兼具熱和光穩(wěn)定性的新型PVC穩(wěn)定劑的合成與應(yīng)用研究.pdf

1、隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高，塑料的應(yīng)用已成為市場上一個新的熱點，在汽車、航空航天、電子器件、建筑材料、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域已成為了一種必不可少的材料。眾所周知，世界上五大通用塑料為:聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)樹臘，其中聚氯乙烯的產(chǎn)量僅次于聚乙烯，為中國第一、世界第二，具有各種優(yōu)異的性能，如機(jī)械強(qiáng)度高、透明性好、阻燃性強(qiáng)，良好的抗化學(xué)腐蝕性等，因此在化工、建筑

2、、電子、農(nóng)業(yè)等多個領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。但由于在實際生產(chǎn)過程中，合成的聚氯乙烯鏈上總會存在不穩(wěn)定的氯結(jié)構(gòu)，致使其在加工受熱過程中很容易分解產(chǎn)生氯化氫氣體，影響產(chǎn)品的外觀顏色和力學(xué)性能，耐熱性較差;同時，聚氯乙烯材料在日光或強(qiáng)的熒光下，也會吸收紫外線發(fā)生自動氧化，使聚氯乙烯材料降解，因而光穩(wěn)定性也較差。因此，改善聚氯乙烯的熱穩(wěn)定性和光穩(wěn)定性對聚氯乙烯行業(yè)的發(fā)展尤為重要。目前，主要通過向聚氯乙烯材料中添加各種穩(wěn)定劑來解決這一問題。
　　本文合

3、成了一種新型的PVC穩(wěn)定劑，即鄰苯二甲酸單四甲基哌啶醇酯金屬鹽，包括鄰苯二甲酸單四甲基哌啶醇酯鈣鹽、鄰苯二甲酸單四甲基哌啶醇酯鑭鹽和鄰苯二甲酸單四甲基哌啶醇酯鈰鹽。這種新型的PVC穩(wěn)定劑的結(jié)構(gòu)特點為同時具有能起到熱穩(wěn)定性的金屬皂結(jié)構(gòu)和能起到光穩(wěn)定性的受阻胺結(jié)構(gòu)，因而這種穩(wěn)定劑兼具有熱穩(wěn)定性和光穩(wěn)定性。具體合成方法為:首先以鄰苯二甲酸酐和2，2，6，6-四甲基哌啶醇為原料，通過酯化反應(yīng)合成鄰苯二甲酸單四甲基哌啶醇酯中間產(chǎn)物，然后分別與氫氧

4、化鈉和無機(jī)金屬鹽發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)合成目標(biāo)產(chǎn)物，并通過紅外光譜和核磁共振譜圖確定了產(chǎn)物。
　　本文通過剛果紅實驗和紫外老化實驗來分別測試這種新型的穩(wěn)定劑對PVC的熱穩(wěn)定性和光穩(wěn)定性。通過剛果紅實驗，我們發(fā)現(xiàn):鄰苯二甲酸單四甲基哌啶醇酯鈣鹽、鄰苯二甲酸單四甲基哌啶醇酯鑭鹽和鄰苯二甲酸單四甲基哌啶醇酯鈰鹽對PVC均能起到熱穩(wěn)定作用，其熱穩(wěn)定效果順序為鄰苯二甲酸單四甲基哌啶醇酯鈰鹽＞鄰苯二甲酸單四甲基哌啶醇酯鈣鹽＞鄰苯二甲酸單四甲基哌啶醇酯

5、鑭鹽;本實驗合成的三種鄰苯二甲酸單四甲基哌啶醇酯金屬鹽與硬脂酸鋅均能產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)，且比傳統(tǒng)的硬脂酸鈣/鋅復(fù)合穩(wěn)定劑效果強(qiáng)，其熱穩(wěn)定效果順序為鄰苯二甲酸單四甲基哌啶醇酯鈣鹽/硬脂酸鋅＞鄰苯二甲酸單四甲基哌啶醇酯鑭鹽/硬脂酸鋅＞鄰苯二甲酸單四甲基哌啶醇酯鈰鹽/硬脂酸鋅，且其最佳配比分別為5∶5、5∶5和7∶3。通過紫外老化實驗法，我們發(fā)現(xiàn):鄰苯二甲酸單四甲基哌啶醇酯鈣鹽、鄰苯二甲酸單四甲基哌啶醇酯鑭鹽和鄰苯二甲酸單四甲基哌啶醇酯鈰鹽對PVC