探究水滑石复合热稳定剂对pvc热稳定性研究2

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1、.水滑石/钙锌/稀土复合热稳定剂在PVC中的应用摘要：水滑石类化合物（LDHs)是一类阴离子型层状材料，层间具有可交换的阴离子。LDHs特殊的层状结构和化学组成使其有望替代传统热稳定剂，成为无毒、廉价、高效的PVC热稳定剂的新品种，本文主要探索水滑石复合热稳定剂在PVC中的应用。PVC由于其良好的耐磨性、高介电性和低廉的价格，已广泛用于轻工业、农业、建材、国防等领域，是产量仅次于聚乙烯的第二大通用塑料。由于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，必须加入稳定剂提高PVC树脂热分解温度，使得加工正常进行。随着人们环保意识的增强及对重

2、金属使用的限制，无毒，高效，环保的水滑石复合热稳定剂越来越成为人们聚焦点。PVC热稳定剂的总体发展方向为无毒、高效、多功能化、成本低、无（低）铅，无镉、低粉尘、复合型及易分散性的热稳定剂产品。*1.1金属皂类热稳定剂：钙类热稳定性优于光稳定性，具有优良的润滑作用。锌类热稳定剂具有抑制初期着色性能，但稳定性较差，用量不能超过0.3份，用量过多促使PVC分解，使之产生黑点“锌烧”现象，总之，金属皂类热稳定剂效果一般，且随着用量增加会影响PVC制品性能。...*1.2有机锡类热稳定剂:常用的有机锡类稳定剂有三类1）脂肪族酸盐类，该系稳定剂的特点是：有优秀的透明性、耐热性、耐光性和润滑性，但单独使用

3、时有初期着色和粘辊现象。2）马来酸盐类，该系稳定剂有卓越的耐热性、透明性和良好耐光性，缺点是没有润滑作用，加工时“发粘”，用于软制品时有喷霜现象，还略有臭味。3）硫酸盐类，其中双脂用量最多。有机锡类热稳定剂价格昂贵，实际应用不广。*1.3铅盐类热稳定剂：铅盐类热稳定剂热稳定性和电绝缘性好且价格便宜，但所制得的产品不透明，毒性大，有初期着色性，不耐硫化，相容性差。鉴于铅盐的毒性，其应用已经受到限制。...*1.4水滑石类热稳定剂：水滑石是一类具有特殊结构的层状无机材料。具有可调变组成及独特的结构和性能，在离子交换、吸附分离、催化、医药等领域得到广泛应用。特别是水滑石类材料所具有的的选择性、离子

4、交换性等一些特殊功能，使其成为新型无机功能材料在PVC（无毒热稳定剂）等高分子材料中，显示了独特性能。其特定结构与性能极其无毒、无嗅、制备简单等特点。LDHs的特殊结构和化学组成使其成为高效的PVC热稳定剂，具有广阔的应用前景。LDHs作为PVC热稳定剂的优势主要体现在一下几个方面；1）LDHs呈碱性，能吸收PVC热分解时释放的HCl,阻止PVC因HCl的自催化而引起的进一步分解反应；2）LDHs本身结构稳定，不挥发，不升华迁移，耐溶剂性强；3）经表面改性或结构改性的LDHs与塑料的相容性良好4）自身具有润滑性，可防止PVC薄膜与模具之间的粘连，物料加工性能好；5）层状材料的结构特征可有效抑

5、制增塑剂及其他添加剂在PVC基体中向表面迁移，防止表面性能恶化；6）LDHs本身无毒无臭，其分解产物对环境无污染，可作为食品包装用PVC的热稳定剂；7）能与其他热稳定剂（如锌皂）发生协同作用，进一步提高PVC的热稳定性。*1.5稀土热稳定剂与其他稳定剂复配使用时，由于协同效应，使液体复合热稳定作用优于单纯的稀土稀土热稳定剂。王晶等人选用几种具有辅助稳定作用的助剂与稀土稳定剂共用以提高其热稳定性。稀土稳定剂的热稳定性在辅助稳定剂配合使用的情况下优于复合铅和三盐-二盐体系，其热稳定性与有机锡相当。曾冬铭等人制备了柠檬酸稀土和苹果酸稀土，对各稀土产品进行了热稳定系的研究，发现苹果酸稀土的热稳定系最

6、好，其长期热稳定与有机锡相当。并用苹果酸稀土与硬脂酸锌进行复配，发现具有很好的协同效应，亚磷酸酯-稀土-锌复合体系也有很好的协同效应，稀土-锌体系的用量比为稀土：锌=5:1*2.1水滑石的应用及发展现状：1）替代有机锡无重金属（无Pb、Sn等）稳定剂的开发，为了代替有机锡稳定剂，ADEKA正在研究和开发与有机锡同等性能无重金属水滑石类稳定剂。ADEKA充分应用水滑石开发的无重金属RX-177Z在一定的添加量下同甲基有机锡基本等同的性能，如下图1所示。2）无毒水滑石具有良好的耐热和透明性，今后可用于透明医疗用高耐热性稳定剂中，如图2所示，SP177系列无毒医疗热稳定剂已被国内部分上市公司成功应

7、用。...图1为水滑石类热稳定剂与甲基有机锡动态性能比较图2为医疗用透明稳定剂的静态热稳定性试验结果*2.2水滑石现状：周为民等发明了一种Mg-Ca-Zn-Al四元类水滑石热稳定剂。他们将共沉淀法制得的浆液进行加压陈化，经后处理得到Mg-Ca-Zn-Al四元类水滑石粉体。与二元Mg-Al水滑石比较，180℃...对PVC热稳定时间延长了29%-54%，且该制法工艺简单，不涉及无害物质，无环境污染。Yi等采用恒