堿性白土PVC熱穩(wěn)定劑的表面改性及其應(yīng)用.pdf

1、聚氯乙烯樹(shù)脂(PVC)由氯乙烯單體聚合而成，由于其特有的難燃性、耐磨性和耐候性等特點(diǎn)，成為了目前五大通用塑料之一，與人們生活息息相關(guān)，是不可或缺的重要材料。但是聚氯乙烯存在不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，加工過(guò)程中會(huì)發(fā)生降解產(chǎn)生HCl，導(dǎo)致材料性能下降，因此熱穩(wěn)定劑是PVC加工中不可或缺的添加劑。市面上銷(xiāo)售的熱穩(wěn)定劑有鉛鹽類(lèi)穩(wěn)定劑、金屬皂類(lèi)穩(wěn)定劑、有機(jī)錫穩(wěn)定劑等，由于高效無(wú)毒的穩(wěn)定劑價(jià)格昂貴，致使價(jià)格便宜但有毒的鉛鹽穩(wěn)定劑在限制使用后，仍然占據(jù)一定的市場(chǎng)。

2、為了能夠提供一種高效、無(wú)毒、價(jià)廉的熱穩(wěn)定劑，本文了探索了堿性白土作為PVC熱穩(wěn)定劑的可能性，研究了堿性白土表面改性制備工藝及其對(duì)應(yīng)用性能的評(píng)價(jià)。
　　本文是在制備高堿容量堿性白土的基礎(chǔ)上，采用硬脂酸對(duì)堿性白土進(jìn)行表面改性制備堿性白土PVC熱穩(wěn)定劑。以活化指數(shù)、石蠟中沉降體積為評(píng)價(jià)指標(biāo)，考察了堿性白土表面改性過(guò)程中硬脂酸用量、改性溫度、改性時(shí)間對(duì)粉體親油性的影響，并通過(guò)X射線(xiàn)衍射、紅外光譜等方法對(duì)分析了表面改性的機(jī)理，同時(shí)利用掃描電

3、鏡、動(dòng)態(tài)圖像粒度分析儀研究了堿性白土的表面形貌及粒徑大小。將制備的堿性白土穩(wěn)定劑應(yīng)用于聚氯乙烯糊樹(shù)脂中，通過(guò)剛果紅實(shí)驗(yàn)、熱烘箱法、熱失重研究了該熱穩(wěn)定劑以及與硬脂酸鋅復(fù)配后對(duì)材料熱穩(wěn)定性的影響;通過(guò)測(cè)定材料拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率、體積電阻率研究熱穩(wěn)定劑對(duì)材料力學(xué)性能、電絕緣性的影響;對(duì)堿性白土熱穩(wěn)定劑的穩(wěn)定機(jī)理進(jìn)行了初步探討，并與其他熱穩(wěn)定劑進(jìn)行了性能與成本的對(duì)比。
　　單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，堿性白土最佳表面改性條件為:硬脂酸用量為3

4、％，改性溫度70℃，改性時(shí)間為2～3 h;表征分析結(jié)果表明，改性過(guò)程中，硬脂酸未進(jìn)入膨潤(rùn)土的層間只在粉體表面反應(yīng)生成了硬脂酸鈣，既達(dá)到了堿性白土有機(jī)表面改性效果，又使其在塑料加工溫度范圍內(nèi)層狀結(jié)構(gòu)保持不變，且經(jīng)表面改性后堿性白土更穩(wěn)定，其平均粒徑為24.1μm;生產(chǎn)成本估算為2708元/噸，售價(jià)定為4500元/噸。
　　聚氯乙烯糊樹(shù)脂中添加堿性白土穩(wěn)定劑，研究表明堿性白土明顯提高了PVC熱穩(wěn)定性，主要通過(guò)層間負(fù)載的氫氧化鈣吸收中和

5、HCl，可作為一種長(zhǎng)期型熱穩(wěn)定劑;當(dāng)堿性白土的添加量少于5份時(shí)，其對(duì)材料的拉伸性能影響較小，有較好力學(xué)性能;可提高材料的體積電阻率、絕緣性好;與硬脂酸鋅存在協(xié)同作用，改善了初期著色性，堿性白土3份時(shí)其最佳添加量為0.2份;與市面上常用的熱穩(wěn)定劑對(duì)比，堿性白土穩(wěn)定劑性能優(yōu)于鈣鋅熱穩(wěn)定劑，稍差于水滑石熱穩(wěn)定劑和鉛鹽熱穩(wěn)定劑，但其在價(jià)格上有明顯優(yōu)勢(shì)，是代替有毒鉛鹽熱穩(wěn)定劑和高價(jià)熱穩(wěn)定劑的潛在新型穩(wěn)定劑，具有廣闊的市場(chǎng)前景。
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