2012届毕业论文 谭志凯.doc

2012 届应用化工技术专业毕业论文题目: 热稳定剂的制备班级: 化工 0902 学号: 200900232037 姓名: 谭志凯指导老师: 李艳华完成时间: 2012 年6月长沙航空职业技术学院目录前言 4 简介 5 第一章、 PVC 新型热稳定剂的研究现状 6 第一节、稀土热稳定剂的研究 6 稀土有机化合物热稳定剂的研究 6 1. 硬脂酸稀土 6 1. 环氧脂肪酸稀土 6 1. 马来酸单酯稀土 6 1. 水杨酸稀土 7 1. 羧酸酯稀土 7 稀土无机化合物热稳定剂的研究 7 第二章、环氧脂肪酸稀土的合成 9 第一节实验部分 原料 9 第二节环氧脂肪酸稀土合成方法 9 第三节试样制备 9 第三章热稳定性测定 11 第一节、单独使用时的热稳定性 11 第二节、与硬脂酸锌并用时的热稳定性 12 第三节、与硫醇有机锡的并用效果 13 第四章发展趋势 13 参考文献: 15 前言 1978 年以来,包头塑料科研所先后开发研制了多种聚氯乙烯稀土热稳定剂。从形态上分有固态和液态稀土热稳定剂;从稀土品种上分有混合和单一稀土热稳定剂;从制品应用上有普通制品、化学建材、透明类制品、半透明和不透明制品等。这些稀土热稳定剂由于热稳定性好、无毒、加入量少、易混合塑化、制品性能优良等特点已日益引起助剂生产企业和塑料加工企业的关注。它的出现填补了稀土在塑料中应用的空白,改善了塑料制品的性能,扩大了塑料的应用领域。众所周知,聚氯乙烯( PVC) 树脂可以通过多种配方及各种加工方法制得性能优良的塑料制品受到人们的青睐。但是 PVC 本身的热稳定很差,早在其熔融加工温度前就易发生脱 HCl 的降解,直至完全烧焦炭化。因此 PVC 热稳定剂的使用一直成为 PVC 成型加工中必须解决的问题。目前,用于 PVC 的稳定剂主要是一些盐基性铅盐类以及一些金属皂类,还有少量用于透明制品的有机锡类。它们配合组成的稳定体系虽对 PVC 有良好的热稳定作用,但由大多具有毒性而使应用受到限制,其环境污染和公害不容忽视。而以钙、锌皂为主制成的合稳定剂的开发使用为 PVC 无毒制品(食品包装、医用器材、儿童玩具料)的生产,具有明的经济效益。聚氯乙烯的热降解是一个十分复杂的过程。降解的直接后果是颜色变深,制品物理力学性能下降。要想提高聚氯乙烯的热稳定性可从两个方面入手,一是改善合成工艺或通过共聚改性增加其内在的热稳定性,再一个方法就是添加热稳定剂,后者比较简单有效。广义的说,凡以改善聚合物热稳定性为目的而添加的助剂都可称为稳定剂。但环氧化合物、亚磷酸酯和多元醇类本身仅具有很小的稳定作用或没有稳定作用, 通常是作为辅助稳定剂与金属稳定剂使用,产生协同效应以增加制品的热稳性。摘要:制备了环氧基保留完好的高纯度环氧脂肪酸稀土。研究发现环氧脂肪酸稀土对 PVC 的热稳定作用类似于硬脂酸稀土,具有长期型热稳定剂的特征, 但其热稳定效能明显优于后者,可代替硫醇辛基锡达 50% 而不降低热稳定性, 而硬脂酸稀土只能代替约 25% 。关键词: 环氧脂肪酸稀土;聚氯乙烯;热稳定剂简介 PVC 热稳定剂主要用于 PVC 和其他含氯的聚合物。人们发现 PVC 塑料只有在160 ℃以上才能加工成型,而它在 120~130 ℃时就开始热分解,释放出 HCl 气体,如果不抑制 HCl 的产生,分解又会进一步加剧,这一问题曾是困扰 PVC 塑料的开发与应用的主要难题。经研究发现如果 PVC 塑料中含有少量的如铅盐、金属皂、酚、芳胺等杂质时, 既不影响其加工与应用,又能在一定程度上起到延缓其热分解的作用。上述难题得以解决,从而促使了热稳定剂研究领域的建立与不断发展热聚氯乙烯由于能和许多其它材料如增塑剂、填料及其它聚合物相容,因而被认为是最通用的聚合物之一。其主要缺点就是热稳定性差。添加剂的使用可改变聚氯乙烯( PVC ) 的物理外观和工作特性, 但不能防止聚合物的分解。虽然在物理的(如热、辐射)和化学的(氧,臭氧)因素作用下总是会使聚合物材料逐渐地破坏,但叫做稳定剂的一类物质可有效地阻止、减少甚至基本停止材料的降解。关于 PVC 的破坏过程,人们提出了各种机理:热氧化分解;无氧情况下增长大自由基的交联; 立构规性对降解的影响; 光降解; 氧化脱氯化氢; 辐射降解;加工过程引入的临界应力导致的分子链断裂;以及 PVC 分子中支化点对降解的影响等。从化学上来说这些机理是非常相似的,并且可以直接与 PVC 的物理状态相联系。 PVC 降解的最重要的原因是脱氧化氢。随着脱氯化氢过程的继续, 出现共轭双键, 聚合物吸收光的波长发生变化, 当在一个共轭体系中出现 6 或7 个多烯结构时, PVC 分子吸收紫外光, 从而呈现黄色。这里最多能产生 0. 1% 的氯化氢