锑热稳定剂应用前景

1.4研究意义

2巯基羧酸酯锑(V)的合成

2.1巯基羧酸酯锑(V)的合成方法

2.2胶态五氧化二锑的制备

2.2.1试剂与仪器

2.2.2实验

2.2.3物性检测

2.2.4实验结果与讨论

2.3巯基羧酸酯的合成

2.3.1合成原理

2.3.2主要试剂及仪器

2.3.3实验步骤

2.3.4结果与讨论

2.4巯基羧酸酯合锑(V)的合成

2.4.1巯基羧酸酯合锑(V)的合成原理

2.4.2主要试剂及仪器

2.4.3实验步骤

2.4.4分析方法

2.4.5五(巯基乙酸肉桂酯)合锑(V)合成的影响因素

2.4.6正交实验研究五(巯基乙酸肉桂酯)合锑(V)的合成工艺

2.5小结

3热稳定性能测试

3.1前言

3.2热稳定性的测试方法

3.2.1刚果红试纸法

3.2.2热烘法

3.2.3辊试法

3.3五(巯基乙酸肉桂酯)合锑(V)的用量对PVC热稳定性

3.3.1刚果红测试结果

3.3.2热老化箱实验法测试结果

3.3.3辊试法测试结果

3.3.4五(巯基乙酸肉桂酯)合锑(V)与其它PVC热稳定剂的性能比较

3.4五(巯基乙酸肉桂酯)合锑(V)的复配及其协同效应的研究

3.4.1五(巯基乙酸肉桂酯)合锑(V)与硬脂酸钙复配对PVC的稳定时间影响

3.4.2五(巯基乙酸肉桂酯)合锑(V)与硬脂酸钡复配对PVC的稳定时间影响

3.4.3五(巯基乙酸肉桂酯)合锑(V)与硬脂酸钙锌复合稳定剂复配对PVC的稳定性影响

4锑系热稳定剂对PVC的热稳定作用机理研究

4.1 PVC降解和稳定机理

4.1.1 PVC不稳定因素

4.1.2 PVC降解机理

4.2红外光谱特性

4.2.1原理

4.2.2实验方法

4.2.3结果分析与讨论

4.2.4含热稳定剂的PVC试样的红外光谱图特征

4.3锑系及其复合热稳定剂对PVC的热稳定机理推测

4.3.1锑系热稳定剂对PVC的热稳定机理推测

4.3.2锑系复合热稳定剂的作用机理

5结论

致谢

参考文献

附录 攻读硕士学位期间发表的论文成果