水滑石類化合物的制備、改性及其在PVC中的應用.pdf

1、水滑石類化合物(LDHs)是一類陰離子型層狀材料,層間具有可交換的陰離子。LDHs特殊的層狀結(jié)構(gòu)和化學組成使其有望替代傳統(tǒng)熱穩(wěn)定劑,成為無毒、廉價、高效的PVC熱穩(wěn)定劑新品種。
　　 本文本著降低原料成本、簡化制備工藝和提高產(chǎn)品性能的原則,研究了恒定pH值法合成MgAl-CO3-LDHs的相關(guān)條件,改進了濕法表面改性工藝對MgAl-CO3-LDHs進行表面改性,探索了陰離子交換法合成ZnAlLa-CO3-LDHs的相關(guān)條件,并將

2、MgAl-CO3-LDGs與ZnAlLa-CO3-LDHs復配后應用到PVC中。
　　 實驗以LDHs對PVC的熱穩(wěn)定時間(剛果紅測試)作為產(chǎn)品的性能指標,采用X射線衍射(XRD)、傅立葉變換紅外光譜(FT-IR)、掃描電鏡(SEM)、電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜(ICP)、熱重-差示(TG-DSC)、粒度分析等檢測手段對LDHs進行測試和表征。論文考察了pH值、原料種類對合成MgAl-CO3-LDHs的影響:采用硬脂酸鈉為表面

3、改性劑,對比了常規(guī)濕法改性工藝和改進濕法改性工藝對MgAl-CO3-LDHs表面改性效果的影響；研究了pH值、初始溶液中n(La3+)/n(Al3+)、陳化時間對合成前驅(qū)體ZnAlLa-NO3-LDHs的影響；探索了陰離子交換時間對制備ZnAlLa-C03-LDHs的影響。并考察了MgAl-CO3-LDHs與ZnAlLa-CO3-LDHs的復配比例對PVC熱穩(wěn)定性能的影響。
　　 結(jié)果表明:以氯化鎂和硫酸鋁為原料合成MgAl-C

4、O3-LDHs的優(yōu)選pH值為10.0；原料種類會影響MgAl-CO3-LDHs的結(jié)晶度、微觀形貌、紅外特征及對PVC的熱穩(wěn)定效果；常規(guī)濕法改性工藝中硬脂酸鈉的較佳用量為LDHs質(zhì)量的6％,改進濕法改性工藝中硬脂酸鈉的較佳用量為LDHs質(zhì)量的7％,后者改性的LDHs比前者的平均粒徑更小、粒徑分布更集中、對PVC的熱穩(wěn)定效果更好；合成前驅(qū)體ZnAlLa-NO3-LDHs的優(yōu)選條件為:反應pH值=8.0,初始溶液n(La3+)/n(Al3+)

5、=1/8,陳化時間24h；陰離子交換時間為1～2h合成的ZnAlLa-COs-LDHs的結(jié)晶度和純度較高；MgAl-CO3-LDHs和ZnAlLa-CO3-LDHs按質(zhì)量比1:0.2復配后,對PVC的熱穩(wěn)定時間可達49.3min,優(yōu)于單一類水滑石對PVC的熱穩(wěn)定效果,復合水滑石體系具有“協(xié)同效應”。
　　 綜上所述,以氯化鎂和硫酸鋁為原料合成MgAl-CO3-LDHs,在保證產(chǎn)品性能的前提下節(jié)約了原料成本；改進了濕法改性工藝,縮