蓖麻油基二元酸在PVC制品中的应用研究

以蓖麻油酸与丁二酸酐、马来酸酐等酸酐合成了五种蓖麻油基二元酸.通过电导率法、热老化烘箱法和刚果红法等方法研究了蓖麻油基二元酸对聚氯乙烯（PVC）热稳定性能的影响.研究结果表明,蓖麻油基二元酸单独使用时可改善PVC初期着色,且热稳定效果随其取代基的不同而不同.以β-二酮为对比,考察了蓖麻油基二元酸对异辛酸钙/马来酸蓖麻醇酯锌（IA-Ca/RAM-Zn）和硬脂酸钙/硬脂酸锌（CaSt2/ZnSt2）体系的热稳定效果的影响,发现其与钙锌盐之间具有协同效应.且当添加0.3份的马来酸蓖麻醇酯和β-二酮于CaSt2/ZnSt2体系时,静态热稳定时间分别为26.9 min和26.3 min.     

苯基脲作为PVC热稳定剂的应用

用刚果红法和烘箱变色法比较研究以干混料和塑化料为试样时苯基脲(PU)、硫醇辛基锡(OTM)、硬脂酸钙( CaSt2)和硬脂酸锌(ZnSt2)时PVC的热稳定性能,结果表明:以干混料和塑化料为试样的测试结果存在明显差别,也就是说,以干混料为试样得到的热稳定性能测试结果不能反映实际应用条件下的表现,要获得对实际应用具有指导意义的热稳定性能结果,应以塑化料作为试样进行测试.根据以塑化料为试样的测试结果,PU具有类似于ZnSt2的热稳定特性,属于初效型主热稳定剂,与CaSt2环氧大豆油(ESBO)并用存在明显的协同效应;苯基脲的热稳定性能与1,3-二甲基-6-氨基尿嘧啶(DMAU)相比还存在较明显的差距,但透明性能和电绝缘性能则明显优于后者.     

利用生物基原料制备甘油钙热稳定剂及其在PVC制品中的应用

利用氢氧化钙和生物基原料甘油合成了甘油钙(Ca Gly),并且与硬脂酸锌和1,3-二甲基-6-氨基脲嘧啶(DMAU)复配,通过静态热老化法、刚果红法、电导法和热重研究了不同组分热稳定剂在PVC试片中的热稳定效果。结果表明:当Ca Gly/Zn St2质量比为1.33/0.67,添加0.5%DMAU,PVC制品热稳定效果最好,热稳定时间可以达到72.6 min。热分解表观动力学数据表明:Ca Gly/Zn St2体系较Ca St2/Zn St2体系稳定;Ca Gly/Zn St2/DMAU体系较Ca Gly/Zn St2体系稳定。     

4A沸石对PVC的热稳定作用特性与机理

用烘箱变色法研究了4A沸石对聚氯乙烯(PVC)的热稳定作用。结果表明:4A沸石是一种长效型热稳定剂,与硬脂酸锌(ZnSt2)并用存在协同效应,热稳定性能明显优于硬脂酸钙;用4A沸石和4A沸石/ZnSt2体系稳定的PVC的受热变色呈明显的阶跃式特征。4A沸石的独特热稳定作用特性可用以下机理合理解释:前期通过离子交换以Na+交换由PVC热降解产生的HCl中的H+或由ZnSt2转化生成的ZnCl2中的Zn2+,后期以骨架结构{[(AlO2)12·(SiO2)12]12-}中和HCl。     

氰基胍作为PVC热稳定剂的应用

用刚果红法和烘箱变色法比较研究了以干混料和塑化料为试样时氰基胍(CG)、硫醇辛基锡(OTM)、硬脂酸钙(CaSt2)和硬脂酸锌(ZnSt2)对PVC的热稳定性能,结果表明:以干混料和塑化料为试样的测试结果存在明显差别,也就是说,以干混料为试样得到的热稳定性能测试结果不能反映实际应用条件下的表现,要获得对实际应用具有指导意义的热稳定性能结果,应以塑化料作为试样进行测试。根据以塑化料为试样的测试结果,CG单独使用时效果不明显,与CaSt2、环氧大豆油(ESBO)并用存在明显的协同效应;CG的热稳定性能与1,3-二甲基-6-氨基尿嘧啶(DMAU)相比还存在较明显的差距,电绝缘性能相当,但透明性能则优于后者。     

