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《福州大学》 2004年
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PVC硬脂酸稀土热稳定剂的合成、复配及应用研究

蔡伟龙  
【摘要】:PVC在高温下加工时,会因脱HCl、断链、交联而发生降解,伴随着HCl的脱出,物理和化学性能都发生了改变,颜色也变深。HCl的释放是由于聚合物主链上的消除反应而形成的,颜色的改变是因为在聚合物主链上形成5~30个共轭双键而导致的结果。为了使PVC能够顺利加工成型,添加热稳定剂是解决PVC热解行之有效的办法。 稀土化合物被认为是21世纪最具发展前途的PVC热稳定剂之一,硬脂酸稀土是稀土类热稳定剂的杰出代表,但其合成工艺沿用传统复分解法,存在许多问题,且热稳定性仍然无法满足PVC制品成型与应用的要求。针对上述问题,本文主要进行了以下几方面的工作: 一、在文献调研基础上,综述了目前国内外PVC工业发展概况,了解PVC的热降解机理及热稳定剂的作用,阐述了PVC热稳定剂,特别是稀土热稳定剂的研究现状与应用前景。 二、经前期的探索性实验,对硬脂酸稀土传统的合成工艺进行了改进,采用改进法合成4种硬脂酸稀土,讨论了反应温度、硝酸稀土浓度、硬脂酸浓度、氢氧化钠浓度、氢氧化钠滴加时间、保温时间6个因素对合成反应的影响,通过正交实验,确定它们较合适的合成工艺条件。FT-IR和XRD分析表明硬脂酸稀土中酸根与稀土离子间相互作用力主要是离子键性质的,硬脂酸稀土具有层状晶体结构。 三、采用刚果红法、电导率法测定了4种硬脂酸稀土对PVC的热稳定性能,结果表明,4种硬脂酸稀土热稳定效力的大小顺序为:硬脂酸镧硬脂酸钕硬脂酸钇 硬脂酸镝。同时研究了硬脂酸镧和硬脂酸钕与其它热稳定剂的协同效应,采用FT-IR对硬脂酸稀土的热稳定机理进行推测,并从微观理论上解释了稀土热稳定剂独特的热稳定机理及协同效应。 四、在对单一硬脂酸稀土热稳定剂研究的基础上,确定以硬脂酸镧和硬脂酸钕为主稳定剂,辅以其它助剂的复配,通过多次实验,最终确定复合稀土热稳定剂(HREC-1和HREC-2)的配方及相对含量,并开展了HREC添加到UPVC给水管和排水管配方体系的应用研究,考察了HREC对PVC材料加工性能、力学性能、偶联效应及热降解行为的影响。
【学位授予单位】:福州大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:TQ325.3

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