層狀與超分子插層結(jié)構(gòu)熱穩(wěn)定劑的組裝及結(jié)構(gòu)和性能研究.pdf

1、北京化工大學(xué)博士學(xué)位論文層狀與超分子插層結(jié)構(gòu)熱穩(wěn)定劑的組裝及結(jié)構(gòu)和性能研究姓名：林彥軍申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：博士專業(yè)：應(yīng)用化學(xué)指導(dǎo)教師：段雪20050501j匕京化工大學(xué)博士掌位論文MgZnAI—C03一LDHs，考察了其對(duì)PVC熱穩(wěn)定性的影響。結(jié)果表明，減小Mg／A1比提高了層板對(duì)HCl的吸收，加快了離子交換的進(jìn)行，從而改善了PVC熱穩(wěn)定性。根據(jù)LDHs結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，確定Mg／A1=2為最佳比例。將zn元素引入層板，顯著提高了PVC的初期著色性，

2、但過量的zn含量會(huì)引起“鋅燒”現(xiàn)象，綜合考慮以Mg：zn；AI=3：1：2為宜。研究表明，M[gZnnlLDHs對(duì)Pvc具有良好的熱穩(wěn)定作用，并且在增強(qiáng)、增韌、阻燃、抗小分子遷移、霧度和透光性、改善PVC加工性能等方面具有良好的效果，多項(xiàng)指標(biāo)和綜合性能優(yōu)于傳統(tǒng)鉛鹽和有機(jī)錫等熱穩(wěn)定劑，有可能替代現(xiàn)有產(chǎn)品成為新一代的PVC熱穩(wěn)定劑。不同LDHs層間客體和PVC熱分解產(chǎn)生的c1具有不同的交換性，并對(duì)層板羥基產(chǎn)生不同的作用力，影響到LDHs層板

3、對(duì)HCI的吸收性能。馬來酸根具有較大的空間尺寸，將馬來酸根與LDHs進(jìn)行超分子插層組裝，可以增大LDHs層間距，減弱和層板的作用力，增強(qiáng)層板羥基與HCl的反應(yīng)活性，提高對(duì)HCl的有效吸收。同時(shí)馬來酸分子中具有雙鍵，可以和PVC分解產(chǎn)生的共軛雙鍵發(fā)生環(huán)加成反應(yīng)，破壞PVC分鋸的自催化反應(yīng)。因此本文調(diào)控LDHs層間客體，制備出具有不同無機(jī)陰離子的MgAlLDHs，又將馬來酸根陰離子引入層間得到具有新型結(jié)構(gòu)的MgAl一maleate—LDHs

4、，考察了它們對(duì)PVC熱穩(wěn)定性的影響。結(jié)果表明不同層間陰離子對(duì)層板羥基具有不同作用力，較小的作用力有利于提高層板對(duì)HCI的吸收和PVC的初期著色性，層問為COs2的LDHs可以和cl發(fā)生離子交換反應(yīng)達(dá)到吸收HCI的目的。馬來酸根和LDHs進(jìn)行超分子插層組裝后，大大降低了層板羥基受到的作用力，增強(qiáng)了層板對(duì)HCI的吸收，其層間馬來酸根還可以在層板反應(yīng)消耗后和PVC分子中的共軛雙鍵發(fā)生環(huán)加成反應(yīng)，阻止雙鍵的延續(xù)，顯著提高PVC老化過程中的熱穩(wěn)定

5、性和著色性。在上述工作基礎(chǔ)上，迸一步同時(shí)調(diào)控LDHs層板主體和層問客體，將zn元素引入層板，將馬來酸根陰離子引入層間，得到了具有新型結(jié)構(gòu)的MgZnAl一maleatLDHs。通過考察對(duì)PVC熱穩(wěn)定性的影響，結(jié)果表明馬來酸根和MgZnAlLDHs進(jìn)行超分子插層組裝后大大增強(qiáng)了層板對(duì)HCI的吸收，層間馬來酸根也可以通過環(huán)加成反應(yīng)阻止雙鍵延續(xù)，顯著提高了PVC熱老化過程中的熱穩(wěn)定性和著色性。PVC分解生成的cl需要及時(shí)有效地遷移至tJLDHs