不同脂肪酸钙和脂肪酸锌热稳定作用机制研究

将硬脂酸钙/硬脂酸锌、月桂酸钙/月桂酸锌、癸二酸钙/癸二酸锌、亚磷酸-苯二异辛酯(PDOP)、季戊四醇(PER)作为稳定剂应用于聚氯乙烯(PVC)中,通过热老化法、电导法和紫外光谱分析法对比了上述不同脂肪酸钙和脂肪酸锌稳定剂的热稳定特性,并进一步研究了单独脂肪酸钙和脂肪酸锌的热稳定机理.结果表明:单独硬脂酸钙的热稳定性相对较好;硬脂酸钙/脂肪酸锌的协同效应相对较好;月桂酸钙/月桂酸锌/PDOP的协同效应最为明显;月桂酸钙/月桂酸锌/PER能有效抑制PVC降解形成共轭长链烯烃,硬脂酸钙/硬脂酸锌/PER能有效抑制PVC降解形成共轭短链烯烃;硬脂酸钙能吸收PVC降解所产生氯化氢,硬脂酸锌能置换PVC中的不稳定氯原子.     

CaSt_2和ZnSt_2对硬质PVC热稳定作用的热重分析研究

采用刚果红法和热烘箱法研究了CaSt2和ZnSt2及其按不同比例混合的混合物对PVC热稳定性能的影响,采用热重分析技术考察了PVC在180℃条件下恒温1 h的热损失变化情况和在20℃/min等速升温速率下30~500℃范围内的热损失情况。热稳定实验结果表明:CaSt2有利于延长PVC的长期热稳定时间,但不利于其初期着色性;ZnSt2有利于PVC的初期着色性,但不利于其长期热稳定性。热重分析结果表明:这种现象的出现是因为CaSt2有效降低了PVC脱HCl的速率,而ZnSt2加速了PVC脱HCl反应的发生。     

氰乙酰脲对聚氯乙烯的热稳定作用

以三盐基硫酸铅（TLS）及N,N-二甲基-6-氨基尿嘧啶（DMAU）为参照,通过刚果红法和烘箱热老化法研究了N,N-二甲基氰乙酰基脲（DMCAU）对聚氯乙烯（PVC）的热稳定作用。结果表明,DMCAU的热稳定特性与DMAU类似, 单独使用时,刚果红试纸变色时间在较低用量条件下长于TLS,但随添加量的增加变化不如TLS明显,抗着色性亦不比TLS强;与硬脂酸钙(CaSt)并用对烘箱热老化没有明显效果,但在刚果红试验中有协同效应,最佳配比为1∶1。     

有机锡和金属皂类热稳定剂并用对软质PVC脱HCl反应的影响

采用刚果红法研究了有机锡和金属皂类热稳定剂的并用对软质PVC脱HCl反应的影响。在实验过程中,硬脂酸钡(BaSt2)、硬脂酸钙(CaSt2)、硬脂酸锌(ZnSt2)分别单独、两两和三者混合后与双丁基硫醇锡并用。重点讨论了金属皂用量对软质PVC刚果红初始变色时间和完全变色时间以及初始变色温度的影响。实验结果表明,单独使用时,BaSt2与有机锡的并用效果最好,能产生明显的协同效应;在两两混合与有机锡并用的过程中,BaSt2/CaSt2的并用效果最好,它们与有机锡也能产生较明显的协同作用;而在3种金属皂与有机锡并用后,软质PVC的脱HCl过程不但没有被抑制,反而被加速。     

PVC热稳定剂马来酸单十二酯钙/锌的制备及应用

在无需催化剂的条件下用马来酸酐与十二醇反应制得了马来酸单十二酯中间体,经过皂化反应和复分解反应制备了聚氯乙烯(PVC)用热稳定剂马来酸单十二酯钙/锌,利用紫外吸收光谱和傅立叶变换红外光谱对中间体和最终产物进行了验证;通过热老化烘箱法、刚果红法、电导率法对添加马来酸单十二酯钙/锌复配体系的PVC热稳定性能进行了系统评价,并在热稳定性能和力学性能方面与添加传统硬脂酸钙/锌的PVC进行了对比。结果表明,马来酸单十二酯钙/锌复配后表现出良好的协同热稳定作用,能够有效地抑制PVC试样的初期着色和降解,使PVC的热稳定时间大幅增加,延长了PVC开始释放HCl的时间;马来酸单十二酯钙/锌的最佳复配质量比为3∶1。与添加硬脂酸钙/锌复配体系的PVC相比,相同条件下添加马来酸单十二酯钙/锌复配体系的PVC热稳定性能更优,且拉伸性能相差不大,表明制备的马来酸单十二酯钙/锌可以取代传统硬脂酸钙/锌应用于PVC体系中。     

