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。     

硬质PVC用钙锌复合热稳定剂的研究

运用刚果红试纸法和热烘箱老化实验法，对硬质PVC（聚氯乙烯）用钙锌复合稳定剂的主要组分如硬脂酸钙、硬脂酸锌、多元醇、环氧大豆油、亚磷酸酯以及稳定性助剂等进行了考察，得到了各组分及各组分用量之间协同作用的关系，同时还得到了硬质PVC用钙锌复合热稳定剂的实用配方。     

环保增塑剂及热稳定剂在PVC中的协同作用

以农林剩余物资源腰果酚为原料合成腰果酚基乙酸酯增塑剂(CA),并用不饱和天然油脂为原料制备多效的油脂源钙锌复合热稳定剂(OMFCTS),将其与聚氯乙烯(PVC)进行共混,通过动态力学性能,热重分析,拉伸性能测试以及静态热稳定性分析,研究其增塑效果及协同作用,并与增塑剂邻苯二甲酸二辛酯(DOP)及热稳定剂硬脂酸钙锌盐进行对比。结果表明,含有20份CA增塑剂及OMFCTS热稳定剂的PVC增塑体系的玻璃化转变温度及储能模量低于PVC/DOP增塑体系;热失重10%及50%的温度明显升高,第一最大失重速率温度和第二最大失重速率温度基本保持不变;断裂伸长率提高到了248.66%,拉伸强度降至5.84 MPa;静态热稳定时间可延长到50 min以上。综上可知,CA增塑剂及OMFCTS热稳定剂联用,可有效改善PVC共混体系的相容性、力学性能及热稳定性,提高制品的综合应用性能及环保性。     

PVC/钙-锌-水滑石复合热稳定剂体系的流变性能

钙-锌-水滑石复合热稳定剂是1种绿色稳定助剂。基于PVC/钙-锌-水滑石复合热稳定剂体系,采用转矩流变仪,探讨冲击改性剂CPE和ACR KM310、加工助剂ACR401、润滑剂PE蜡等对PVC/钙-锌-水滑石复合热稳定剂体系流变性能的影响。增加CPE或ACR KM310添加量,扭矩增大;ACR401对CPE抗冲配方的影响较大,而对ACRKM310抗冲配方的影响较小;PE蜡添加量低于1份时,主要起内润滑作用,但随添加量继续增加,PE蜡兼具内外润滑2种作用。     

硬质HPVC流变性能的研究

采用转矩流变仪研究了硬质HPVC的流变性能,考察了流变试验结束后熔块的质量,并对熔块的微观形貌进行了扫描电镜观察。试验得出的优化配方为:PVC树脂,50份;氯乙烯共聚树脂,50份;聚乳酸,5份;PE蜡,0.1份;TiO 2,0.4份;ACR,3份;硬脂酸钙,0.4份;活性碳酸钙,5份;钙锌稳定剂,4.0份。该研究为下一步硬质HPVC给水管材的研制打下了基础。     

以氧化镁和氧化锌为主稳定剂的PVC的热稳定性和力学性能

用HAAKE流变仪研究了氧化镁／氧化锌稳定体系对聚氯乙烯的动态热稳定性能。结果发现，在氧化镁／氧化锌质量比为2／3的条件下，配合环氧大豆油、硬脂酸钙、无毒亚磷酸酯和有机稳定剂作为辅助稳定剂，其初期着色和热稳定效果都超过了市售钙锌稳定体系，流变性能和动态热稳定特性接近铅盐稳定体系。用这种稳定体系稳定的PVC的力学性能与市售钙锌稳定体系稳定的相当。     

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。     

热塑性聚氨酯与聚氯乙烯共混改性研究

采用机械共混法制备了热塑性聚氨酯(TPU)与聚氯乙烯(PVC)共混物。探讨了共混比对TPU／PVC共混物性能的影响，优化出TPU／PVC共混比30／70(质量比)，在此基础上研究了增塑剂、热稳定剂、填料对TPU／PVC共混物力学性能、流变性能和耐油、耐溶剂性能的影响。研究结果表明，TPU／PVC共混物的力学性能在共混时有协同作用，耐油、耐溶剂性均较好，从成本和实用两方面出发，选择TPU／PVC=30／70共混比更有实用性。随增塑剂DOP的增加，共混物的力学性能呈下降趋势。在所选热稳定剂中，以硬脂酸钙制得共混物的力学性能最好；在所选填料中，白炭黑的补强效果最好。扫描电镜观察共混物的微观结构显示，TPU／PVC共混比为30／70有较好的相容性，这与力学性能结果相一致。TGA分析显示，TPU的加入提高了共混物的热稳定性。红外光谱分析表明，TPU和PVC共混只是一个简单的物理共混过程。     

