水滑石钙锌复合热稳定剂的制备及应用研究

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1、湖北工业大学硕士学位论文摘要PVC树脂加工温度与热分解温度比较接近，受热熔融加工时，容易产生“开拉链式"脱去氯化氢自催化降解反应，需加入稳定剂提高PVC树脂热分解温度，使得加工J下常进行。随着人们环保意识的加强及对重金属使用的限制，PVC热稳定剂的总体发展方向为无毒环保、高效及多功能化。本文在加入分散剂的水溶液中以不同摩尔比的Mg／A1合成了水滑石，并与高金属含量的钙锌皂进行了复配，从而制备了高效无毒的水滑石／钙锌复合热稳定剂。镁铝水滑石是无毒的无机层状结构材料，其层板羟基与层间碳酸根阴离子能与PvC受热产生的HCl作用，从而提高

2、PVC的热稳定性。有关水滑石对PVC的热稳定机理和水滑石／钙锌复合稳定剂对PVC热稳定性的研究，国内外鲜有报道。首先采用了工业用水滑石对水滑石在PVC中的热稳定机理进行了研究。XRD及FT—IR研究分析表明，LDHs对PVC的热稳定作用分两个阶段：第一步，LDHs层板首先和PVC热解放出的HCl发生反应，晶粒尺寸减小；第二步C1一进入层间和CO。2。发生离子交换反应并生成MgA卜C卜LDHs，直至Cl。与层间阴离子达到交换平衡状态。本文在晶化温度及晶化时间一定时，以不同金属摩尔比，并在不同的分散剂体系中对水滑石进行了制备，并对分散

3、剂的用量对晶体晶形的影响进行了考察。合成水滑石的XRD分析及其对钙锌稳定剂辅助作用的结果表明：当分散剂CMC的用量为0．1％，盒属摩尔比为2／1时制备的水滑石晶体层板堆积有序性高，具有良好的晶形且层间规整度较高，能大大改善PVC的长期热稳定性，对钙锌稳定剂具有很好的辅助作用。在对钙锌皂进行选择时，与硬脂酸锌及硬脂酸钙进行了交叉复配。实验结果表明，高金属含量的脂肪酸钙／芳香酸锌体系具有优异的热稳定性能。在基础配方之上，对水滑石／钙锌复合稳定剂进行了复配，对其热稳定性机理进行了研究。静态热老化试验、脱氯化氢试验、红外及热失重分析结果表

4、明，钙锌皂单独使用时，其热稳定性很差；加入水滑石后，PVC的长期热稳定性得到明显的改善。采用静态热老化法、刚果红法及脱氯化氢法等研究手段对自制钙锌稳定剂、进口钙锌稳定剂及复合铅盐稳定剂在硬质PVC中的热稳定性能进行了考察。结果表湖北工业大学硕士学位论文明：自制钙锌的初期着色性与复合铅盐及进口钙锌相当，长期热稳定性优于进口钙锌。自制钙锌的降解活化能介于进口钙锌与复合铅盐之间，降解活化能的差值为1—2KJ／mol，其热稳定性达到了复合铅盐的水平，满足PVC硬制品加工的要求。关键词：聚氯乙烯，热稳定剂，水滑石，钙锌皂，热稳定作用机理湖北

5、工业大学硕士学位论文AbstractPVCresin’sprocessingt脚lperatureisclosetoitsme肿a1decompositiontemperah耵-e，w恤chisVe巧easytocause”zipperdehydrochlo^nation”duringheatmeltprocessing．IIlordert0processsuccessmlly'weshouldaddinthenIlalstabilizertoincreasethethernlaldecompositiontemperatureo

6、fPVC．Asaresultoftheincreaseinthewoddwidee11vironmentalawarenessa11dthe1imitsontheuseofheavvmetals．Mor．eandmorea吡entionofPVCthennalstabilizerisbeingpaidonnontoxic，environment一衔endly’hi曲emciencyandmulti—向nctional．mthispap％wesyIlthesizedhydrotalcitebydif】衙entmolarratioso

7、fMg／AlaIldmixeditwithcalciumsoapandzincsoapwhichhaveahighmetalcontenttopr印areLDHs／Ca／Zncompositedthennalstabilizerwhichishi曲一efrectiveandnontoXic．Mg—AlhydrotalciteisanontoxicinorganicmaterialwithlayeredStrucnlre．Itshydroxygroupofthebasicl∞，eraIldC03十oftheinterlaVercou

8、ldreactwithfkeHClwllichwasreleasedbyheatedPVC，therebythethe加alstabilityofPVCwasimproved．Thethemlalstabilitymechallismofhvdro