新型聚氯乙烯热稳定剂的研究

探讨了CaSt2和ZnSt2的协同作用,试验证明当CaSt2与ZnSt2复合使用时对PVC的稳定性表现出明显的协同作用。通过红外光谱和XRD分析推测CaSt2／ZnSt2复合物形成机理,同时考察了自主研发的含硫锌盐的热稳定性,结果表明,新型锌盐稳定剂对PVC的稳定效果要优于传统锌盐。     

金属皂类热稳定剂对RPVC流变性能的影响

采用Brabender转矩流变仪，分析并探讨了硬酯酸钡（BaSt2）、硬酯酸铅（PbSt2）、硬酯酸钙（CaSt2）、硬酯酸锌（ZnSt2）4种硬酯酸金属皂类热稳定剂以及复配BaSt2／PbSt2热稳定剂对硬质聚氯乙烯（RPVC）流变性能的影响。结果表明，BaSt2，CaSt2能够促进RPVC的塑化，而PbSt2和ZnSt2却推迟RPVC的塑化；在复配BaSt2／PbSt2稳定剂体系中，随着BaSt2比例的增大，塑化时间缩短，但BaSt2与PbSt2按分子数1：1比率时，RPVC熔体粘度增幅较大。     

硬脂酸稀土和硬脂酸钙对PVC热稳定特性的比较研究

为有助于加深对稀土热稳定剂的认识,尝试以CaSt2为参照,并以LaSt3为代表,比较研究了硬脂酸稀土对PVC的热稳定特性,并探讨了有关的原理。结果表明:(1)硬脂酸稀土的热稳定特性与CaSt2相似;(2)LaSt3/ZnSt2和环氧大豆油(ESO)的并用效果与CaSt2/ZnSt2相当,但与季戊四醇(PET)和二苯甲酰甲烷(DBM)的并用效果与CaSt2/ZnSt2相比略有逊色;(3)LaSt3/ZnSt2和PET、DBM的并用效果不如CaSt2/ZnSt2的原因可能在于,与Ca2 相比,La3 能更强烈地与Zn2 竞争和PET和DBM形成配合物,从而使后两者的作用更不能得到充分发挥。     

碳酸根基水铝钙石的制备及其在PVC中的应用研究

利用氢氧化钙[Ca(OH)2]和氢氧化铝[Al(OH)3]以及无水碳酸钠（Na2CO3）为原料,以去离子水作溶剂,制备了碳酸根基水铝钙石（Ca4Al2(OH)12CO3·5H2O）,通过傅里叶红外光谱、X射线衍射和扫描电子显微镜表征其结构。并将其作为热稳定剂应用于聚氯乙烯（PVC）中,通过热老化、刚果红、电导率和热失重分析等方法检测其热稳定性能。结果表明,Ca4Al2(OH)12CO3·5H2O具有长期型热稳定剂的特性,当其添加量为3份时,热稳定时间可达70 min,静态热稳定时间可达52 min;当Ca4Al2(OH)12CO3?5H2O/ZnSt2/DMAU复配体系的添加量为3份,并且Ca4Al2(OH)12CO3?5H2O:ZnSt2:DMAU在3：0.5：1.5~3：0：2之间时,复配体系的初期白度可达60 min左右,即使到110 min左右也未观察到“锌烧”现象发生。     

多元醇对聚氯乙烯热稳定作用的影响

采用静态热老化法、动态热老化法、刚果红变色法、红外光谱分析(FT-IR)、热失重分析(TGA)等现代仪器分析方法,评价了多元醇单独使用以及与硬脂酸锌(ZnSt2)复配使用时,对聚氯乙烯(PVC)的热稳定作用,并研究其协同作用机理。结果表明,多元醇单独使用时,能吸收聚氯乙烯受热分解产生的氯化氢(HCl),改善PVC的初期着色性,随着多元醇含量的增加,PVC热稳定时间延长。当硬脂酸锌与山梨糖醇复配含量为(0.7/0.4)份时,PVC的静态热稳定时间从15 min增加到21 min,热失重第一阶段试样残留量由44.97%增加到49.78%,表明山梨糖醇与ZnSt2复配能与降解产生的ZnCl2络合,缓解"锌烧"现象,改善了PVC的长期热稳定性。     

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。