PVC用稀土热稳定剂的合成与应用研究

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本文中采用组氨酸、氢氧化钠与硝酸镧为原料合成了组氨酸镧;采用香豆素、氢氧化钠与硝酸镧为原料合成了邻羟基肉桂酸镧。通过元素分析和红外光谱对这两种合成产物进行了表征,并将它们作为PVC热稳定剂考察了它们稳定PVC的能力,并与硬脂酸铅,硬脂酸钙锌、硬脂酸镧等传统稳定剂的稳定能力进行了比较。实验证明,组氨酸镧作为稳定剂的稳定效果比组氨酸好;组氨酸镧与邻羟基肉桂酸镧均有很好的长期热稳定能力,可与硬脂酸铅相媲美;不足之处是两者均无法在热降解过程中赋予PVC制品好的抗变色能力。  实验证明了邻羟基肉桂酸镧与组氨酸镧稳定 PVC能够吸收 PVC降解过程中释放出来的HCl,能够阻碍HCl对PVC降解的催化作用。采用红外光谱分析,推测邻羟基肉桂酸镧吸收 HCl后会生成氯化镧与邻羟基肉桂酸,生成的邻羟基肉桂酸也可与 HCl反应生成卤代酚酸;组氨酸与 HCl反应生成组氨酸盐酸盐,而组氨酸镧与HCl反应后生成复杂络合物而不是氯化镧和组氨酸盐酸盐,这可能是组氨酸镧稳定的PVC的稳定时间长于组氨酸稳定的PVC的原因。  实验发现邻羟基肉桂酸镧、组氨酸镧及组氨酸均能够与季戊四醇/硬脂酸锌产生很好的协同作用,其中邻羟基肉桂酸镧/季戊四醇/硬脂酸锌共用为 PVC稳定剂时三者最佳的比例为4:4:2或2:6:2;组氨酸镧/季戊四醇/硬脂酸锌共用为PVC稳定剂时三者的添加量分别为0.8%/2.4%/0.8%时效果最好,综合稳定性能达到硬脂酸铅的水平;组氨酸/季戊四醇/硬脂酸锌在作为 PVC稳定剂时其最佳添加量为1.6%/1.6%/0.8%,此时复合稳定剂的综合稳定性能超过硬脂酸铅。  转矩流变测试发现组氨酸镧及邻羟基肉桂酸镧具有很好的促进 PVC塑化的作用;加有邻羟基肉桂酸镧的PVC的塑化扭矩比加有铅稳定剂或是金属皂稳定剂的塑化扭矩大,说明剪切力能够更有效地传递而促进了PVC的塑化;加有组氨酸镧的PVC的塑化扭矩与平衡扭矩比空白 PVC试样小,说明组氨酸镧的加入增大了PVC分子之间的距离而起到增塑作用。
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