PVC_CaCO_3热降解过程及多元醇对PVC的热稳定作用_栗磊
pvc热稳定剂的作用机理
pvc热稳定剂的作用机理PVC热稳定剂的作用机理引言：PVC（聚氯乙烯）是一种常见的塑料材料，具有良好的耐候性和耐化学性。
然而，PVC在高温条件下容易发生热分解，导致其性能下降。
为了提高PVC的热稳定性，常常需要添加热稳定剂。
本文将介绍PVC热稳定剂的作用机理。
1. 热稳定剂的基本作用热稳定剂是一种能够抑制或延缓塑料在加热过程中发生热分解的添加剂。
对于PVC来说，热稳定剂可以防止其在高温下发生分解反应，从而提高塑料的使用寿命和性能稳定性。
2. 主要作用机理：（1）热稳定剂的抗氧化作用热稳定剂中的抗氧化剂可以有效地抵御PVC在高温下与氧气的反应。
当PVC加热时，氧气会与PVC中的氯原子反应，从而引发自由基反应，导致PVC的热分解。
热稳定剂中的抗氧化剂可以捕获并中和这些自由基，防止它们引发链式反应，从而抑制PVC的热分解。
（2）热稳定剂的酸中和作用PVC的热分解通常是由于酸性物质的存在引起的。
热稳定剂中的酸中和剂可以中和PVC分解过程中产生的酸性物质，从而防止酸催化反应的进行。
通过中和酸性物质，热稳定剂可以保持PVC体系的中性或碱性环境，减缓或抑制PVC的热分解过程。
（3）热稳定剂的氢氯酸中和作用PVC在加热过程中会生成氢氯酸（HCl），而HCl是促进PVC热分解的重要因素。
热稳定剂中的氢氯酸中和剂可以与PVC分解过程中产生的HCl反应，生成相对稳定的化合物，从而减缓或抑制PVC的热分解。
（4）热稳定剂的氢氧化反应作用热稳定剂中的氢氧化物可以与PVC分解产生的酸反应，生成相对稳定的化合物。
这种氢氧化反应作用可以中和酸性物质，降低PVC体系的酸性度，从而减缓或抑制PVC的热分解。
（5）热稳定剂的金属络合作用热稳定剂中的金属络合剂可以与PVC分解过程中产生的酸反应，形成金属络合物。
这些金属络合物具有较高的热稳定性，可以在高温下稳定存在，防止PVC的热分解。
3. 热稳定剂的分类及应用根据作用机理和化学结构的不同，热稳定剂可以分为有机热稳定剂和无机热稳定剂两大类。
PVC的热稳定剂研究
PVC的热稳定剂研究第一章：绪论PVC是一种重要的合成材料，由于其良好的耐水性、耐酸碱性、绝缘性、可加工性等特性，被广泛地应用于建材、电线电缆、包装材料等领域。
但是，PVC在高温下易发生分解，从而导致其性能下降，严重影响其使用寿命和稳定性。
因此，热稳定剂的研究和应用对于提高PVC材料的性能和可靠性具有重要意义。
第二章：PVC的热分解过程PVC在高温下发生分解是由于其骨架链的解聚和断裂所导致的。
PVC的骨架链含有大量的氯原子，氯原子的取代作用使得PVC的骨架链更加稳定，但是氯原子在高温下会被引起开环反应，从而影响PVC的稳定性。
PVC的热分解过程可以分为以下几个步骤：首先是引发反应，其次是氢氯酸分解反应，最后是氢化反应和排出反应。
其中引发反应是整个过程的关键，也是最容易发生的反应环节。
因此，热稳定剂的设计和选择主要是针对引发反应进行的。
第三章：热稳定剂的种类和作用机理热稳定剂通常被分为有机热稳定剂和无机热稳定剂两大类。
有机热稳定剂主要是稳定剂，常用的有酚类、磷系、氨基酸酯类、醚类、胺类等；无机热稳定剂主要有铅系和钙锌系等。
这些热稳定剂的作用机理主要是抑制或者中和引发反应，或者通过协同作用来提高PVC的热稳定性。
