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。     

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。     

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。     

6-氨基-1,3-二甲基脲嘧啶及其复配体系对PVC热稳定性的影响

通过刚果红法、热老化法、热失重法、热重红外联用等技术手段探讨了6-氨基-1,3-二甲基脲嘧啶(ADMU)对硬质聚氯乙烯(PVC)热稳定性能的影响,并将ADMU分别与硬脂酸钙、硬脂酸锌进行复配,探讨了复配体系对硬质PVC的热稳定性的影响。结果表明:ADMU单独使用时表现出初期型热稳定剂的特征,与硬脂酸锌、硬脂酸钙复配均具有明显的协同效应,并对各自的协效机理进行了初步探讨。     

氨基脲嘧啶对PVC的热稳定作用——性能递变规律与机理

用烘箱变色法测试了几种6-氨基尿嘧啶对聚氯乙烯(PVC)的热稳定作用。结果表明,其热稳定性能随分子中与脲基N原子相连基团的吸电子性的增强而提高;根据这一热稳定性能递变规律和分子结构特点可以推测,6-氨基脲嘧啶是通过6-C原子作为亲电中心与PVC发生亲电反应而产生热稳定作用的;Frye和Horst所提出的传统热稳定剂作用机理(不稳定氯取代)不适用于6-氨基脲嘧啶,热稳定剂的确切作用机理还需进一步的研究加以阐明。     

两种新型辅助热稳定剂的研究

采用静态热老化、脱氯化氢实验研究了自制的TS-5、TS-7辅助稳定剂在高锌钙比(质量比为1.25/0.25)的热稳定体系中的作用。结果表明:在180℃条件下,以TS-7作为辅助稳定剂制备的PVC试片具有良好的初期白度和较长的锌烧时间;TS-5和TS-7分别与季戊四(醇PER)复配能够综合改善所制PVC试片的热稳定性能,获得了良好的初期和中期(热老化20~30 min)白度和较长的锌烧时间(90 min)。改善了以PER辅助热稳定剂制备的PVC试片锌烧时间短(40 min),以D-山梨醇辅助热稳定剂制备的PVC试片白度不理想的缺点。     

新型PVC用液体钙锌复合热稳定剂的合成与应用

对环氧油酸钙、锌皂的合成工艺,以及聚氯乙烯(PVC)用钙锌复合液体热稳定剂的配方进行研究,并探究了复合热稳定剂的协同效应。通过刚果红法、热老化烘箱法等,考察了钙/锌比、金属皂含量、亚磷酸酯、β-二酮、抗氧剂等对复合热稳定剂热稳定性能的影响,确定了这种液体复合热稳定剂配方。目前两种液体钙锌复合热稳定剂已经中试。     

油酸铋的合成、表征及其在PVC中的应用

以乙酸酐、氧化铋和油酸为原料,通过两步反应合成了油酸铋(BO),将其作为热稳定剂应用到聚氯乙烯(PVC)试片中。通过傅里叶变换红外光谱(FITR)、质谱(MS)、元素分析(EA)及EDTA络合滴定法对合成的油酸铋进行了表征;通过热老化、刚果红测试、电导率测试、热重分析(TGA)以及流变曲线法研究了PVC样品的热稳定性,并对热稳定作用机理进行了探讨。结果表明:当油酸铋的质量分数为2.60%时,PVC试片的初期白度可维持60 min,刚果红测试的静态热稳定时间达39.5 min,电导率测试的诱导时间和稳定时间分别为55.0 min和58.5 min,油酸铋主要是通过油酸根取代不稳定氯原子来改善PVC的热稳定性,其可以作为一种液体热稳定剂使用。     

