PVC液体复合热稳定剂的制备与性能研究

摘要

聚氯乙烯(PVC)由于具有价格低廉、阻燃、耐化学腐蚀和绝缘性好等特点，得到了广泛的应用。PVC制品具有较好的透明性，适合生产透明薄膜以及透明软质板材等。但PVC在加工过程中易发生降解，影响制品的透明性和使用性能，因此伴随着PVC行业的发展，与之相匹配的PVC热稳定剂也发展成为重要的助剂产业。目前较为常见的热稳定剂有铅盐类、金属皂类、稀土类、有机锡类等。钙锌复合稳定剂由于具有无毒环保、透明性好和润滑性好等特点成为目前研究比较多的一类新型热稳定剂。
　　本文以异辛酸、氧化锌、氢氧化钙、氢氧化镁和氢氧化钠为原料，白油为溶剂，二乙二醇丁醚为反应促进剂，采用固液一步法分别合成了异辛酸锌、异辛酸钙、异辛酸镁和异辛酸钠四种金属盐;同时以油酸、双氧水和甲酸为原料合成了环氧油酸，通过复分解反应合成了环氧油酸锌、环氧油酸钙和环氧油酸钡。采用刚果红法、HAAKE转矩流变法、热老化箱法及电导率法，系统研究了异辛酸盐和环氧油酸盐各复配体系中不同金属质量比对PVC制品的热稳定性、加工性、热老化性及HCl释放速率的影响。
　　实验结果表明:三元复配体系的热稳定效果优于二元复配体系，且在三元复配体系中，异辛酸钠/钙/锌的最佳金属质量比为1/3/2，异辛酸镁/钙/锌的最佳金属质量比为3/1/2。在所有环氧油酸盐复配体系中，热稳定性最好的是金属质量比为1/3/1的环氧油酸钙/钡/锌三元复配体系。
　　将筛选出的最佳配比为1/3/2的异辛酸钠/钙/锌体系和最佳配比为1/3/1的环氧油酸钙/钡/锌体系，以不同质量比与水滑石复配用于PVC体系，研究其热稳定性能。实验结果表明，水滑石的加入可以显著提高异辛酸钠/钙/锌体系和环氧油酸钙/钡/锌体系的热稳定性。

目录

声明

摘要

1 前言

1．1 PVC概述

1．2 PVC应用现状及前景

1．3 PVC的降解

1．3．1 PVC的分子结构

1．3．2 PVC降解机理

1．4 PVC热稳定机理

1．5 PVC热稳定剂的种类以及研究和应用现状

1．5．1 铅盐类稳定剂

1．5．2 有机锡类稳定剂

1．5．3 稀土类稳定剂

1．5．4 金属皂类稳定剂

1．5．5 辅助稳定剂

1．6 本课题研究意义和内容

1．6．1 本课题研究意义

1．6．2 本课题研究内容

2 实验部分

2．1 主要原料及试剂

2．2 实验仪器及设备

2．3．1 异辛酸锌的合成

2．3．2 异辛酸钙的合成

2．3．3 异辛酸镁的合成

2．3．4 异辛酸钠的合成

2．4．1 环氧油酸的合成

2．4．2 环氧油酸锌的合成

2．4．4 环氧油酸钡的合成

2．5 合成产物的红外分析与表征

2．6．1 研究方法

2．6．2 热稳定性能分析

3 结果与讨论

3．1．1 异辛酸盐的红外表征

3．1．2 异辛酸盐热稳定体系的静态热稳定性能研究

3．1．3 异辛酸盐热稳定体系的动态热稳定性能研究

3．1．4 异辛酸盐热稳定体系对PVC释放HCl速率的影响

3．1．5 异辛酸盐热稳定体系对PVC热老化性能的影响

3．1．6 异辛酸盐热稳定体系对PVC加工性能的影响

3．1．7 异辛酸钠／钙／锌与LDH复合热稳定体系的研究

3．2．1 环氧油酸盐的红外表征

3．2．2 环氧油酸盐热稳定体系的静态热稳定性能研究

3．2．3 环氧油酸盐复合热稳定剂对PVC释放HCl速率的影响

3．2．4 环氧油酸盐复合热稳定剂对PVC热老化性能的影响

3．2．5 环氧油酸锌／钙／钡与LDH复合热稳定体系的研究

4 结论

5 展望

参考文献

7 攻读硕士学位期间发表论文情况

致谢