乙酰丙酮镧复合稳定剂对PVC热稳定作用的研究

通过一步法合成了乙酰丙酮镧化合物,采用EI、IR、XRD对该化合物进行了表征,并对其稀土含量进行了测定;同时将乙酰丙酮镧与硬脂酸锌、水滑石及抗氧剂复配得到了PVC用乙酰丙酮镧复合热稳定剂,并通过烘箱老化实验、转矩流变实验及刚果红实验考察其对PVC热稳定性能的影响。结果表明,180℃的烘箱老化35 min不变黑,动态流变稳定时间为10.8 min,180℃刚果红时间为25.2 min,热稳定性能及加工性能优于普通钙锌稳定剂,具有市场应用前景。     

对甲基苯甲酸镧铈PVC热稳定剂的制备及性能研究

以氯化镧、氯化铈、对甲基苯甲酸(PTA)、氢氧化钠为原料合成了对甲基苯甲酸镧铈(PTALC)。通过元素分析、红外光谱分析、热分析的方法对合成产物进行了表征;通过刚果红试纸法和高温老化箱实验研究了对甲基苯甲酸镧铈对聚氯乙烯热稳定性能的影响;同时,将对甲基苯甲酸镧铈与硬脂酸锌、硬脂酸钙和季戊四醇(PE)等进行热稳定性能比较与复配。结果表明,合成的对甲基苯甲酸镧铈的分子式为:La_xCe_(1-x)(C_8H_7O_2)_3·H_2O,当对甲基苯甲酸镧铈单独作为PVC稳定剂时,抗变色能力和长期稳定性一般,初期着色较差;复配后热稳定时间和抗变色性能提高,各热稳定剂协同效果明显。当对甲基苯甲酸镧铈∶钙锌复体系∶季戊四醇=2∶1∶2进行复配时,PVC的稳定时间达到43 min;初期抗变色和长期抗变色性能良好。通过热稳定机理验证实验,证明对甲基苯甲酸镧铈可以吸收PVC分解释放的HCl生成CeCl_3、LaCl_3,减少了HCl对PVC降解的催化作用,从而抑制PVC降解。如果能用镧铈混合稀土化合物作为热稳定剂使用,对于降低稀土稳定剂的成本,开发镧铈混合稀土的应用具有重要意义。     

一种新型稀土复合热稳定剂在PVC型材中的应用研究

采用刚果红试验、TG分析、烘箱热老化试验、转矩流变测试、耐候性能测试,对稀土复合热稳定剂(BRE-X)和钙锌热稳定剂进行了比较。结果表明,BRE-X具有更加优异的热稳定性能、加工性能和耐候性能,刚果红热稳定时间达32 min,PVC热降解温度提高11.1℃,QUV人工加速老化实验168 hΔE(色差)仅为0.4,6000 h老化试验ΔE和Δb(从黄到蓝变色范围)分别为2.74和1.77,不含铅等有毒重金属,无毒、环保。因此,BRE-X完全可以替代钙锌热稳定剂应用在PVC型材中。     

水杨酸镧热稳定剂对PVC塑料热稳定性的影响及其机理研究

采用改进的复分解法合成水杨酸镧,并与其他热稳定剂进行二元、三元协同,添加到PVC树脂粉中,应用刚果红法进行热稳定性能的测定,用红外光谱法对样品进行表征.结果表明,二组分协同以水杨酸镧1%+硬脂酸铈1.5%的质量配比较好,其热降解温度达195℃,热稳定时间可达270秒; 0.5%水杨酸镧+0.5%硬脂酸铈+1.0%三碱硫酸铅三组分协同显示了优异的热稳定性能,热稳定时间达到702秒,热降解温度达到了216℃,水杨酸镧,硬脂酸铈,三碱硫酸铅三元复合的热稳定剂的稳定机理可能为继稳定机理.     

氢氧化镧作为PVC热稳定剂应用研究

以硬脂酸钙为参照,研究了氢氧化镧用作PVC热稳定剂的热稳定特性及透明和电绝缘性能.结果表明,氢氧化镧具有类似于硬脂酸钙的热稳定特性,是一种长期型热稳定剂;在合理并用硬脂酸锌和β-二酮等有机辅助热稳定剂的情况下,具有略优于硬脂酸钙的热稳定效能,所稳定PVC的透明性不如硬脂酸钙,但电绝缘性较好.     

