碱式柠檬酸镧作为PVC热稳定剂的研究

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本文采用柠檬酸、硝酸镧和氢氧化钠为原料合成碱式柠檬酸镧。并通过元素分析、红外分析、TG热失重分析对产物进行表征,并将合成它作为PVC热稳定剂来测试它对PVC热稳定性能的影响,并于硬脂酸铅、硬脂酸锌、硬脂酸钙、季戊四醇和硬脂酸镧等传统热稳定剂进行热稳定性对比,结果表明碱式柠檬酸镧对PVC的热稳定作用相对较好,但是初期抗变色能力不强。实验证明了碱式柠檬酸镧可以提高PVC的热稳定性,主要是通过碱式柠檬酸镧中与镧离子结合的羟基和高含量的镧离子对PVC降解产生的HCl进行吸收作用,从而阻止了HCl对PVC的自催化作用,达到对PVC降解的抑制。红外分析表明碱式柠檬酸镧的镧离子会与PVC中的Cl结合形成La-Cl键。因为单一碱式柠檬酸镧对PVC抗变色能力的增强不明显,因此将碱式柠檬酸镧与硬脂酸锌、硬脂酸钙、季戊四醇等传统稳定剂的复配。结果表明,碱式柠檬酸镧和硬脂酸锌的复合稳定剂对PVC初期抗变色能力有了明显的提高,但是对“锌烧”的发生还是不可避免,最佳比例为碱式柠檬酸镧/硬脂酸锌=3/2。碱式柠檬酸镧与硬脂酸钙的复合热稳定剂总体效果相对单一的碱式柠檬酸镧效果好,从热稳定时间上和抗变色上都有相对提高,最佳比例为碱式柠檬酸镧/硬脂酸钙=2/3。碱式柠檬酸镧和季戊四醇的复合稳定剂对PVC的抗变色有了较大的提高,最佳比例为碱式柠檬酸镧/季戊四醇=3/2。碱式柠檬酸镧、季戊四醇、硬脂酸锌组成的三组分复合热稳定剂,不仅在热稳定时间上还是在抗变色上,不管是在初期抗变色情况还是长期抗变色情况,都有了非常大的改善,最佳比例为碱式柠檬酸镧/硬脂酸锌/季戊四醇=4/2/4,并且综合性能超过了硬脂酸铅。转矩流变实验是对PVC进行动态热稳定性能的测试。结果表明,碱式柠檬酸镧对PVC的塑化能力有很强的促进作用。碱式柠檬酸镧作为热稳定剂时,PVC的塑化时间、塑化扭矩和平衡扭矩均有所降低。碱式柠檬酸镧对PVC具有增塑作用。
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