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钙锌稳定剂与水滑石协同作用机理——广东新2体育平台(中国)有限公司

返回列表 来源:新2体育平台(中国)有限公司塑料助剂 作者: 发布日期:2016-08-06【

在水滑石的诸多特性中,改善PVC的热稳定性一直是最主要的作用之一,作为环保型热稳定剂的主要发展方向之一,目前钙锌稳定剂最主要的缺点在于其热稳定效果不够理想,既难以完全取代传统的铅盐稳定剂,亦弱于有机锡热稳定剂。要想有效提高钙锌体系的稳定效率,就必须依赖于各种高效辅助稳定剂与钙、锌盐的协同作用。1980年,日本Kvowa化学公司最先将水滑石填充到PVC中用作热稳定剂,将100份PVC、1份硬脂酸锌、2份氧化铁、0.8份马来酸二丁基锡和0.3份水滑石混炼制成薄膜并测定其热稳定性。结果表明:样品在190℃的热稳定时间为8min,而不含水滑石样品的热稳定时间只有2min。日本AdekaArgus公司的研究表明,水滑石与β-二酮及其他金属盐共同使用,可赋予PVC更好的电性能和热稳定性。日本Nisan Ferro有机化学品公司研究发现:高氯酸与水滑石复配对PVC的热稳定有协同促进作用。日本Sakai化学公司采用烷基醇胺表面处理水滑石,添加2份改性水滑石的PVC材料具有很好的热稳定性。其作用机理: 

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可以看出:水滑石的热稳定性,一般认为是通过吸收HC1来实现的,其HCI容量与热稳定时间基本成线性关系。机理分两步:首先通过交换反应将夹层间的阴离子(如CO3-)置换为Cl-,然后层上的氢氧化物部分与HC1中和,层状结构被破坏。若从中和HC1的反应看,水滑石与其他碱性物质并无本质的区别,亦不具有更高的HCl容量(用碱基含量来表征HC1容量,以常见的水滑石Mg6Al2(OH)16CO3.4H2O为例计算,其碱基OH-、C03-,总当量的理论值约为0.030mol/g,而其对应的氢氧化物Mg(OH)2、Al(OH)3则分别为0.034mol/g、0.038mol/g),不能解释为什么水滑石的这种层状结构对热稳定性能够产生显著效果的原因。可能的原产品大

(1)按Kyowa公司的解释,在PVC加工时复杂的熔融体系中,HC1被中和生成的各种金属氯化物吸水后会形成离子态,对PVC的降解脱HC1都有或强或弱的催化作用,而水滑石将Cl-吸收到其层间,不会吸水形成离子态,从而大大限制了Cl-的化学活性。

(2)与置换烯丙基氯或终止自由基传递等作用途径相比,通过吸收中和HC1来提高PVC的热稳定性在某种程庋上只是一种补救措施,不能从根本上避免PVC的降解。根据化学平衡理论,捕捉HC1的化合物必须具有适当的活性,若碱性太强,如NaOH,不但不能起到稳定作用,反而加速HCI的脱出。

根据钙锌稳定剂在100份(质量)PVC树脂中的一般用量为2.5份~5份(质量)以及水滑石在复配体系中可能的使用比例5%~50%设计,考察水滑石用量对PVC稳定性能的影响,实验结果下图所示。

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可以看出:水滑石用量在钙锌稳定剂体系中的比例为40%~50%、在PVC中的用量在2份(质量)左右可以达到最高的稳定效率。


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