氰尿酸镧的最佳合成工艺及其对PVC塑化作用的研究

以氰尿酸、硝酸镧、氢氧化钠为原料合成了氰尿酸镧,采用正交试验法确定了合理的工艺条件。采用转矩流变仪研究与比较了氰尿酸镧、硬脂酸镧、硬脂酸钙、硬脂酸锌等热稳定剂对PVC的塑化作用。结果表明,氰尿酸镧的最佳合成工艺为70℃、氢氧化钠浓度1.2mol/L、反应时间60min、pH 7;氰尿酸类与硬脂酸类稀土稳定剂复合后对PVC的塑化效果最佳。     

碱式柠檬酸镧作为PVC热稳定剂的研究

PVC在生产中会因为温度升高而降解,通常添加热稳定剂来抑制PVC的降解。在碱性条件下,用柠檬酸和硝酸镧所制备碱式柠檬酸镧作为PVC热稳定剂。用红外光谱、元素分析以及差热分析仪对产物进行表征。通过刚果红实验和变色性能测试对PVC进行稳定性测试。结果显示,185℃条件下碱式柠檬酸镧对PVC的热稳定时间达到57 min,有较好的长期抗变色能力。为了改善其对PVC的初期抗变色能力,引入硬脂酸锌和季戊四醇,制备复合稳定剂。复合稳定剂对PVC的热稳定能力得到提高,且对PVC的初期着色有了较大的改善。碱式柠檬酸镧在提高镧含量的基础上增加了活性羟基,从而使其对PVC降解起到抑制作用。     

Ce掺杂BaTiO_3/Fe(CO)_5复合材料的制备及吸波性能研究

采用物理共混法制备铈掺杂钛酸钡/羰基铁复合粉体吸波材料。通过透射电镜(TEM)、红外光谱仪(IR)等测试手段对其组织进行表征,并利用矢量网络分析仪(PNA)分析了复合粉体吸波材料的电磁性能与吸波性能。结果表明,该复合材料共混均匀,且颗粒未出现团聚状态;铈掺杂钛酸钡/羰基铁复合粉体的吸波性能较钛酸钡/羰基铁有了明显提高,当羰基铁粉体的质量分数为65%时,铈掺杂钛酸钡/羰基铁复合粉体材料的吸波性能最佳,最大吸收峰值为-33dB,-10dB频宽在5089.2MHz处。该复合粉体材料的吸波频段明显拓宽。     

有机蒙脱石基复合相变材料的制备及研究

以有机蒙脱石为载体材料,聚乙二醇/硬脂酸为相变材料,采用液相插层法制备出了聚乙二醇/有机蒙脱石以及硬脂酸/有机蒙脱石复合相变材料.采用DSC对复合相变材料的热性能进行了研究.结果表明：复合相变材料中相变材料的适宜质量分数为50%;相同含量的情况下,聚乙二醇/有机蒙脱石的相变潜热比硬脂酸/有机蒙脱石的相变潜热小;硬脂酸质量分数为50%的复合相变材料的相变温度为54.56℃,相变潜热为79.8 J/g,经100次热循环后仍具有良好的热稳定性.     

中心组合设计优化SG-5型PVC稀土复合热稳定剂的研究

采用正交设计与中心组合设计法优化了以硬脂肪酸镧、硬脂肪酸高铈、硬脂肪酸钕为复合热稳定剂的配方,得到了这三种稀土化合物对SG-5型PVC热稳定性产生作用的响应面图,探讨了稀土金属离子对PVC的稳定机理;检测了产品的性能。优化结果表明,以SG-5型PVC0.5g、硬脂肪酸镧为0.013g、硬脂肪酸钕0.0196g及硬脂肪酸高铈0.02g所组合得到的PVC树脂,其热稳定温度达到183.3℃,并能稳定35分钟以上,比正交实验结果180.8℃提高2.5℃,其力学性能优于正交结果。La3 、Ce4 、Nd3 对PVC树脂的热稳定作用与它们离子半径的大小及与自由基成键的能力和吸附能力呈正相关性。     

