聚氯乙烯新型鈣-鋅復合熱穩(wěn)定劑的制備及性能研究.pdf

1、聚氯乙烯(PVC)是世界五大通用樹脂之一，也是最早工業(yè)化的樹脂之一，年產量僅次于聚乙烯，因其性能優(yōu)異、價格低廉而被廣泛應用于人們生活的各個領域。但是，由于自身結構缺陷，受熱過程中容易發(fā)生脫氯化氫反應而降解。因此，在PVC加工應用中必須加入熱穩(wěn)定劑。傳統(tǒng)的熱穩(wěn)定劑雖性能良好，但通常含有鉛、鎘等重金屬元素，對環(huán)境污染嚴重。而鈣/鋅復合穩(wěn)定劑是世界公認的無毒穩(wěn)定劑，其主要的研究方向是開發(fā)新型、高效、環(huán)保的鈣/鋅復合穩(wěn)定劑。
　　本文在對

2、PVC的結構特點、不穩(wěn)定因素、降解機理和穩(wěn)定機理深入了解的基礎上，采用皂化-復分解反應合成了PVC新型復合熱穩(wěn)定劑的主穩(wěn)定劑環(huán)氧油酸鈣與環(huán)氧油酸鋅，并考查了原料投料比、催化劑用量、反應溫度、反應時間、攪拌速率以及復分解反應時溶液pH等因素對產品性能的影響，得到了工藝條件。采用紅外，元素分析和原子吸收光譜分析等測試手段對其進行了表征，并運用鹽酸-丙酮法測定了其環(huán)氧值。通過剛果紅法，電導率法、熱老化烘箱法等測試手段研究了主穩(wěn)定劑環(huán)氧油酸鈣與

3、環(huán)氧油酸鋅的復配性能，以及增塑劑（鄰苯二甲酸二辛酯、對苯二甲酸二辛酯、環(huán)氧大豆油），輔助熱穩(wěn)定劑（季戊四醇、硬脂酰苯甲酰甲烷、水滑石）以及抗氧劑（受阻酚168、受阻酚1010）與環(huán)氧油酸鈣/鋅二元復配體系的協(xié)同作用。最后通過配方設計與優(yōu)化，制備出一種鈣/鋅復合熱穩(wěn)定劑，并與同類的國產和進口產品做了熱穩(wěn)定性能對比實驗。實驗結果表明：環(huán)氧油酸鋅能夠很好的延緩“鋅燒”發(fā)生，環(huán)氧油酸鈣具有很好的長期熱穩(wěn)定性，二元鈣/鋅體系的最佳復配比為環(huán)氧油酸

4、鈣/鋅的質量比為3:1。確定環(huán)氧大豆油作為增塑劑，季戊四醇長期熱穩(wěn)定性最好，β-二酮能夠很好的改善試片初期著色性，抗氧劑1010能夠很好防止PVC試片老化。鈣鋅復合熱穩(wěn)定劑的優(yōu)化配方為環(huán)氧油酸鈣，1.8phr；環(huán)氧油酸鋅，0.6phr；PER，0.6phr；β-二酮，0.6phr；LDHs，0.2phr；抗氧劑，0.2phr。制得的鈣鋅復合穩(wěn)定劑的長期穩(wěn)定性優(yōu)于國產鈣鋅穩(wěn)定劑和進口鈣鋅穩(wěn)定劑，而抑制初期著色能力優(yōu)于國產鈣鋅穩(wěn)定劑，稍遜于