例如有机热稳定剂中的酚类，其作用机理是通过抗自由基过氧化物的作用，来抑制引发反应。
而磷系热稳定剂则是通过停止或者中和引发反应来提高PVC的热稳定性。
第四章：热稳定剂的评价指标及研究进展热稳定剂的评价指标主要包括：初热失重率、最大失重速率、干燥热稳定处理时间、氯含量、不挥发分含量等。
这些指标的测定标准一般采用国家标准和行业标准。
研究表明，热稳定剂的种类和用量对PVC的热稳定性有很大的影响。
不同种类的热稳定剂在其分子结构和分解产物上存在巨大的差别，因此其在提高PVC的热稳定性方面的表现也不尽相同。
近年来，人们对于热稳定剂的研究主要集中在提高其耐用性、延长其使用寿命方面，以及在环保方面的改善和优化等方面。
PVC热稳定剂合成与应用研究进展
PVC热稳定剂合成与应用研究进展PVC(聚氯乙烯)是一种常用的塑料材料，广泛应用于建筑、汽车、电子、包装等诸多领域。
然而，PVC在高温下容易分解降解，导致降低其使用寿命和性能。
为了提高PVC的热稳定性能，研究人员一直在努力开发新型的PVC热稳定剂。
本文将对PVC热稳定剂的合成与应用研究进展进行详细介绍。
PVC热稳定剂的合成主要分为两种方法：有机合成和无机合成。
有机合成方法主要指通过有机化学反应合成新型的有机热稳定剂。
例如，氨基羟甲基磺酸盐类热稳定剂通过将羟甲基磺酸加入到氧化石蜡中，然后与胺类反应合成氨基羟甲基磺酸盐。
无机合成方法则是利用无机化学反应合成新型的无机热稳定剂。
例如，硒酸、硝酸盐和碱金属氧化物等无机化合物可以通过反应生成浮土和沉淀热稳定剂。
研究人员还在开发新颖的PVC热稳定剂，利用纳米技术、功能化改性和表面修饰等方法。
例如，利用纳米碳黑和纳米砷化镓等纳米颗粒作为PVC热稳定剂，可以提高PVC的热稳定性能。
此外，功能化改性则是通过引入不同的化学官能团增加热稳定剂的热稳定性能。
例如，引入含硫基团、含氮基团和含锡基团等官能团可以提高PVC的热稳定性。
表面修饰方法则是利用改性剂或表面活性剂在热稳定剂表面进行修饰，以增强热稳定剂的稳定性。
1.塑化剂稳定：塑化剂是常用的PVC添加剂，但它们在高温下会导致PVC分解。
通过添加热稳定剂可以减缓塑化剂的分解反应，延长PVC的使用寿命。
2.热稳定填充剂：一些固态热稳定剂可以作为填充剂添加到PVC中，以提高其热稳定性。
例如，纳米颗粒和矿物粉末可以有效地吸收和分散热量，减少PVC的热分解。
3.表面处理剂：表面处理剂可以降低PVC的表面能，减少热分解的可能性。
例如，疏水表面处理剂可以防止PVC与空气中的水分接触，减少PVC的降解。
4.反应程热稳定剂：反应程热稳定剂是将热稳定剂添加到PVC树脂中并进行共混反应。
这些热稳定剂可以与PVC的分解产物发生化学反应，从而消除有害物质的释放。
PVC热稳定剂及国内发展现状
PVC热稳定剂及国内发展现状PVC热稳定剂是一种能够抑制聚氯乙烯（PVC）在高温条件下发生降解的化学物质。
在PVC的加工和使用过程中，受到高温、光照、氧气等因素的影响，PVC可能会发生降解反应，导致其物理性能和使用寿命的降低。
为了增强PVC的热稳定性能，需要引入热稳定剂。
以下是关于PVC热稳定剂的国内发展现状的详细介绍。
一、PVC热稳定剂的种类和作用机理1.无机热稳定剂：包括铅盐类、锌盐类、钡盐类等。
这些无机热稳定剂能够与PVC分子中的Cl原子发生反应，形成稳定的盐类化合物，从而防止PVC分子的进一步降解。
但是，由于这些无机热稳定剂中常含有重金属元素，对环境和人体健康有一定的风险。
