新型稀土热稳定剂的合成及在PVC中的应用研究

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稀土类热稳定剂具有优异的热稳定功能,透明性好,无毒环保,与其它的助剂有广泛的协同作用。我国的稀土资源非常丰富,原料充足且成本较低。大力发展稀土热稳定剂,完全替代有毒的重金属类热稳定剂和部分替代价格昂贵的有机锡类热稳定剂将是我国未来塑料行业发展的重要方向。本论文合成了蓖麻油酸镧和原儿茶酸镧,通过红外光谱确定了产物。采用单因素分析方法,考查反应温度、NaOH浓度和反应时间对蓖麻油酸镧合成工艺的影响,得出最佳工艺参数为:反应温度70oC,NaOH浓度8g/L,反应时间1h,产率为94.6%。本文对合成的稀土热稳定剂对PVC的热稳定性进行了研究,通过静态法测试蓖麻油酸镧和原儿茶酸镧对PVC热稳定性,并对比工业铅盐和有机锡218,得出四种稳定剂对PVC的稳定作用依次为:铅盐>蓖麻油酸镧>原儿茶酸镧>有机锡218。通过蓖麻油酸镧和原儿茶酸镧通过其他稳定剂协同作用研究表明,蓖麻油酸镧和季戊四醇、钙锌热稳定剂、β-二酮存在协同作用,原儿茶酸镧和季戊四醇存在协同作用。通过红外光谱分析和HCl吸附试验,推测蓖麻油酸镧对PVC的稳定机理为:蓖麻油酸镧不仅能吸附和中和PVC降解产生的HCl,同时可能与PVC中不稳定的氯原子配位成键从而对PVC起到稳定作用。对比铅盐和有机锡218,稀土复合稳定剂能提高PVC材料的冲击强度和断裂伸长率。流变实验发现稀土复合稳定剂比铅盐易促进PVC塑化,易于加工。
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