稀土类PVC热稳定剂——镧、铈、镨盐的性能研究

以锌皂分别掺杂稀土类镧、铈、镨盐为复合热稳定剂,制备了聚氯乙烯(PVC)共混物。通过热老化测试、白度测试、电导率测试和热重分析,研究了镧、铈、镨盐对PVC热稳定性能的影响,同时考察了辅助热稳定剂亚磷酸酯、β-二酮和环氧大豆油与稀土类稳定剂的协同效应。结果表明:镧、铈、镨盐均具有初期抗锌烧能力和长期热稳定性,其中镧盐的抗锌烧性能优于铈、镨盐;镧盐可以与辅助热稳定剂形成络合物,络合能力的差异表现出不同的协同热稳定效果,其中镧盐与亚磷酸酯的协同效应较为显著。     

稀土镧盐掺杂钡锌液体复合热稳定剂的性能研究

研究了异辛酸镧掺杂钡锌液体复合热稳定体系的性能;利用La3 的电子性与异辛酸钡、异辛酸锌进行协同作用,提高了复合液体热稳定剂的初期及长期稳定性,改善了聚氯乙烯(PVC)的加工性能及耐候性;通过热烘法、刚果红法、热重分析(TG)及紫外光谱(UV)考查了稀土含量、复配助剂对镧/钡/锌三元体系热稳定性的影响.当复合体系含镧4.5%、钡4.5%、锌1%、亚磷酸一苯二异辛酯(PDOP)20%,180℃下静态热稳定时间可达45 min,PVC的塑化时间、塑化温度、平衡扭矩分别为159 s、177℃、18.4 N·m.     

亚磷酸酯和季戊四醇对聚氯乙烯热稳定作用的研究

通过热老化法、白度测试、电导法及热重分析法,研究并对比了亚磷酸-苯二异辛酯(PDOP)和季戊四醇(PER)作为辅助稳定剂对PVC的热稳定作用。结果表明:PDOP能有效抑制锌烧,当PDOP/Zn比例为4:2时抑制效果最好;硬脂酸钙与硬脂酸锌存在协同效应,最佳Ca/Zn配比是2:1;三元热稳定剂的热稳定效果明显好于二元热稳定剂,且PDOP与Ca/Zn较PER与Ca/Zn有更优良的协同效应,PER/Ca/Zn体系在加热25min时出现泛黄现象P,DOP/Ca/Zn体系在加热45min时仍保持较高白度;证明PER有吸收氯化氢的作用。     

氰尿酸镧对PVC热稳定性能影响的研究

研究了氰尿酸镧与Ca/Zn复合热稳定剂的协同作用对PVC的热稳定作用,结果表明,氰尿酸镧Ca/Zn复合热稳定剂具有较高的热稳定性,静态及动态热稳定时间分别为93 min和50 min,均优于同类钙锌热稳定剂,且可塑化性能较好,完全可以替代铅盐复合稳定剂或其他同类产品。     

La2O3/己二酸锌/聚甲基丙烯酸钙对PVC/ACS热稳定性的影响

为提高聚氯乙烯(PVC)/丙烯腈-氯化聚乙烯-苯乙烯共聚物(ACS)复合材料的加工热稳定性,制备了一种新型复合热稳定剂——氧化镧(La2O3)/己二酸锌/聚甲基丙烯酸钙对复合材料改性。用刚果红法研究了复合稳定剂对PVC/ACS热稳定性能的影响;用转矩流变仪、动态力学分析仪、冲击和拉伸试验机测定了不同m(Zn)/m(Ca)时添加La2O3对PVC/ACS试样的塑化行为、耐热性、动态力学和力学性能的影响。结果表明:m(Zn)/m(Ca)一定,添加La2O3后,复合材料的热稳定时间延长,玻璃化转变温度、力学性能均有所提高。当La2O3/己二酸锌/聚甲基丙烯酸钙的质量比为10∶6∶9时热稳定时间最长,达215 min。     

PVC给水管材用钙锌复合热稳定剂的研制

将硬脂酸锌、硬脂酸钙与稀土热稳定剂硬脂酸镧及辅助热稳定剂复配成钙锌复合热稳定剂。通过动态热稳定试验,确定了最佳钙／锌复合热稳定剂与稀土热稳定剂质量比。通过动态热稳定试验及刚果红热稳定试验,确定辅助热稳定剂β-二酮的最佳用量,用研制的钙锌复合热稳定荆与国外同类产品进行了对比试验。结果表明,自制的热稳定剂具有热稳定时间长、塑化时间短的优点,将此热稳定剂用于PVC给水管材中,管材性能检测结果表明,管材质量符合国标GB／T10002．1-2006的要求。     

