《PVC用稳定剂的最新研究进展》由会员分享，可在线阅读，更多相关《PVC用稳定剂的最新研究进展（27页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、,PVC用稳定剂的最新研究进展,姓名：陈宇航学号：15109020991,目录,基本概念,什么是氯乙烯？,PVC,定义：氯乙烯单体聚合成的聚合物。,特点：应用广泛。,性质,PVC为无定形结构的白色粉末，相对密度1.4左右，工业生产的PVC分子量一般在5万11万范围内，分子量随聚合温度的降低而增加；无固定熔点，有较好的机械性能，抗张强度60MPa左右。,PVC对光和热的稳定性差，在100以上或经长时间阳光曝晒，就会分解而产生氯化氢，并进一步自动催化分解，引起变色，物理机械性能也迅速下降。,组成结构,PVC是VCM单体多数以头-尾结构相联的线形聚合物，分子链上存在短的间规立构规整结构。存在着头头结
2、构、支链、双键、烯丙基氯、叔氯等不稳定性结构。,优缺点,优点：透明度较好，阻燃，不易被酸、碱腐蚀，机械强度及电绝缘性良好。,缺点：对光、热的稳定性较差。,应用,稳定剂,广义地讲,能增加溶液、胶体、固体、混合物的稳定性能化学物都叫稳定剂。它可以减慢反应,保持化学平衡,降低表面张力,防止光、热分解或氧化分解等作用。狭义地讲,主要是指保持高聚物塑料、橡胶、合成纤维等稳定,防止其分解、老化的试剂。,稳定剂,热稳定剂,光稳定剂,抗氧剂,稳定剂,热稳定剂,定义：热稳定剂是指在塑料加工过程中，为防止塑料高温分解而添加的物质。,种类：铅，镉稳定剂，锑稳定剂。有机锡稳定剂。钙锌稳定剂，稀土热稳定剂，有机稳定剂。
3、辅助热稳定剂（水滑石类化合物，-二酮类化合物）。,热稳定剂,PVC热不稳定的原因：其分子中存在烯炳基氯、叔氯等不稳定结构缺陷。这些结构缺陷受热容易消去HCl，而HCl对PVC脱HCl具有催化作用,就导致了链锁式脱HCl反应。在有氧环境下, PVC热降解也伴随，发生自动氧化反应。,根据PVC热降解机理,原理上解决PVC热稳定性的根本方法是改进合成方法和工艺,避免或减少不稳定结构缺陷的生成。遗憾的是,直到目前,这种方法所能达到的效果还很有限。因此,在实践中行之有效的方法是使用各种热稳定剂。,热稳定剂的原理,1取代PVC分子中的烯炳基氯原子或叔氯原子,消除引发PVC热降解的不稳定结构因素。,2中和吸
4、收PVC因热降解而释放的HCl，消除或抑制其对PVC热降解的自动催化作用。,3与PVC因热降解而生成的共轭多烯序列加成,阻断其进一步增长并缩短共轭多烯链段,减轻其着色性。,4 捕获自由基、分解氢过氧化物,抑制自动氧化降解。,稀土热稳定剂,特点：稀土热稳定剂具有良好的热稳定性、光稳定性，特有的协同效应及相容性。所制得 PVC 配方体系具有高度的热、光稳定性，透明性和易加工性，且无毒、环保，符合当今PVC 制品无毒、无污染、高效的发展需求。,作用机理：稀土热稳定剂对PVC的稳定机理主要有吸附中和HCl机理、捕捉游离基机理和与不稳定的氯配位机理。,研究进展,1石河子大学化学化工学院王海娇等，以钠基蒙
5、脱土、月桂酸钠和氯化镧为原料，通过沉淀吸附法制备了月桂酸镧基蒙脱土。结论：当添加量为5% wt时，热稳定时间达到46.99 min，较纯PVC 提高了 15 倍以上。,2西安科技大学应用化学系曹兴龙等采用直接法合成了一系列N-直链烷基马来酰胺酸根合镧配合物，用作 PVC 热稳定剂。结果发现: 随着碳链的增长，配合物对PVC的热稳定效果增强。,研究进展,3内蒙古科技大学姜在勇等用有机环状弱酸和稀土化合物合成了一种新型环状热稳定剂氰尿酸稀土，结果表明: 当氰尿酸镧用量为PVC的2.5%时，PVC的热稳定时间可达到80min。,4济南大学杜辛颖等以丙烯酸稀土、丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸甲酯为单体，通过氧
