论文部分内容阅读
【摘 要】重点介绍了稀土热稳定剂的研究进展，包括单一和复合稀土稳定剂。
【关键词】聚氯乙烯;稀土热稳定剂;研究进展
聚氯乙烯（PVC）是世界上使用最广泛的树脂，其制品具有力学性能高、耐腐蚀、电绝缘性好、透明性高以及便宜等优点，在化工、航天、电子、汽车等许多领域具有广泛的用途。但由于聚氯乙烯热稳定性差，加工过程要使用到热稳定剂。广泛使用的聚氯乙烯热稳定具有铅盐类、金属皂类、有机锡类及稀土类等。稀土稳定剂是我国独具特色的无毒、低度的稳定剂，我国稀土资源丰富，率先对稀土热稳定剂进行了探索研究，历时多年，成果显著。至今为止，稀土热稳定剂已形成了一定的生产规模。
１．稀土稳定剂的种类
1.1单一稀土热稳定剂
单一稀土热稳定剂主要是资源丰富的轻稀土镧、铈、钕的有机酸盐。其中有机酸盐的种类有硬脂酸稀土、脂肪酸稀土、水杨酸稀土、柠檬酸稀土、月桂酸稀土以及辛酸稀土等。
吴茂英等[1]研制出了以硬脂酸稀土（RESt）为基础的硬脂酸稀土—硬脂酸锌—硫醇锌基锡复合稳定剂RHS-2，研制出一种以硬脂酸稀土为基础的RESt-ZnSt-17MOK高效透明复合热稳定剂RHS-2，在软质透明流体管加工中广泛应用，可提高产品质量、降低制品成本。
曾冬铭等[2]通过对各稀土产品进行了热稳定性研究,发现碱式双月桂酸稀土的热稳定性最好,其长期热稳定性与有机锡接近。稀土热稳定剂的热稳定性较优良,与硬脂酸钙相差不大,比有机锡稍差;而稀土有机酸热稳定剂中以苹果酸稀土的热稳定性最为理想,其次分别为柠檬酸稀土、 双月桂酸稀土、单月桂酸稀土、硬脂酸稀土和环烷酸稀土;其中苹果酸稀土的长期热稳定性与有机锡热稳定剂相当,甚至略好于有机锡。
刘建平等[3]利用PVC树脂、硬脂酸稀土(RESt)和复配的马来酸单酯稀土(RETM-49)，分别用刚果红法、ASTM2115-67 法以及力学性能测试的冲击强度和拉伸测试，比较了硬脂酸稀土和马来酸单酯稀土的热稳定性能。他们得出了马来酸单酯稀土类稳定剂比硬脂酸稀土类对 PVC的热稳定性好。由此可见，复合稀土热稳定剂有着单一稀土热稳定剂难以替代的优点。
1.2 稀土复合热稳定剂
虽然单一稀土热稳定剂具有优良的长期热稳定性，但早期热稳定性不高，初期着色性差，不能单独做主稳定剂，使其应用和推广受到一定限制 而稀土热稳定剂与其他助剂配合使用时，会产生协同效应，可有效的提高热稳定效果，降低成本，拓宽使用领域 因此，稀土复合热稳定剂的研究日益收到人们的关注。目前研究较多的稀土复合热稳定剂主要包括稀土-铅复合热稳定剂、稀土-有机锡复合热稳定剂和稀土-锌复合热稳定剂 3大类。
葛铁军等[4]通过合成复合型CS-1型稀土稳定剂来考察聚氯乙烯制品的各项性能，结果发现PVC 机械性能基本上随稀土稳定剂的增加呈上升的趋势, 特别是老化后的机械性能呈明显上升的趋势，PVC 热稳定时间随稀土稳定剂的含量增加而增加,尤其表现在当稀土含量在40%时热稳定时间最长，也表明采用稀土稳定剂时可提高材料的抗污染性。
劉二烈[5]等合成了一种环氧硬脂酸稀土, 同时选择硬脂酸钙、硬脂酸锌等协同剂与环氧硬脂酸稀土进行复合, 制成NRB-511新型稀土复合热稳定剂。将采用该新型稳定剂体系与采用铅盐稳定剂体系进行了热稳定性比较,结果表明:复配制得的新型热稳定剂NRB-511热稳定性优于铅盐体系,大大提高了 PVC制品的热稳定性等各项指标。