几种光敏剂对聚乙烯光敏化效果的对比研究

采用母料法分别制备了含硬脂酸铈(CeSt4)、硬脂酸铁(FeSt3)、N,N-二丁基二硫代氨基甲酸铁(FeDBC)、硬脂酸锰(MnSt2)和N,N-二丁基二硫代氨基甲酸镍(NiDBC)等5种光敏剂或光敏调节剂的线型低密度聚乙烯(LLDPE)薄膜,并对所制备的LLDPE薄膜进行了高压汞灯法人工加速老化实验.通过力学性能测试和扫描电镜分析探讨了不同PE薄膜的光降解性能.结果表明,所选用的4种光敏剂对LLDPE薄膜均具有明显的光敏化作用效果,其光敏化活性的大小顺序为FeSt3＞CeSt4＞MnSt2＞FeDBC.相反,NiDBC对LLDPE薄膜则表现出明显的抗紫外老化作用,可作为LLDPE薄膜的光敏化调节剂使用.     

金红石型纳米TiO2及改性聚丙烯的紫外-可见光谱特性研究

采用荧光紫外灯对金红石型纳米TiO2改性聚丙烯材料进行了加速老化试验,并用紫外-可见分光光度计分析了金红石型纳米TiO2、纳米TiO2改性聚丙烯等材料的紫外-可见光谱特性.结果表明金红石型纳米TiO2在紫外光区有很强的屏蔽特性,添加0.5% 就能够将聚丙烯的紫外线屏蔽性能提高2倍;当与受阻胺光稳定剂(HALS)复合使用时能够产生协同作用,将聚丙烯的紫外线屏蔽性能提高9倍,人工加速老化14 d后的紫外屏蔽性能未发生改变,从而能够赋予聚丙烯长效的抗紫外光老化性能.     

钇掺杂对Ce0.33Zr0.67O2储氧性能的影响

采用柠檬酸溶胶凝胶法制备了一系列钇掺杂的富锆铈锆复合氧化物Ce0.33YxZr0.67-xO2,并通过XRD,BET,OSC,XPS,in-situ CO-FTIR等测试,系统研究了钇掺杂后铈锆复合氧化物储放氧性能的变化规律及其影响因素。结果表明,钇离子能够进入铈锆晶格形成固溶体,并提高铈锆体系的结构热稳定性。对于新鲜样,钇掺杂可大幅提升Ce0.33Zr0.67O2材料的比表面积,提高单位质量铈锆材料的储氧能力;但老化后,钇掺杂样品的储氧性能随着掺杂量的增加而减小。通过XPS及原位红外吸附性能测试证实,钇在Ce0.33Zr0.67O2材料表面主要取代锆离子,其掺杂会降低样品的表面吸附能力,抑制铈的氧化还原反应,从而导致该体系储氧性能的下降。     

储氧材料CeO_2-ZrO_2-La_2O_3-Pr_6O_(11)的制备与表征

采用共沉淀法制备了稀土复合氧化物CeO2-ZrO2-La2O3-Pr6O11储氧材料,通过调节分散剂和表面活性剂浓度、改变工艺参数,得到了比表面积大和高温抗老化能力强的储氧材料,并对该材料进行表征。结果表明,该材料铈、锆、镧、镨的摩尔比约为40∶50∶5∶5;粒径分布D10=1.508μm,D50=3.348μm、D90=6.824μm,材料的新鲜比表面积和1 000℃老化4h后的比表面积分别达到了101.5m2/g和40.21m2/g,具有优异的抗高温老化能力。     

芳香多酸镧配合物的制备及其改性PA66的抗黄变性与力学性能的研究

黄变不仅改变了聚酰胺(尼龙)的外观与微观结构,而且也缩短了其使用寿命,研究聚酰胺抗热氧老化及抗黄变性能有着重要意义。利用溶液法、低温固相法与超声波合成法合成了芳香多酸镧,探讨了芳香多酸镧对PA66的热氧化稳定性、力学性能与阻燃性能的影响。采用红外光谱、扫描电镜、X射线衍射与热重法等对芳香多酸镧的形貌和微观结构与性能进行了表征。结果表明,混合芳香多酸镧配合物(均苯四甲酸和偏苯三甲酸摩尔比1∶1,溶液法,简称PT11)是一种球状或者棒状、带有微孔的结晶性化合物,其最大热分解温度超过500℃,可充当聚酰胺补强与热氧化稳定剂。PT11推迟PA66热降解过程。PT11P(P表示超声波法)改性PA66黄变指数为31.9%,而纯PA66为45.6%,提高了PA66抗黄变效果,并改善了PA66纤维的拉伸性能。与纯PA66纤维相比,PT11改性PA66纤维的总燃烧热与最大热释放速率分别下降了22.6%和18.6%,其阻燃效果明显。     

