聚氯乙烯(PVC)是五個(gè)最常用的熱塑性塑料之一。它具有優(yōu)異的機(jī)械和物理性能,高耐化學(xué)性和耐磨性,并且被廣泛用于耐用的應(yīng)用程序。1然而,低的熱穩(wěn)定性是其主要的限制。因此,必須加入適量的穩(wěn)定劑,以限制PVC的降解的熱加工過程中。2,3目前,在工業(yè)中通常使用的穩(wěn)定劑包括鉛鹽,有機(jī)錫,皂類,有機(jī)銻和有機(jī)輔助劑,4 -12很多都是有毒的。但是,稀土類元素系穩(wěn)定劑已經(jīng)出現(xiàn)在最近幾年,并且感興趣的,因?yàn)樗鼈兪菬o毒的和環(huán)境友好的。
對(duì)稀土熱穩(wěn)定劑最近的研究集中在兩個(gè)方面。第一直通過添加化學(xué)輔助劑,如環(huán)氧化大豆油,提高稀土硬脂酸酯和PVC的相容性。研究的其它領(lǐng)域?qū)で笸ㄟ^混合一種新產(chǎn)品具有特殊的官能團(tuán)以提高穩(wěn)定劑和PVC的相容性。在這里,我們提出了一個(gè)循環(huán)稀土氰尿酸,通過有機(jī)弱酸和稀土化合物之間的簡(jiǎn)單反應(yīng)合成。
循環(huán)稀土氰尿酸酯具有幾個(gè)鮮明的特點(diǎn)。氰尿酸- (CNOH)的分子量3,相對(duì)于其他有機(jī)酸非常低的,所以當(dāng)它是結(jié)合了稀土離子,該產(chǎn)品具有單位質(zhì)量較高的稀土含量較其它有機(jī)膦酸化合物。例如,氰脲酸鑭能夠緊密連接與稀土離子的PVC分子,提高其與聚合物的相容性以及提高整體拉伸強(qiáng)度。此外,三聚氰酸的分子結(jié)構(gòu)中含有雙鍵,可以吸收任何生產(chǎn)鹽酸時(shí),PVC降解,防止酸進(jìn)一步腐蝕的材料。這個(gè)特征提高了聚合物的熱穩(wěn)定性。
圖1。
熱穩(wěn)定劑的用量對(duì)聚氯乙烯(PVC)的樣品。/份:百分比。Ç 3 ñ 3 Ø 3:氰尿酸。圣[2,3]:硬脂酸。


對(duì)PVC的熱穩(wěn)定時(shí)間不同穩(wěn)定劑的影響示于圖1。13結(jié)果表明由鑭氰脲酸酯提供的熱穩(wěn)定性的時(shí)間比其它穩(wěn)定更長(zhǎng)的時(shí)間時(shí),劑量的穩(wěn)定劑是相等的。鑭/鈰氰脲酸酯(與鑭的比例為2:1的鈰)和硬脂酸鑭的影響非常相似。氰脲酸鈰的熱穩(wěn)定性時(shí)是使用硬脂酸鈰的情況相比更長(zhǎng)的時(shí)間。鑭,一般而言,似乎是除鈰更好的熱穩(wěn)定劑,并且當(dāng)鑭和鈰混合時(shí),有效性依賴于兩個(gè)元件的比率。圓形氰尿酸穩(wěn)定劑是比線性硬脂酸型更好。
表1中。
塑化的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。
| 定劑 | 塑化時(shí)間/秒 | 最小。扭矩/牛頓米 | 最大。扭矩/牛頓米 | 平衡扭矩/牛頓米 |
|---|---|---|---|---|
| 氰尿酸鈰 | 27-44 | 11.4 | 14.6 | 3.2 |
| 氰脲酸鑭 | 29-42 | 11.5 | 14.5 | 3.3 |
| 硬脂酸鑭 | 19-44 | 10.4 | 13.2 | 4.0 |
| 硬脂酸鈰 | 21-44 | 9.3 | 11.9 | 3.0 |
通過測(cè)量在室溫下用ZJL-200流變儀(長(zhǎng)春市智能儀器設(shè)備有限公司)的扭矩評(píng)估的稀土穩(wěn)定劑對(duì)PVC的塑化性能。13這兩個(gè)最大和聚氯乙烯與氰尿酸最小轉(zhuǎn)矩稀土土的穩(wěn)定劑是比硬脂酸類型的最大和最小扭矩較大(見表1)。然而,他們的平衡扭矩都低于PVC與硬脂酸鑭的。最大扭矩控制多么強(qiáng)大的加工設(shè)備一定要和平衡扭矩是密切相關(guān)的加工設(shè)備的用電量。13因此,當(dāng)氰尿酸型稀土穩(wěn)定劑用于PVC的加工設(shè)備將消耗更少的電力比,如果該穩(wěn)定劑是硬脂酸鑭,但更大的扭矩將在加工過程中是必需的。結(jié)合幾個(gè)不同的稀土穩(wěn)定劑一起在PVC可以平衡對(duì)熱穩(wěn)定性和加工效率。
綜上所述,我們發(fā)現(xiàn),引入某種化學(xué)基團(tuán)的熱穩(wěn)定劑,以提高它們的性能是可行的。我們未來的研究將進(jìn)一步研究PVC的屬性時(shí),幾種不同結(jié)構(gòu)類型的稀土穩(wěn)定劑相結(jié)合,探索稀土穩(wěn)定劑和其他熱穩(wěn)定劑之間可能的協(xié)同作用。
Zaiyong蔣
材料科學(xué)與技術(shù)冶金學(xué)院,內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)
Zaiyong江是一名研究生,其研究主要集中在稀土熱穩(wěn)定劑對(duì)PVC。的影響
李梅
材料科學(xué)與技術(shù)冶金學(xué)院,內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)
梅李為材料科學(xué)教授。她研究了稀土冶金應(yīng)用和稀土礦分離技術(shù)。
兆崗劉
材料和科學(xué)技術(shù)冶金學(xué)院,內(nèi)蒙古大學(xué)
招港劉稀土冶金教授。稀土冶金應(yīng)用和稀土礦分離技術(shù)是其研究的重點(diǎn)。
胡嫣紅
材料科學(xué)與技術(shù)冶金學(xué)院,內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)
米湯汪
材料科學(xué)與技術(shù)冶金學(xué)院,內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)
海歐王
材料與冶金科學(xué)與技術(shù)學(xué)院內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)