6、化还原引发水分散体系聚合合成了一种新型的有机稀土共聚物，结果表明:该有机稀土共聚物加工助剂明显提高了PVC的热稳定性。,发展趋势,1 利用稀土热稳定剂和其他稀土盐、金属皂类、生物辅助等热稳定剂等进行复配。,2液体稀土稳定剂性能较好，将成为今后发展的重要品种。,钙锌稳定剂特点,钙锌稳定剂,价廉,无污染,无毒,润滑性好,热稳定性差,研究进展,1唐山师范学院李德玲等人，以硬脂酸钙、硬脂酸锌为原料，加入不同配比，测量其静态热稳定时间，当钙:锌比为5:1时，效果最好。,2 长沙医学院郭丽娟等人，在普通钙镁稳定剂中加入二苯甲酰甲烷（DBM），硬脂酰苯甲酰甲烷（SBM）制备符合热稳定剂，结果表明， DBM
7、在 PVC 加工过程中有良好的热稳定性及优越的流变加工性， 而 SBM 有较好的耐紫外线性能。,多元醇酯热稳定剂,特点：多元醇酯类热稳定剂是一种新型PVC热稳定剂，与传统的热稳定剂相比，它具有较好的热稳性，透明性，无毒、无臭味、高效多功能、价格便宜、适用于软、硬、透明或不透明的塑料制品。,进展：河北科技大学化学与制药工程学院陈焕章等人，以季戊四醇、双季戊四醇、己二酸为原料，合成了一种新型多元醇酯，该条件下合成的新型多元醇酯作为辅助热稳定剂与硬脂酸钙/锌有良好的协同作用，静态热稳定性和动态热稳定性均优于单纯硬脂酸钙/锌对 PVC 的效果。,光稳定剂,定义：是高分子制品的一种添加剂，它能屏蔽或吸收
8、紫外线的能量，使高分子聚合物在光的辐射下，能排除或减缓光化学反应可能性，阻止或延迟光老化的过程，从而达到延长高分子聚合物制品使用寿命的目的。,光稳定剂的种类,1 光屏蔽剂：炭黑、氧化锌、二氧化钛等。,2 紫外线吸收剂：二苯甲酮类、苯并三唑类、三嗪类和水杨酸酯类。,3 猝灭剂：二价镍螯合物和取代酚或硫代二酚。,4 自由基捕获剂：受阻胺类光稳定剂。,前言：PVC中，材料的降解为脱氯化氢和链断裂，形成的酸性环境会中和碱性的受阻胺从而使其失活，因此过去普遍的认为HALS不适合应用在PVC稳定剂体系中，但近年来有一些正面的报道，由于PVC稳定体系比较复杂，不同体系中受阻胺光稳定剂的应用效果也不一样。,分
9、类：HALS种类按相对分子质量可分为小相对分子质量和聚合型,按氨基的性质可分为碱性、中性和酸性,按与高分子基材的混合方式可分为添加型和反应型,按功能可分为单一型和复合型。,受阻胺类,研究进展,HALS与UV531并用，在氙灯老化800h后，产生协同作用，可以在降解的不同阶段发生作用，从而增强光稳定效果。,刘浩等人公开了一种耐光老化的注塑PVC材料，使用复合光稳定剂:纳米氧化锌、二苯甲酮类UVA和HALS复合物，在老化1000h后,样品仍然保持了较好的冲击强度以及较低的黄度指数。,抗氧剂,定义：抗氧剂是一类化学物质，当其在聚合物体系中仅少量存在时，就可延缓或抑制聚合物氧化过程的进行，从而阻止聚合物的老化并延长其使用寿命。,种类：芳香胺类抗氧剂，受阻酚类抗氧剂，辅助抗氧剂。,机理：消除自由基，消除产生自由基的物质。,PVC对抗氧剂的要求不是很高，所以PVC配方中大多数没有抗氧剂。但对于长期在户外，高温环境下应用的，特别是易发生氧化裂解和潜在降解的增塑PVC制品，如电缆材料等。一般在加入热稳定剂的同时，也加入一定量的抗氧剂。PVC中应用最多的是双酚A。,研究进展,万忠香等比较了4种抗氧剂对汽车内饰用PVC人造革耐光级数的影响，抗氧剂1010和抗氧剂168并用时具有协同效应。多酚类抗氧剂比单酚类及双酚类抗氧剂的抗光老化性能好。,