硬脂酸镧的制备与动力学研究

对皂化法制备PVC热稳定剂硬脂酸镧工艺过程中的加料方式进行了部分改进.采用单因素和正交实验方法对反应时间、反应温度、盐碱比、氢氧化钠浓度等因素分别对硝酸镧/氢氧化钠盐碱反应和氢氧化镧/硬脂酸皂化反应的稀土转化率的影响进行了考察,并确定了最优工艺条件和进行了动力学研究.实验结果表明,采用改进的新工艺,稀土转化率高达99.80%以上,硬脂酸镧产品游离酸低于0.3%,熔点为127℃.经实验验证,第一阶段硝酸镧/氢氧化钠盐碱反应为二级反应,动力学方程为-dcA/dt=25.5c2A.第二阶段近似看作氢氧化镧/硬脂酸皂化反应,符合二级反应特征,动力学方程为-dcA/dt=1666c2A.     

硬脂酸镧对LLDPE热氧化分解行为的影响

通过热失重和氧化诱导期方法研究了硬脂酸镧对LLDPE(线性低密度聚乙烯)热氧化分解行为的影响,在添加一定浓度的硬脂酸镧时,LLDPE的50%失重温度可大幅提高。研究表明,硬脂酸镧不能阻止LLDPE在热氧化分解温度较低阶段时的氧化反应,但可对高温阶段的断链反应有抑制作用,这可能是由硬脂酸镧对LLDPE氧化过程中产生的交联结构有稳定作用而造成的。硬脂酸镧和抗氧剂1010的复合使用对LLDPE热稳定性的提高存在加合效应,可使LLDPE的综合性能得到提高。     

(Ce-Zr)mA1-mO2复合氧化物的制备及其表征

以碳酸铵为沉淀剂,采用共沉淀法制备铈锆、铈锆镧、铈锆镨复合氧化物,通过X射线衍射(XRD)、BET法和程序升温还原(TPR)等手段对复合氧化物进行了表征,研究了高温焙烧条件下不同铈锆摩尔比和掺杂镧镨对复合氧化物的结构和性能的影响,并初步分析了掺杂La和Pr的作用机理.结果表明, Ce0.76Zr0.24O2在高温焙烧后仍然保持着立方相的固溶体结构,衍射峰没有发生分裂,有着比较好的高温热稳定性;掺杂La和Pr以后均能在一定程度上提高氧化物的热稳定性.     

氨基膦酸树脂吸附铈的研究

研究了铈(Ⅲ)在氨基磷酸树脂上的吸附行为。试验结果在pH5.0时,静态饱和吸附容量为197mg/g干树脂;用2mol.L-1HCl洗脱,洗脱率为98.1%;表观速率常数k298=2.71×10-5s-1;等温吸附服从Freundlich经验式;吸附反应中的△Ho=50.0kJ.mol-1,△So=286J.mol-1.K-1,△Go=-35.1kJ.mol-1。树脂功能基与Ce3+的配比为2∶1;并用红外光谱探讨了树脂与铈的成键。     

稀土上转光剂(Y3Al5O12∶Er^3+)复合TiO2光催化剂的制备及其催化性能的研究

采用溶胶-凝胶法、高温煅烧法和超声分散法制备了Y3Al5O12∶Er^3+/TiO2复合光催化剂,并对制备的样品进行了XRD和SEM表征。利用次甲基蓝水溶液模拟有机污染水,对比了单一TiO2,上转光剂Y3Al5O12∶Er^3+以及Y3Al5O12∶Er^3+/TiO2复合光催化剂的催化活性。同时讨论了煅烧温度、煅烧时间、光照射时间、光照强度以及光催化剂用量等因素对光催化剂性能的影响。结果表明,煅烧温度为550℃、煅烧时间为90 min,照射时间为150 min,光照强度为1.0 mW/cm2和催化剂的量为1.00 g/L时,Y3Al5O12∶Er^3+/TiO2复合光催化剂降解次甲基蓝表现出了最佳的催化效果。