馬來酸單酯稀土用作PVC熱穩定劑的研究

核心提示：PVC是五大通用塑料之一，其制品具有廣泛的用途。但是，PVC存在熱穩定性差的缺點，加工時必須添加熱穩定劑以抑制其熱降解。目前工業上常用的熱穩定劑主要有無機鉛鹽、金屬皂和有機錫等11.遺憾的是，其中的大PVC是五大通用塑料之一，其制品具有廣泛的用途。但是，PVC存在熱穩定性差的缺點，加工時必須添加熱穩定劑以抑制其熱降解。目前工業上常用的熱穩定劑主要有無機鉛鹽、金屬皂和有機錫等11.遺憾的是，其中的大多數品種是有毒的。這不但限制了PVC制品的應用范圍，而且，其使用對環境和勞動健康造成的危害正隨PVC制品生產的持續增長而迅速加深。為保護環境，改善勞動衛生條件，提高PVC工業的競爭力，亟需研究開發并推廣應用工業適用的無毒熱穩定劑以取代傳統的有毒品種。硬脂酸稀土是一種新型無毒熱穩定劑，關于其特性及應用已有報道驗穩定劑3.試板制備：按配方將配料捏和均勻后在開放式煉塑機上于160°C塑煉5min然后用平板硫化機壓制成3mm厚試驗黑板。

　噴霜試驗：將試板置于60C的5%氯化鈣水溶液中，直至噴白度不再增加。

　將試驗黑板與標準黑板進行噴白度比準黑板由在基礎配方（PVC 50，三鹽基硫酸鉛1，炭黑1）中添加不同量硬脂酸制備得到。噴霜度與標準黑板硬脂酸含量的對應關系見表3.表3噴霜度與標準黑板硬脂酸含量的對應關系噴霜度/級硬脂酸含量/% 2結果與討論2.1特性2.1.1熱穩定性RETM和RESt單獨用作PVC熱穩定劑時的熱穩定性實驗測定結果見表4.表4RETMRESt單獨使用時的熱穩定性受熱時間淺黃淺黃黃色橙黃橙棕橙棕棕色淡棕淺棕棕色深棕深棕深棕深棕注：熱穩定劑用量為1份由表4的結果可以看出，RETM與RESt類似，試片在熱老化初期即產生著色，但經長時間受熱后卻不出現變黑，即具有長期型熱穩定劑的熱穩定作用特征。但另一方面，與RESt相比，RETM穩定的試片受熱著色較淺，即RETM具有較強的抑制PVC著色的能力。

　RETM表現出這種熱穩定特性可能由于它既是一種弱酸鹽（類似于RESt）又具有親雙烯試劑的結構（不同于RESt，類似于馬來酸酯有機錫），因此既有吸收HCl的功能，又可在一定程度上與PVC鏈上的共軛多烯鏈段發生DielsAlder反應而阻斷其增長，從而抑長期型熱穩定劑可通過并用初期型熱穩REIM、RESt與ZnSt并用，其熱穩定性見表定劑以改善抑制PVC著色的效果。將5.表5RETM、RESt與ZnSt并用時的熱穩定性受熱時間/min無色淡黃淺黃橙黃橙棕棕色棕黑淡黃淺黃黃色橙黃橙棕棕色棕黑黑色注：RESt、RESt用量為1份，ZnSt用量為005份。

　時還存在淡黃初期著色，試片受熱100min即黑化；而1份REIM并用0.05份ZnSt可以有效抑制初期著色，黑化時間超過100min由以上的結果可以看出，REIM具有比RESt更高的熱穩定效能。

　1.2透明性片的透明性實驗測定結果見表6表6熱穩定劑透光率/%霧度/%注：熱穩定劑用量為1份2.1.3壓析、噴霜特性熱穩定劑壓析度/%噴霜度/%由表7可以看出，REIM不同于常用的金屬皂CdSt（壓析大但噴霜?。┖蚙nSt（壓析小但噴霜大）與RESt―樣，壓析和噴霜均小。

　2.2應用根據以上研究，筆者最近研制出由REIM組成的新型無毒復合熱穩定劑系列，與由RESt組成的無毒復合熱穩定劑（RHS― 25）相比，性能一價格特性更優，應用范圍更寬，不但適用于軟質，而且可用于半硬質PVC制品的加工。該系列新型無毒復合熱穩定劑的型號及其特點見表8.表8新型無毒復合熱穩定劑的型號及其特點型號外觀性狀功能應用范圍用法用量淡黃色漿狀物熱穩定，潤滑透明軟（半硬）質制品單獨使用白色濕潤粉末熱穩定，潤滑不透明軟（半硬）制品單獨使用白色濕潤粉末熱穩定，潤滑，助發泡發泡軟（半硬）質制品單獨使用該系列新產品已在一些廠家試用于玩具、管、膜、鞋、雜件等制品的加工，由于綜合性能好，使用方便，既可制得高性能無毒制品，又有利于降低生產成本得到了用戶的肯定。

　3結論性和透明性高于硬脂酸稀土（RESt），而壓析和噴霜與RESt―樣均??；與由RESt組成的無毒復合熱穩定劑相比，由RETM組成的新型無毒復合熱穩定劑的性能一價格特性更優，應用范圍更寬，不但適用于軟質，而且可用于半硬質PVC制品的加工。