软质聚氯乙烯的热稳定体系研究

研究了液体有机锡、固体有机锡、钙/锌(Ca/Zn)复合稳定剂、稀土稳定剂以及与辅助稳定剂水滑石(LDHs)复配对软质聚氯乙烯(PVC)热稳定性能、力学性能等性能的影响;采用热老化试验箱法、热失重法和转矩流变仪表征了材料的静态热稳定性和动态热稳定性。结果表明,固体有机锡具有良好的初期稳定性和透明性,Ca/Zn复合稳定剂的长期稳定性和力学性能优异;Ca/Zn复合稳定剂与LDHs类混合使用后具有良好的协同效果,不仅提升了PVC的热稳定性,也提高了材料的力学性能及阻燃性能。     

油酸⁃苯甲酸钙/锌液体复合热稳定剂的制备与表征

以油酸、苯甲酸、氢氧化钙和氧化锌为主要原料，氧化植物油为溶剂，一锅化反应制备了油酸?苯甲酸钙/锌液体复合热稳定剂。采用刚果红试纸法和热老化法考察了其对聚氯乙烯（PVC）的静态热稳定性能及与辅助热稳定剂β?二酮、亚磷酸苯二异辛酯、季戊四醇间的协同作用。通过转矩流变仪、紫外光谱仪、场发射扫描电子显微镜测试了最优样品对PVC热稳定性能。结果表明，油酸?苯甲酸钙/锌液体复合热稳定剂对PVC的静态热稳定时间可达50 min，与亚磷酸苯二异辛酯具有最好的协同作用，最优样品对PVC的静态热稳定时间可达71 min，动态热稳定时间可达970 s，平衡扭矩37.3 N·m；紫外分析表明其具有较强地抑制共轭数3以上的共轭多烯生成的能力；其与PVC间的相容性较好，能均匀的分散在PVC颗粒表面，60 min前具有较好地抑制PVC降解的能力。     

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。     

环氧油酸钙(锌)的合成及在PVC中的应用

以油酸、甲酸和双氧水为原料合成了环氧油酸,经复分解反应制得了环氧油酸钙(锌)盐,将其作为热稳定剂应用于PVC中,通过电导率、热老化以及热失重测试来考察环氧油酸钙(锌)的热稳定特性。研究结果表明:环氧油酸钙具有长期热稳定性,环氧油酸锌具有初期热稳定性,当环氧油酸锌/环氧油酸钙的比例为1∶3时,PVC的热稳定效果最好。     

长碳链植物油基热稳定剂的合成及其在PVC中的应用研究

以芥酸、双氧水、甲酸为原料,浓硫酸为催化剂,合成了环氧芥酸,经复分解反应制得环氧芥酸钙和环氧芥酸锌,将其作为稳定剂用于聚氯乙烯（PVC）制品中,通过刚果红法、电导率、热老化以及热失重研究测试其热稳定性能。结果表明,环氧芥酸钙/锌的配比为3:1（质量比,下同）时,长期热稳定性能较好,不易产生“锌烧”现象,热稳定时间达到118 min;分别与1,3-二甲基-6-氨基脲嘧啶(DMAU)、β-二酮、季戊四醇(PER)复配,初期着色得到很大改善,静态热稳定时间较纯PVC提高了31.1 min;复配体系协同效应为:DMAU>β-二酮>PER。     

脲衍生物对PVC热稳定性影响的递变规律

研究了几种脲衍生物对聚氯乙烯(PVC)热稳定性的影响。脲衍生物均具有类似于硬脂酸锌的热稳定特性,属于初效型主热稳定剂,与硬脂酸钙和环氧大豆油并用存在明显的协同效应;脲衍生物的热稳定性能随羰基上C所连接基团拉电子性的增强而提高。根据热稳定性递变规律可以推测,脲衍生物是通过其羰基上C作为亲电原子与PVC发生亲电反应而发挥热稳定作用的。这就意味着关于热稳定剂作用机理的传统Frye和Horst理论至少不适用于脲衍生物,因此,脲衍生物作为热稳定剂的确切作用机理还需进一步研究。     

