稀土復(fù)合穩(wěn)定劑對PVC熱穩(wěn)定效率的影響.pdf

1、聚氯乙烯(PVC)由于其突出的綜合性能而應(yīng)用廣泛，尤其在塑料業(yè)領(lǐng)域占有重要的地位。但PVC分子鏈中含有不穩(wěn)定氯缺陷結(jié)構(gòu)，在加工過程中缺陷結(jié)構(gòu)易發(fā)生降解脫氯化氫(HCl)，從而導(dǎo)致PVC的熱穩(wěn)定性極差，因此在PVC的加工和應(yīng)用過程中必須加入熱穩(wěn)定劑。傳統(tǒng)的熱穩(wěn)定劑主要包括鉛鹽、金屬皂及有機錫穩(wěn)定劑，雖然具有較高的熱穩(wěn)定效率，但毒性較大成本較高，逐漸被新型無毒稀土熱穩(wěn)定劑所取代。然而，單一的稀土熱穩(wěn)定劑由于前期熱穩(wěn)定性較差，著色較為嚴重，不

2、能單獨使用。因此，本文主要研究稀土熱穩(wěn)定劑與其他共穩(wěn)定劑復(fù)合使用時的穩(wěn)定效果，以期用稀土復(fù)合熱穩(wěn)定劑取代傳統(tǒng)的重金屬有毒熱穩(wěn)定劑。
　　 利用熱穩(wěn)定性能、拉伸性能及流變行為測試驗證了硬脂酸鑭(LaSt3)與Ca/Zn復(fù)合穩(wěn)定劑及季戊四醇(PeE)之間的協(xié)同效果。實驗發(fā)現(xiàn)，LaSt3和ZnSt2之間具有明顯的協(xié)同效應(yīng)，且與Ca/Zn穩(wěn)定劑之間的協(xié)同效應(yīng)相當，均在8/2時協(xié)同效果達到最佳。同時，La/Ca/Zn復(fù)合穩(wěn)定劑體系的熱穩(wěn)定

3、時間遠遠超過La/Zn和Ca/Zn穩(wěn)定劑的熱穩(wěn)定時間，與鉛鹽的熱穩(wěn)定效果相當。在低Ca/Zn比條件下，LaSt3的加入能明顯提高體系的拉伸強度和降低體系的動態(tài)儲能模量；而在高Ca/Zn比條件下，LaSt3的加入對體系的拉伸強度和動態(tài)儲能模量影響均不顯著。此外，通過剛果紅實驗和流變測試證實了LaSt3和季戊四醇之間存在一定的協(xié)同效應(yīng)，且在La/PeE比為8/2時協(xié)同效應(yīng)最強。單獨的季戊四醇熱穩(wěn)定效果極差，加入LaSt3能明顯提高季戊四醇的

4、熱穩(wěn)定時間。然而，由于LaSt3和季戊四醇的前期熱穩(wěn)定性較差，因此在體系中加入ZnSt2能明顯的改善前期著色行為，La/PeE/Zn復(fù)合穩(wěn)定劑體系表現(xiàn)出較好的熱穩(wěn)定效果。
　　 利用金屬離子的電離勢解釋了LaSt3和Ca/Zn穩(wěn)定劑對二月桂酸二丁基錫(DBTDL)熱穩(wěn)定效果的影響。由于La的電離勢小于Sn，LaSt3取代PVC主鏈上不穩(wěn)定氯的能力小于DBTDL，因此LaSt3的加入對DBTDL的熱穩(wěn)定效果影響較小；而Zn的電離勢

5、大于Sn，ZnSt2取代PVC主鏈上不穩(wěn)定氯的能力強于DBTDL，因此Ca/Zn穩(wěn)定劑的加入抑制了DBTDL的熱穩(wěn)定效果，從而大大降低了DBTDL的熱穩(wěn)定效率。
　　 利用動態(tài)流變行為測試系統(tǒng)研究了超支化聚合物H20對體系流變性能的影響。研究發(fā)現(xiàn)隨著H20的加入，存在一個最佳H20含量使得體系的復(fù)數(shù)黏度達到最低值，這主要是由于在高H20含量下分散性較差，不能很好的發(fā)揮降低黏度的作用。且發(fā)現(xiàn)高溫下的最佳含量比低溫下的最佳含量要大，

6、這主要是由于高溫下能充分分散更高含量的H20。同時發(fā)現(xiàn)由于低分子量PVC的纏結(jié)程度較小，H20對低分子量的PVC影響較為顯著。此外，研究了超支化稀土聚合物H20-g-La對體系熱穩(wěn)定性能及流變性能的影響。實驗發(fā)現(xiàn)H20-g-La的熱穩(wěn)定行為類似于Last3，長期熱穩(wěn)定性較好但前期熱穩(wěn)定性較差，且發(fā)現(xiàn)H20-g-La的熱穩(wěn)定效果強于LaSt3。然而由于超支化稀土的合成破壞了H20原來的結(jié)構(gòu)，因此H20-g-La不能像H20一樣有效的降低體