钱捷等[6]通过合成稀土无机酸盐和稀土氧化物，发现稀土氧化物硫酸盐对 PVC有优良的热稳定效果,复合体系的热分解起始温度为 167.19 ℃比纯有机锡的159.88 ℃更高而热失重率却比纯有机锡体系低,表明稀土氧化物硫酸盐复合稳定剂比纯有机锡稳定作用强,有机锡与稀土氧化物硫酸盐复合稳定剂有明显的正协同作用, 且稀土盐占稳定剂体系的30 %左右的稳定效果最佳。
2.结论
由于我国的稀土资源非常丰富,，价格又低廉，能代替昂贵的有机锡热稳定剂，大大降低了生产制造成本，又加上它绿色环保，符合我国生态环保理念，使稀土热稳定剂行业快速稳定发展。因此 拓宽思路利用稀土稳定剂广泛的协同效应 与其他稀土盐类 、锌皂类等复配开发多品种的无毒高效的新型稀土复合热稳定剂， 进一步提高其性价比 是主要的发展趋势之一，用以满足我国 PVC行业的需求，促进我国PVC行业快速稳定发展。
【参考文献】
［１］吴茂英,陈炳德.无毒透明稀土复合热稳定剂RHS-2的研制和应用[J].现代塑料加工应用,1996,8(2):29-32.
［２］曾冬铭,胡爱平,舒万艮,等.碱式羧酸稀土热稳定剂及其协同效应的研究[J].稀土,2002,23(4):20－22．
［３］刘建平,宋霞,方廉,杨锦宗.马来酸单酯稀土作为 PVC热稳定剂的应用实验[J].中国塑料,2002,16(1):68-69.
［４］葛铁军,张汉兴,陈荣华.稀土稳定剂硬质聚氯乙烯中的稳定机理研究[J].沈阳化工学院学报,2001,15(1):43-46.
［５］刘二烈,李响,徐晓楠,等.一种新型稀土热稳定剂的合成与应用研究[J].塑料,2006,35(3)：56－58．
［６］钱捷,吕亚萍,钟明强.稀土氧化物和硫酸盐对聚氯乙烯热稳定作用的研究[J].中国塑料,1999,13(1)．
【关键词】聚氯乙烯;稀土热稳定剂;研究进展
聚氯乙烯（PVC）是世界上使用最广泛的树脂，其制品具有力学性能高、耐腐蚀、电绝缘性好、透明性高以及便宜等优点，在化工、航天、电子、汽车等许多领域具有广泛的用途。但由于聚氯乙烯热稳定性差，加工过程要使用到热稳定剂。广泛使用的聚氯乙烯热稳定具有铅盐类、金属皂类、有机锡类及稀土类等。稀土稳定剂是我国独具特色的无毒、低度的稳定剂，我国稀土资源丰富，率先对稀土热稳定剂进行了探索研究，历时多年，成果显著。至今为止，稀土热稳定剂已形成了一定的生产规模。
１．稀土稳定剂的种类
1.1单一稀土热稳定剂
单一稀土热稳定剂主要是资源丰富的轻稀土镧、铈、钕的有机酸盐。其中有机酸盐的种类有硬脂酸稀土、脂肪酸稀土、水杨酸稀土、柠檬酸稀土、月桂酸稀土以及辛酸稀土等。
吴茂英等[1]研制出了以硬脂酸稀土（RESt）为基础的硬脂酸稀土—硬脂酸锌—硫醇锌基锡复合稳定剂RHS-2，研制出一种以硬脂酸稀土为基础的RESt-ZnSt-17MOK高效透明复合热稳定剂RHS-2，在软质透明流体管加工中广泛应用，可提高产品质量、降低制品成本。
曾冬铭等[2]通过对各稀土产品进行了热稳定性研究,发现碱式双月桂酸稀土的热稳定性最好,其长期热稳定性与有机锡接近。稀土热稳定剂的热稳定性较优良,与硬脂酸钙相差不大,比有机锡稍差;而稀土有机酸热稳定剂中以苹果酸稀土的热稳定性最为理想,其次分别为柠檬酸稀土、 双月桂酸稀土、单月桂酸稀土、硬脂酸稀土和环烷酸稀土;其中苹果酸稀土的长期热稳定性与有机锡热稳定剂相当,甚至略好于有机锡。
