幾種用作PVC熱穩(wěn)定劑的層狀氫氧化物的制備及性能.pdf

1、層狀氫氧化物（layered double hydroxides，縮寫為LDHs）是一類陰離子粘土，它由帶正電荷的氫氧化物層、層間的陰離子以及層間水構(gòu)成。它的組成通式可以寫成[M2+1-xM3+x(OH)2]x+An-x/n·yH2O，其中M2+和M3+分別代表二價(jià)、三價(jià)金屬陽離子，An-是層間陰離子，y是層間結(jié)晶水的個(gè)數(shù)。該層狀結(jié)構(gòu)與組成，賦予了LDHs特殊的化學(xué)性質(zhì)，使其在許多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。因?yàn)樗軣岱纸饪梢晕沾罅康臒?，并放?/p>

2、水和CO2等不燃性氣體來降低燃燒物體表面氧氣的濃度，分解得到的堿性多孔物質(zhì)與塑料表面的碳化膜可以隔絕氧氣和熱量的傳遞，可用作無鹵阻燃劑;其表面的堿性中心可以吸收游離的HCl，阻止PVC的自催化消除HCl反應(yīng)，因此可用作PVC熱穩(wěn)定劑。層狀氫氧化物制備過程簡單，對環(huán)境友好，無鹵無毒，在塑料添加劑行業(yè)正在蓬勃發(fā)展。
　　本論文主要研究了幾種層狀氫氧化物的合成、改性及在PVC熱穩(wěn)定劑方面的應(yīng)用可能性。首先用綠色合成方法合成了鎂鋁型、鋅鋁

3、型二元水滑石，鎂鋅鋁型、鋅鈣鋁型、鎂鈣鋁型三元水滑石、鎂鋅鈣鋁型四元水滑石，通過XRD對其進(jìn)行了表征，研究了金屬離子對LDHs結(jié)構(gòu)的影響，結(jié)果表明它們均具有典型層狀結(jié)構(gòu)，且結(jié)晶性良好。其次，用離子交換法制備了硼酸根插層的層狀氫氧化物，XRD和FT-IR證明，硼酸根已經(jīng)進(jìn)入LDHs層間。
　　為了提高LDHs與PVC樹脂的相容性，本文比較了不同改性方法和改性劑（硬脂酸、對羥基苯甲酸、十二烷基苯磺酸鈉）的改性效果，并通過活化指數(shù)測試確

4、定了改性劑的用量、改性時(shí)間以及改性溫度。結(jié)果表明，改性劑并沒有改變LDH的結(jié)構(gòu)，只是包覆在樣品表面，改善了LDHs與PVC材料的相容性。
　　最后將改性后的層狀氫氧化物干燥、研磨，與PVC在160℃下混煉，在180℃下測試其熱穩(wěn)定性。結(jié)果表明:本論文合成的層狀氫氧化物可以大大提高PVC樹脂的熱穩(wěn)定性，其中某些Ca摻雜樣品的性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于一個(gè)日本樣品;硬脂酸改性的LDHs更能發(fā)揮其熱穩(wěn)定劑的作用;LDHs的粒徑越小，在PVC中的分散性