稀土无铅化热稳定剂在门窗型材中的应用

考察了1种多功能稀土无铅热稳定剂(WWP)用于聚氯乙烯(PVC)门窗型材时,热稳定效果及对PVC加工性能的影响。结果表明:该热稳定剂具有优异的初期、长期耐热稳定性,加工性能与复合铅相似,有较宽的加工温度范围。此外,该系列热稳定剂实现了无铅、无镉,甚至可无锌化,较好地克服了传统钙锌热稳定剂体系中的"锌烧"问题。     

油酸铋的合成、表征及其对PVC热稳定性的研究

以以乙酸酐、氧化铋和油酸为原料,通过两步反应合成油酸铋(BO),并将其作为热稳定剂添加到聚氯乙烯（PVC）试片中,以提高其热稳定性。油酸铋的组成与结构通过傅里叶红外光谱（FITR）、质谱（MS）、元素分析（EA）及EDTA络合滴定法表征;通过热老化烘箱法、刚果红测试、电导率测试、热重分析（TGA）以及流变曲线法研究了油酸铋提高PVC热稳定性的作用机理。结果表明：当油酸铋的添加量为w(油酸铋)=2.60%, PVC试片的初期白度可维持60 min,刚果红测试的静态热稳定时间达39.5 min,明显提高了PVC的热稳定性,油酸铋可以作为一种液体热稳定剂使用。应用制酸力测试与络合机理的分析,认为油酸铋改善PVC的热稳定性,主要是通过油酸根取代不稳定氯原子来实现的。     

一种新型PVC热稳定剂—环氧油酸钙/锌复合热稳定剂的制备及性能研究

本文制备了一种以环氧油酸钙与环氧油酸锌为主要原料的新型PVC热稳定剂。该钙锌复合热稳定剂的最佳配方为:环氧油酸钙:环氧油酸锌∶β-二酮∶环氧大豆油∶受阻酚1010=9∶3∶3∶4∶4。用热老化烘箱法、刚果红法和电导率法将该热稳定剂与国产和进口钙锌热稳定剂比较,研究结果表明,该复合热稳定剂热稳定性高于国产钙锌热稳定剂和进口钙锌热稳定剂的热稳定性,180℃下该钙锌热稳定剂的热稳定时间达到320 min。     

聚氯乙烯有机稀土热稳定剂的制备与性能研究

分别制备了硬脂酸镧和甘油锌两种聚氯乙烯(PVC)热稳定剂,通过络合滴定法对稳定剂样品进行产率分析,并用熔点仪测试其熔点,讨论了制备两种稳定剂较适宜的工艺,然后将两种稳定剂以不同比例与PVC粉末进行复合,并对复合后的PVC混合粉进行了刚果红测试和热稳定白度测试。结果表明:当硬脂酸镧与甘油锌的质量比为3:1时,刚果红测试的稳定时间为48'58';165℃下老化10min后的白度为85.53%,其稳定性能较佳。     

新型液体钠锌热稳定剂在聚氯乙烯中的应用研究

采用热老化烘箱法和电导法研究了一种新型液体钠锌热稳定剂在聚氯乙烯(PVC)中的应用,并进行了热稳定性、力学性能、热分解动力学性能的研究。结果表明,当钠、锌离子质量比(Na/Zn)=1/1时,PVC热稳定时间达到48min,表现出优良的长期热稳定性;添加该热稳定剂的PVC软制品具有优良的力学性能;液体钠锌热稳定剂的加入使PVC的稳定性得到显著增强。     

PVC热稳定剂DMAU和TRIS的协同作用

采用静态热老化、脱氯化氢、动态热稳定实验研究了三羟甲基氨基甲烷(TRIS)与1,3-二甲基-6-氨基脲嘧啶(DMAU)作为聚氯乙烯(PVC)热稳定剂的协同作用。结果表明:DMAU与TRIS以2:1复配使用时,PVC具有最佳的静态和动态热稳定性能,并且优于季戊四醇与DMAU、二乙醇胺与DMAU协同使用的效果。