刘建平等[3]利用PVC树脂、硬脂酸稀土(RESt)和复配的马来酸单酯稀土(RETM-49)，分别用刚果红法、ASTM2115-67 法以及力学性能测试的冲击强度和拉伸测试，比较了硬脂酸稀土和马来酸单酯稀土的热稳定性能。他们得出了马来酸单酯稀土类稳定剂比硬脂酸稀土类对 PVC的热稳定性好。由此可见，复合稀土热稳定剂有着单一稀土热稳定剂难以替代的优点。
1.2 稀土复合热稳定剂
虽然单一稀土热稳定剂具有优良的长期热稳定性，但早期热稳定性不高，初期着色性差，不能单独做主稳定剂，使其应用和推广受到一定限制 而稀土热稳定剂与其他助剂配合使用时，会产生协同效应，可有效的提高热稳定效果，降低成本，拓宽使用领域 因此，稀土复合热稳定剂的研究日益收到人们的关注。目前研究较多的稀土复合热稳定剂主要包括稀土-铅复合热稳定剂、稀土-有机锡复合热稳定剂和稀土-锌复合热稳定剂 3大类。
葛铁军等[4]通过合成复合型CS-1型稀土稳定剂来考察聚氯乙烯制品的各项性能，结果发现PVC 机械性能基本上随稀土稳定剂的增加呈上升的趋势, 特别是老化后的机械性能呈明显上升的趋势，PVC 热稳定时间随稀土稳定剂的含量增加而增加,尤其表现在当稀土含量在40%时热稳定时间最长，也表明采用稀土稳定剂时可提高材料的抗污染性。
劉二烈[5]等合成了一种环氧硬脂酸稀土, 同时选择硬脂酸钙、硬脂酸锌等协同剂与环氧硬脂酸稀土进行复合, 制成NRB-511新型稀土复合热稳定剂。将采用该新型稳定剂体系与采用铅盐稳定剂体系进行了热稳定性比较,结果表明:复配制得的新型热稳定剂NRB-511热稳定性优于铅盐体系,大大提高了 PVC制品的热稳定性等各项指标。
钱捷等[6]通过合成稀土无机酸盐和稀土氧化物，发现稀土氧化物硫酸盐对 PVC有优良的热稳定效果,复合体系的热分解起始温度为 167.19 ℃比纯有机锡的159.88 ℃更高而热失重率却比纯有机锡体系低,表明稀土氧化物硫酸盐复合稳定剂比纯有机锡稳定作用强,有机锡与稀土氧化物硫酸盐复合稳定剂有明显的正协同作用, 且稀土盐占稳定剂体系的30 %左右的稳定效果最佳。
2.结论
由于我国的稀土资源非常丰富,，价格又低廉，能代替昂贵的有机锡热稳定剂，大大降低了生产制造成本，又加上它绿色环保，符合我国生态环保理念，使稀土热稳定剂行业快速稳定发展。因此 拓宽思路利用稀土稳定剂广泛的协同效应 与其他稀土盐类 、锌皂类等复配开发多品种的无毒高效的新型稀土复合热稳定剂， 进一步提高其性价比 是主要的发展趋势之一，用以满足我国 PVC行业的需求，促进我国PVC行业快速稳定发展。
【参考文献】
［１］吴茂英,陈炳德.无毒透明稀土复合热稳定剂RHS-2的研制和应用[J].现代塑料加工应用,1996,8(2):29-32.
［２］曾冬铭,胡爱平,舒万艮,等.碱式羧酸稀土热稳定剂及其协同效应的研究[J].稀土,2002,23(4):20－22．
［３］刘建平,宋霞,方廉,杨锦宗.马来酸单酯稀土作为 PVC热稳定剂的应用实验[J].中国塑料,2002,16(1):68-69.
［４］葛铁军,张汉兴,陈荣华.稀土稳定剂硬质聚氯乙烯中的稳定机理研究[J].沈阳化工学院学报,2001,15(1):43-46.
［５］刘二烈,李响,徐晓楠,等.一种新型稀土热稳定剂的合成与应用研究[J].塑料,2006,35(3)：56－58．
［６］钱捷,吕亚萍,钟明强.稀土氧化物和硫酸盐对聚氯乙烯热稳定作用的研究[J].中国塑料,1999,13(1)．