硬质PVC用新型苹果酸稀土复合热稳定剂的研究

合成了苹果酸镧、苹果酸铈、苹果酸钕稀土稳定剂,分别与硬脂酸锌、硬脂酸钙、季戊四醇复配得到了硬质聚氯乙烯(PVC)用新型苹果酸稀土复合热稳定剂。利用刚果红法、转矩流变仪、动态力学谱仪等对PVC热稳定性、流变性能、力学性能等进行了研究。结果表明:最优配方为PVC 100份,硬脂酸锌0.8份、季戊四醇3.2份、苹果酸镧(铈/钕)0.8份、硬脂酸钙0.3份;稀土复合热稳定剂具有良好的热稳定性,静态和动态热稳定时间都约为60 min;复合稀土体系力学性能与铅盐体系相当,但加工性能优于铅盐体系。     

新型稀土复合热稳定剂的制备对PVC的作用研究

设计了两种含有蓖麻油酸镧的复合稀土热稳定剂无毒配方,通过对比蓖麻油酸镧、有机锡218和铅盐稳定剂,复合稳定剂表现出更好的热稳定性。加入β-二酮的复合热稳定剂Ⅱ热稳定性高于复合热稳定剂Ⅰ。含有复合稀土稳定剂的PVC具有更高的冲击强度和断裂伸长率,能有效改善PVC材料的力学性能。相较于铅盐,复合稳定剂表现出较好的润滑增塑作用,可以促进PVC凝胶化,能促进PVC的塑化,改善其加工性能。     

二元羧酸稀土热稳定剂的合成和应用研究

通过双滴加法制备了一系列二元羧酸稀土盐，采用稀土离子滴定测定产物的产率，用红外光谱检测其结构，并通过刚果红法和热烘法两种热稳定试验方法研究了二元羧酸稀土盐对聚氯乙烯（PVC）的热稳定作用，并与硬脂酸稀土、二聚酸钙等热稳定剂作了比较。结果表明，二元羧酸稀土盐能有效延长PVC的热稳定时间，减缓PVC的变色速度，尤其是二聚酸镧碱式盐（Ⅱ）可使PVC刚果红变色时间长达74min，180℃热烘90min基本不变色；不同稳定剂对PVC热稳定效果的对比发现相同酸根的镧盐热稳定效果比铈盐好，己二酸的稀土盐热稳定效果差于二聚酸的铈盐，二聚酸碱式盐热稳定效果好于二聚酸正盐。     

一步法合成新型稀土复合热稳定剂

研究了一种新型PVC稀土复合热稳定剂的合成工艺以及热稳定效果。用一步法合成了两种PVC稀土复合热稳定剂,讨论了两阶段碱分配比、各阶段反应时间、反应温度以及锌、钙、钡的含量对PVC稀土复合热稳定剂热稳定性的影响。结果表明:合成稀土-锌-钙复合稳定剂工艺条件是70℃、5min、15min、20min,稀土-锌-钡热稳定剂是65℃、15min、20min、5min,静态热稳定测试表明产物中的硬脂酸稀土与硬脂酸金属盐之间有良好的协同作用,两种复合稳定剂的静态稳定时间分别为18.6min、17.5min。     

Ca/Zn复合热稳定剂的作用机理与研究进展

综述了国内外Ca/Zn复合热稳定剂及辅助热稳定剂的作用机理、研究进展。Ca/Zn复合热稳定剂与辅助热稳定剂并用,可以抑制ZnCl2对聚氯乙烯(PVC)的催化降解和"锌烧"现象,延长PVC的热稳定时间;进一步提高Ca/Zn复合热稳定剂的热稳定性能,加大其在硬质PVC中的应用,是今后Ca/Zn复合热稳定剂的发展方向。     

液体PVC热稳定剂异辛酸镁/锌制备及应用性能研究

用氢氧化镁、氧化锌、异辛酸为原料制备了异辛酸镁、异辛酸锌,将其作为一种新型液体聚氯乙烯（PVC）热稳定剂用于本试验中。采用热老化烘箱法、刚果红法和电导率法研究了异辛酸镁/锌在PVC制品中的静态热稳定性能,并探究了异辛酸镁和异辛酸锌之间的协同效应。采用热重分析技术分别考察了PVC试片在180℃条件下恒温60min的热损失变化情况及25℃～600℃范围内,以10℃/min等速升温过程中的热损失变化情况。结果表明：当镁与锌的金属含量分别为2%和2.5%时,PVC的热稳定时间可达50min,远远超出市售钙/锌的30min,其静态热稳定效果最优。通过动态双辊塑炼和力学性能试验,表明异辛酸镁/锌对PVC制品具有优良的动态热稳定性能和突出的力学性能。     