2.有机热稳定剂：包括金属盐类、酯类、酰胺类等。
这些有机热稳定剂一般可以在PVC热稳定过程中释放出稳定的自由基或活化剂，抑制PVC的降解反应。
相比无机热稳定剂，有机热稳定剂具有更好的热稳定性能和较低的环境污染风险。
二、国内PVC热稳定剂的发展现状近年来，随着我国PVC产量的不断增长，对热稳定剂的需求也在逐渐增加。
因此，国内PVC热稳定剂行业得到了快速发展。
以下是国内PVC热稳定剂发展的几个关键方面。
1.研发创新：国内企业在热稳定剂的研发创新方面取得了较大进展。
通过改进热稳定剂的配方和工艺，研制出了一批高效、环保的热稳定剂产品。
比如，一些企业研发出了非金属热稳定剂和无铅热稳定剂，以降低对环境的影响。
2.质量提升：随着国内企业对于质量管理的重视，PVC热稳定剂的质量水平也有了明显提升。
企业积极引入国际领先的生产技术和设备，提升产品的稳定性和可靠性。
同时，加强对原材料的检测和筛选，确保热稳定剂的质量符合要求。
3.减少对重金属的依赖：由于无机热稳定剂中常含有重金属元素，对环境和人体健康存在潜在风险。
因此，国内企业致力于研发替代性无重金属热稳定剂。
一些新型有机热稳定剂在PVC热稳定领域得到了广泛应用，取得了良好的效果。
以上是关于PVC热稳定剂及其国内发展现状的简要介绍。
对PVC热稳定剂性能递变规律与作用机理的新认识
对PVC热稳定剂性能递变规律与作用机理的新认识吴茂英【摘要】介绍了对脲衍生物、金属有机酸盐和有机锡类化合物作为PVC热稳定剂的热稳定性能-结构关系所做研究取得的结果.可以看到,这些化合物类型热稳定剂对PVC的热稳定性能均呈现随分子中带正电荷亲电反应中心的亲电反应性的增强而提高的递变规律.据此推测,这些热稳定剂并不是通过Frye和Horst不稳定氯取代亲核反应机理,而是通过其分子中的亲电反应中心与PVC发生亲电反应而稳定PVC 的.【期刊名称】《塑料助剂》【年(卷),期】2019(000)002【总页数】6页(P12-17)【关键词】聚氯乙烯;热稳定剂;热稳定性能;递变规律;机理【作者】吴茂英【作者单位】广东工业大学轻工化工学院,广州,510006【正文语种】中文1960年前后，Frye和Horst[1-3]曾根据红外光谱和放射性示踪研究结果提出，热稳定剂之所以能抑制PVC变色，是因为它们能取代PVC高分子链上的烯丙基氯或叔氯等不稳定基团的Cl原子，从而可抑制会导致共轭多烯序列增长的连锁式脱HCl反应。
Frye和Horst机理已成为被广泛接受的PVC热稳定作用机理理论。
但同时，也有不少研究者对其科学性提出质疑[4-7]，因为用该机理其实并不能解释具体的实验事实。
但是，提出质疑的研究者们都并未能明确指出其不科学性之所在。
最近，为给研发环保高性能PVC热稳定剂提供原理依据，我们对重要类型热稳定剂体系的热稳定性能-结构关系进行了较为系统的研究[8-18]。
通过对所得结果进行分析，我们弄清楚了热稳定剂的热稳定性能递变规律，看明白了Frye和Horst机理的内在问题，并对PVC热稳定剂的热稳定机理有了新的认识。