肉豆蔻酸稀土复合热稳定剂对PVC性能的影响

合成了肉豆蔻酸镧、肉豆蔻酸铈、肉豆蔻酸钕三种稀土热稳定剂,采用刚果红法分别测试了其与硬脂酸锌、季戊四醇、硬脂酸钙之间的协同作用,复配得到了硬质PVC用新型肉豆蔻酸稀土复合热稳定剂。利用转矩流变仪、动态力学谱仪等考察其对PVC流变性能和力学性能的影响。研究结果表明：肉豆蔻酸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约为120min和60min,能较好地抑制PVC的初期着色性;复合稀土体系的加工流变性能优于铅盐体系;拉伸强度、断裂伸长率和断裂强度与铅盐体系相当,而冲击强度高于铅盐体系。     

一剂多效油脂源钙锌热稳定剂的性能及其在PVC中的应用

采用不饱和天然油脂为原料制备了多聚脂肪酸酯的钙锌盐,并与抗氧剂、β二酮复配制得了新型一剂多效的油脂源钙锌复合热稳定剂（OMFCTS）。采用傅里叶变换红外光谱仪和电感耦合等离子体发射光谱对其进行结构表征。考察了OMFCTS对聚氯乙烯（PVC）制品的热稳定性和力学性能的影响。 结果表明,PVC/邻苯二甲酸二辛酯(DOP)/OMFCTS=100/30/3体系力学性能和热稳定性均可与PVC/DOP/市售钙锌复合热稳定剂=100/40/3体系相媲美。OMFCTS在赋予PVC制品更好的热稳定性的同时具有良好的增塑性能,可减少PVC加工过程中DOP等增塑剂用量。     

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。     

硬脂酸镧/己二酸钙/己二酸锌复合热稳定剂对聚氯乙烯性能的影响

为提高聚氯乙烯加工热稳定剂的功能,合成并复配制成一种新型硬脂酸镧/己二酸钙/己二酸锌复合热稳定剂。利用热重分析仪、平板流变仪、动态力学谱仪等对聚氯乙烯热稳定性（刚果红法）、力学性能、流变性能、动态力学性能等进行了研究。结果表明,当己二酸钙与己二酸锌的质量比为1∶4 时,聚氯乙烯的热稳定时间最长;当加入硬脂酸镧且己二酸钙与己二酸锌的质量比为2∶3时,聚氯乙烯的热稳定时间由原来的86 min提高到135 min,冲击强度提高了30 %;加入硬脂酸镧降低了聚氯乙烯的储能模量、损耗模量和损耗因子。     

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。     

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。     

Influence of nano‐CeO2 as Co‐stabilizer on the thermal stabilization efficiency of novel calcium/Zinc soap stabilizers for poly(vinyl chloride)

The novel organic calcium (Ca)/zinc (Zn) stabilizer of poly(vinyl chloride) (PVC) was synthesized from poly (zinc methylacrylate) and Ca adipate. The influences of Zn/Ca soap weight ratios and nano‐CeO₂ as co‐stabilizer on the thermal stability of PVC were investigated. Congo red testing, thermogravimetric analysis, dynamic rheology, and dynamic mechanical analysis of the mixtures were performed. The results show that the novel stabilizer has good stabilization efficiency on PVC. When 5 phr (parts by weight per hundred parts of resin) of novel stabilizer (weight ratio of Zn/Ca soap is 6/4) in 100 phr of PVC is used as stabilizer, the Congo red time can reach 192 min, which is 131 min longer than 5 phr of the mixture of 3 phr of Zn stearate and 2 phr of Ca stearate as stabilizer. If 3 phr of mixture of Zn methylacrylate with Ca adipate (weight ratio of Zn/Ca soap is 4/6) and 2 phr of nano‐CeO₂ are used as co‐stabilizers, the Congo red time is 205 min. The combination of nano‐CeO₂ with Ca/Zn soap stabilizer shows an obvious improvement for the thermal stability of the PVC. J. VINYL ADDIT. TECHNOL., 20:243–249, 2014. © 2014 Society of Plastics Engineers     

自制环保稳定剂在增塑PVC制品中应用性能的评价

通过刚果红热稳定性实验、热老化实验、流变、力学性能以及黄色指数测定等实验,对比研究了自制钙/锌稳定剂与国外知名钙/锌稳定剂对增塑PVC热稳定性能、加工性能、热老化性能和力学性能的影响。研究发现:自制钙/锌稳定剂在增塑PVC制品方面各种性能几乎与该国外知名钙/锌稳定剂没有差别,在热老化性能和力学性能方面还优于该国外知名钙/锌稳定剂。     

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。     

硬脂酸钙-PE蜡润滑体系的优化

通过流变试验优化了硬脂酸钙-PE蜡润滑体系,得出的最佳配方为:PVC,100份;碳酸钙,13.3份;CPE,11.5份;稳定剂,3.87份;钛白粉,4份;ACR,2.47份;酞菁蓝,0.000 93份;增白剂,0.187份;PE蜡,0.36份;硬脂酸钙,0.2份。采用该配方制得的干混料热稳定时间为19.27 min,塑化转矩为26.57 N.m,塑化时间为122s,脱模性良好,不粘模,塑化程度适当,硬度和韧性都很好。