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二元羧酸单酯金属盐对PVC的热稳定作用
——性能递变规律与机理

2018-08-01曹先贵吴茂英

中国塑料 2018年7期

曹先贵,吴茂英,刘 辉

(广东工业大学轻工化工学院,广州 510006)

0 前言

热稳定剂是PVC加工的必须添加剂[1-2]。令人遗憾的是,传统的实用热稳定剂体系均因含重金属而存在毒性和环境污染问题。因此,无重金属无毒环保热稳定剂的研发近年来广受关注[3]。为给研发工作提供原理依据,笔者尝试对热稳定剂的性能递变规律和作用机理进行了研究[4]。马来酸(酯)金属盐是一类重要的PVC热稳定剂。对于马来酸(酯)有机锡,Frye和Horst[5-7]曾指出,它们是以羧酸根羟基O原子取代PVC中的不稳定Cl原子而起热稳定作用的;另有研究报道[8-9]指出,它们也通过Diels-Alder环加成反应抑制PVC变色。然而,笔者最近的研究结果[10]88表明,二元羧酸二有机锡之所以能提高PVC的热稳定性,并不是因为能取代不稳定氯原子,而是因为能以羧酸根羰基C原子和二烷基锡离子与PVC发生亲电反应;当二元羧酸二有机锡分子中含有亲双烯结构单元时,则亲电反应和Diels-Alder环加成反应同时起作用,但以前者为主而后者为辅。这是关于二元羧酸有机锡热稳定作用机理的新认识。为弄清这一新原理认识是否也适用于其他二元羧酸(酯)金属盐热稳定剂,本文测试了几种代表性二元羧酸单丁酯的碱土和过渡金属盐对PVC热稳定性的影响,分析了其规律性并探讨了其机理。

1 实验部分

1.1 主要原料

PVC,SG5,新疆天业股份有限公司;

邻苯二甲酸二辛酯(DOP),工业级,齐鲁石化公司;

马来酸酐,分析纯,天津市科密欧化学试剂有限公司;

丁二酸酐,分析纯,纯度99 %,上海凌峰化学试剂有限公司;……

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