1 热稳定性能递变规律1.1 脲衍生物类化合物表1 几种N-取代（硫）脲与CaSt2并用稳定PVC的热稳定性Tab.1 PVC's Thermal stability stabilized by the combination of N-Substituted(Thiourea)Ureas with CaSt2a.基础配方(份)：PVC 100 份,DOP 50 份；b.实验温度：170 ℃试样颜色随受热时间变化/m i n 0.7 5/0.2 5 0.5 0/0.5 0C a S t 2/1,3-二甲硫脲(D M T U)试验热稳定剂组分用量/份 0 1 0 2 0 3 0 4 0 50 6 0 7 0 8 0 9 0 1 0 0 C a S t 2/1,3-二甲脲(D M U)0.7 5/0.2 5 0.5 0/0.5 0 C a S t 2/苯基脲(P U)0.7 5/0.2 5 0.5 0/0.5 0 C a S t 2/苯基硫脲(P T U)0.7 5/0.2 5 0.5 0/0.5 0 C a S t 2/1,3-二苯硫脲(D P T U)0.7 5/0.2 5 0.5 0/0.5 0 C a S t2/1,3-二苯脲(D P U)0.7 5/0.2 5 0.5 0/0.5 0几种取代（硫）脲 [结构如式(Ⅰ)]与CaSt2并用对PVC的热稳定性能见表1[8]。
介绍了PVC的热降解和热稳定机理
要介绍了PVC的热降解和热稳定机理，概述了PVC热稳定剂的种类、其作用机理以及用途，并讨论了PVC热稳定剂的现状和其发展趋势。
关键词PVC 热稳定剂热降解前言聚氯乙烯(PVC)具有优良的耐腐蚀性和很高的力学性能，又因价格低廉、原料丰富、制造工艺成熟，其制品被广泛应用于工农业生产的各个领域。
然而，PVC加工时有一个致命的弱点，就是热稳定性差。
因为PVC结构中存在缺陷[1]（头头结构、双键结构的活泼氯原子、聚合物的立构规整性等），而PVC是在高温和高剪切条件下进行加工的,容易脱去分子上的HCl而导致聚合物降解,引起产品变色和制品机械性能等下降,影响其使用及寿命。
虽然PVC的热稳定性差，但是PVC的用量仍然很大，仅次于高低密度聚乙烯。
因此，提高PVC的热稳定性具有很重要的意义。
热稳定剂是PVC加工不可缺少的主要助剂之一，热稳定剂使用的份数不多，但其作用是巨大的。
在PVC加工中使用热稳定剂可以保证PVC不容易降解，比较稳定。
PVC加工中常用的热稳定剂有碱式铅盐类稳定剂、金属皂类稳定剂、有机锡稳定剂、稀土稳定剂、环氧化合物等。
PVC降解机制复杂, 不同稳定剂的作用机制也不相同，所达到的稳定效果也有所区别。
1. PVC的热降解机理PVC在100～150℃明显分解，紫外光、机械力、氧、臭氧、氯化氢以及一些活性金属盐和金属氧化物[2]等都会大大加速PVC的分解。
PVC的热氧老化较复杂，一些文献报道将PVC的热降解过程分为两步[3]。
（一）脱氯化氢：PVC聚合物分子链上脱去活泼的氯原子产生氯化氢，同时生成共轭多烯烃；（二）更长链的多烯烃和芳环的形成：随着降解的进一步进行，烯丙基上的氯原子极不稳定易脱去，生成更长链的共轭多烯烃，即所谓的“拉链式”脱氢，同时有少量的C-C键的断裂、环化，产生少量的芳香类化合物。
其中分解脱氯化氢是导致PVC老化的主要原因。
关于PVC的降解机理比较复杂，没有统一的定论，研究者提出的主要有[4]自由基机理、离子机理和单分子机理。
pvc热稳定性研究
pvc热稳定性研究PVC（聚氯乙烯）作为一种常见的塑料材料，由于其良好的耐候性和机械性能，在各种应用中被广泛使用。
然而，PVC材料在高温条件下容易发生降解，导致其性能下降，因此研究PVC的热稳定性非常重要。
PVC的热稳定性主要与其分子结构密切相关。
