聚氯乙烯用稀土熱穩(wěn)定劑的合成及性能評價.pdf

1、聚氯乙烯（PVC）是五大通用塑料之一，但其熱穩(wěn)定性差，在160～200℃溫度下加工時，會發(fā)生劇烈的熱降解，因此必須使用穩(wěn)定劑。傳統(tǒng)熱穩(wěn)定劑有鉛鹽、有機(jī)錫、鈣鋅復(fù)合穩(wěn)定劑。鉛類穩(wěn)定劑毒性大，易造成環(huán)境污染等問題，有機(jī)錫成本較高，鈣鋅復(fù)合穩(wěn)定劑在使用中易發(fā)生“鋅燒”現(xiàn)象。隨著全球環(huán)保要求越來越高，研發(fā)新型、高效、低毒性的熱穩(wěn)定劑具有良好的市場前景。
　　稀土熱穩(wěn)定劑是近年來發(fā)展起來的新型熱穩(wěn)定劑，具有無毒、長期熱穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)，而且我

2、國稀土資源豐富，所以稀土穩(wěn)定劑在我國有很好的發(fā)展前景。本文中，我們設(shè)計并合成了三種多遠(yuǎn)羧酸稀土鹽（二元、三元、四元體系），通過紅外光譜(FT-IR)、X射線衍射(XRD)、剛果紅、烘箱熱老化、轉(zhuǎn)矩流變儀等手段對合成產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)和性能進(jìn)行了分析，最后進(jìn)行了復(fù)合熱穩(wěn)定劑的設(shè)計及其應(yīng)用研究，得出了如下結(jié)論：
　　（1）多元羧酸鹽的剛果紅熱穩(wěn)定時間要長于硬脂酸鹽，這是由于前者稀土金屬離子含量高于后者，與PVC相容性更好，從而提高其熱穩(wěn)定效果

3、；
　?。?）三元體系的熱穩(wěn)定時間要稍長于二元體系，并且在相同的老化時間內(nèi)，三元體系顏色要淺，這可歸結(jié)為取代部分羧酸的亞磷酸，還原了PVC降解產(chǎn)生的自由基，改善了樹脂顏色；
　?。?）相比二元、三元體系，四元體系表現(xiàn)出了良好的潤滑性能，有可能是殘余硬脂酸起到潤滑作用，也有可能是由于亞磷酸的引入，增大了層狀結(jié)構(gòu)硬脂酸鑭的層間距，導(dǎo)致硬脂酸鑭有機(jī)-無機(jī)層的厚度增大，從而潤滑性更好；
　?。?）通過系列試驗優(yōu)化、篩選，我們最

4、后得一性能較優(yōu)配方，制得稀土-鈣-鋅復(fù)合熱穩(wěn)定劑。烘箱老化測試，體系比HL-55前中期(35min內(nèi))熱穩(wěn)定性能好，后期稍差，熊牌鉛鹽最好；加工測試表明三元、四元能更好的促進(jìn)PVC的塑化，可能是稀土原子(Reδ+)與PVC分子中的氯原子(Clδ-)之間的強(qiáng)相互作用，可使力(特別是剪切力)的傳遞得到加強(qiáng)，從而促進(jìn)PVC凝膠化；力學(xué)性能測試表明，拉伸強(qiáng)度從36.24MPa（熊牌鉛鹽）提高到39.190MPa(三元體系)和37.823MPa(