硬质PVC用新型钙/锌复合热稳定剂的研究

采用变色法对硬质聚氯乙烯(PVC)用钙/锌复合热稳定剂的主体、有机辅助稳定剂、功能助剂之间的协同作用进行了研究,得到了硬质PVC用新型高效钙/锌复合热稳定剂的实用配方,并与4种市售稳定剂进行了静态、动态热稳定性比较。结果表明,材料的初期色泽和长期热稳定性主要决定于硬脂酸钙与硬脂酸锌的比例,调整比例可以使其性能有一定程度的改善;钙和锌的硬脂酸盐180 ℃一同预热5 min后,协同作用得到增强;该复合热稳定剂塑化流变性理想,可以在不改变加工工艺及配方的条件下等量替代其他几种热稳定剂;动态热稳定时间约30 min,与进口钙锌稳定剂相近。     

Effect of lanthanide (La(III))‐containing ionomer on thermal stabilization of poly(vinyl chloride)

A type of lanthanide (La(III))‐containing ionomer based on acrylate processing aid (ACR) for poly (vinyl chloride) (PVC) was synthesized, and influence of the ionomer on thermal stabilization of PVC was investigated with visual color comparison and Congo red methods. Results revealed that the ionomer with a suitable La(III) content behaved as a good costabilizer to PVC. It was able to extend static stabilization time of PVC and postpone “zinc burning.” The stabilizing efficiency of the ionomer to PVC depended on ion content, which was discussed in terms of Eisenberg–Hird–Moore model. Moreover, Fourier transform infrared test verified that this ionomer can react with zinc stearate (ZnSt₂) to form some new structures, which is responsible for postponing “zinc burning.” The ionomer and epoxidized soybean oil exhibited a synergistic effect on the stabilizing efficiency of calcium stearate (CaSt₂)/ZnSt₂ stabilizer to PVC compounds. © 2012 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci, 2012     

姜黄素作为PVC热稳定剂的应用研究

采用刚果红法和红外光谱分析研究了姜黄素对聚氯乙烯（PVC）的热稳定作用,并与常用的热稳定助剂进行复配。以市售铅盐和钙/锌复合稳定剂为对比组,利用转矩流变仪、电子万能试验机等研究了复合体系的流变性能和力学性能。结果表明,3份姜黄素添加到100份PVC的静态热稳定时间为14 min;姜黄素可缓解PVC的氧化降解;姜黄素与月桂酸镧、硬脂酸钙存在明显的协同效应,复配比例约为1:0.8:0.5时静态及动态热稳定时间为50、47 min;其流变性能和力学性能与添加铅盐（添加量均为3份）基本一致,优于钙/锌复合稳定剂,其中动态热稳定时间远高于两者。     

二乙二醇醚马来酸酯钙/锌热稳定剂的制备及应用研究

以马来酸酐和二乙二醇醚为原料在无催化剂条件下制得二乙二醇醚马来酸酯（MD）,此分子结构中具有酯基、醚键及碳碳双键,将此中间产物分别与乙酸钙、乙酸锌反应,制得二乙二醇醚马来酸酯钙/锌盐（MD?Ca/Zn）。通过傅里叶红外测试分析了热稳定剂产物的结构,分子中含有醚键、酯基、碳碳双键、羧酸盐结构,可作为PVC主效热稳定剂。通过刚果红法、热老化法、热失重法、电导率等检测方法,和市售硬脂酸钙/锌进行对比,验证了热稳定效果及性能,分析了热稳定机理,同时探究了与辅助热稳定剂β?二酮（硬脂酰苯甲酰甲烷）的协同作用。结果表明,当MD?Ca/Zn=2∶1（质量比,下同）时,对PVC的热稳定效果最好;初期白度可以达到40 min,静态热稳定时间为35 min;与热稳定剂总质量10 %的β?二酮复配后PVC的热稳定性能还可进一步提升。     

不同配比钙／锌复合稳定剂对PVC—U性能的影响

采用转矩流变仪和白度颜色测定仪等设备,研究了钙／锌复合稳定剂中钙／锌比以及不同锌盐和硬脂酸钙的复配对PVC—U制品动态热稳定性能和加工流变性能的影响。结果表明：当m（Ca）：m（Zn）：5：4、加工温度为180℃时,PVC—U体系的动态热稳定时问为767S,具有良好的协同稳定作用;4种锌盐对PVC—U动态热稳定性能的影响顺序为：硬脂酸锌〉月桂酸锌〉硼酸锌〉乙酸锌,4种锌盐对PVC—U的加工流变性能影响相当。     

油酸季戊四醇单酯在钙/锌复合热稳定剂中的应用

以油酸季戊四醇单酯为辅助稳定剂,利用转矩流变仪、白度颜色测试仪评价其在钙/锌复合热稳定剂中对PVC热稳定作用,并通过耐水抽出等方法对比其与季戊四醇在耐水抽出性方面的优劣。研究结果表明:油酸季戊四醇单酯与硬脂酸钙/硬脂酸锌质量比为2∶7时,PVC的动态热稳定时间为900 s,在15 min加工时间下的蓝光白度为53.86%。油酸季戊四醇单酯在水中的抽出率明显低于季戊四醇。