PVC是由乙烯单体通过氯化反应制得的缩聚物，其分子链中存在着氯原子、烷基和芳香结构，这种结构特点决定了PVC在高温下易发生分解。
在高温环境下，PVC的分子链易被热裂解，形成低分子量物质，并释放出氯气。
这种分解反应不仅降低了PVC的分子量，还导致材料的硬度和强度下降，甚至会产生有害气体。
PVC的热稳定性研究主要从以下几个方面展开。
首先，添加剂对PVC的热稳定性起着重要的作用。
在PVC生产过程中，可以通过添加各种热稳定剂来提高PVC的热稳定性。
常见的热稳定剂包括有机锡化合物、有机锡酸盐、金属皂化合物等。
这些热稳定剂能够捕捉分解过程中生成的自由基，阻止进一步的分解反应，从而延缓PVC的热老化。
其次，研究PVC的热稳定性时需要考虑到温度和氧气的影响。
研究表明，PVC的分解速率随温度的增加而增加。
较低的温度下，PVC分解比较缓慢，而在较高的温度下分解速率会急剧增加。
此外，氧气也是促进PVC分解的重要因素。
在高温条件下，氧气中的活性氧能够与PVC分子链发生反应，引发分解反应。
因此，在研究PVC的热稳定性时，需要控制好温度和氧气的影响。
同时，PVC的添加剂对其热稳定性也有一定的影响。
一些添加剂可以增强PVC的热稳定性，如酚醛树脂、三元过氧化甲酰氧基丙基磷酸酯等。
这些添加剂可以通过吸收和转移自由基，防止PVC的热裂解，提高其热稳定性。
最后，研究PVC的热稳定性还需要考虑到其应用场景和加工过程中的热处理条件。
不同的应用场景和加工工艺可能需要不同的热稳定性要求。
例如，高温环境下的PVC管道需要有较好的热稳定性，以保证其使用寿命。
因此，在研究PVC的热稳定性时，需要结合实际应用需求进行评估和优化。
三元类水滑石化合物的制备及其对PVC的热稳定作用研究的开题报告
三元类水滑石化合物的制备及其对PVC的热稳定作用研究的开题报告一、选题背景PVC是一种广泛应用于塑料制品中的重要材料，但其在高温下容易发生降解，导致制品的性能下降，甚至失去使用价值。
因此，为了提高PVC的热稳定性能，有关学者们进行了大量研究。
而将三元类水滑石化合物引入PVC中，可以起到增强其热稳定性的作用。
因此，对三元类水滑石化合物的制备及其在PVC中的热稳定作用进行研究，具有一定的理论和应用价值。
二、研究方案1.研究目的：制备三元类水滑石化合物，并将其引入PVC中，探究其对PVC热稳定性能的影响。
2.研究方法：（1）制备三元类水滑石化合物。
采用水热法制备三元类水滑石，选择合适的硅源、铝源和镁源，控制反应温度、pH值、反应时间等条件，制备三元类水滑石化合物。
（2）引入PVC中。
选取不同的引入量，在制品中引入三元类水滑石化合物，制备三元类水滑石化合物PVC复合材料。
（3）热稳定性测试。
采用热失重法和差示扫描量热法，分别测定空白PVC和三元类水滑石化合物PVC复合材料的热稳定性能参数，如热失重率、热分解温度、热残留量、热分解焓等。
3.研究意义：本研究可以为PVC材料的热稳定性能提升提供新的思路和方法，为制备高性能PVC制品提供了理论依据和技术支持，具有一定的应用前景。
三、进度安排本研究预计在以下时间内完成：第一阶段：文献综述及研究设计（2周）第二阶段：三元类水滑石化合物的制备（4周）第三阶段：三元类水滑石化合物PVC复合材料的制备（4周）第四阶段：热稳定性测试及数据分析（4周）第五阶段：论文撰写及论文答辩准备（4周）四、预期成果（1）完成三元类水滑石化合物制备及其在PVC中的应用研究，并得到一定的实验数据。
（2）撰写本研究的论文，提交论文答辩，并取得符合要求的结论。
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收 稿 日 期 ：2012-10-16
作 为 一 种 无 毒 、环 保 型 热 稳 定 剂 ，是 我 国 PVC 热 稳定剂无毒化首选的发展途径， 且近年来在市场 推广和应用上取得了较大的进展。 但仍存在一些 问题，例如：热稳定效果不足，难以满足市场最为 广阔的硬质 PVC 产品需求； 价格与铅盐热稳定剂 相比，没有成本优势。 因此，还需继续优化、拓展，
2.2 PVC/CaCO3 共混物热降解的 FT-IR 定性分析 利用与 TG 热分析系统相连的 FT-IR 分析系
统对 PVC/CaCO3 共混物热降解过程中逸出气体的 成分进行实时检测， 可得到三维图谱， 如图 2 所 示。 谱图中 X 轴表示波谱范围，Y 轴表示红外光谱 吸收强度，Z 轴表示对应时间。 分别选择 PVC 热重 分析 3 个分解阶段，最大失重速率峰对应温度，第 一 阶 段 287.6 ℃， 第 二 阶 段 456.6 ℃， 第 三 阶 段 719.6 ℃，对 3 个不同阶段的逸出气体组分进行定 性分析，相应的红外谱图如图 3 所示。
36
塑料助剂
2012 年第 6 期（总第 96 期）
观察挥发气体组分在不同反应阶段的红外吸 收谱图， 将谱图中的相应吸收峰对应官能团结构 列于表 1 中。 可见，在热降解第一阶段对应的红外 谱图中，3 100~2 600 cm-1 范围内出现很宽的吸收 峰。 经查阅相关文献[1]，2 798 cm-1 处吸收峰为氯化 氢的特征吸收峰，氯化氢气体易溶于水，受水吸收 峰干扰，在此区域内形成很强的干扰峰。
基础配方：PVC 100 g， 碳酸钙 10 g， 硬脂酸 0.6 g，PE 蜡 0.4 g。
按 照 配 方 称 取 相 应 量 的 PVC 和 各 种 组 分 ， 165~170 ℃下在双辊开炼机上混炼。 前辊速度 18 r/min，后辊速度 24 r/min，薄通三次，使物料得到充 分混合塑化 5 min 后下片，下片厚度为 1 mm。 1.2.2 热稳定性能测试
第6期
栗 磊. PVC/CaCO3 热降解过程及多元醇对 PVC 的热稳定作用
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加大各种新型助剂在钙锌热稳定剂中的应用研 究，提高钙锌热稳定剂性价比。 本文从 PVC/CaCO3 共混物的热降解过程研究入手， 分析总结实现 PVC 热稳定化的两个重要控制手段。 并对多元醇 类化合物作为钙锌辅助热稳定剂的作用进行了比 较以及机理说明。
准确称取相应量的各组分物质，混合均匀，取
62 g 做 Hakke 转矩流变实验。 试验温度 180 ℃。 转 速 40 r/min。
2 PVC/CaCO3 共混物的热降解过程研究
2.1 PVC/CaCO3 共混物热降解过程的 TG 热分析 研究
图 1 所示为 PVC 在 20 ℃/min 连续升温条件 下热降解的 TG 和 DTG 曲线， 可见在 N2 气氛下， PVC/CaCO3 共 混 物 在 30~900 ℃范 围 内 的 热 降 解 过程可分为 3 个阶段，分别对应 170~380 ℃，380~ 570 ℃和 570~758 ℃，DTG 速率峰峰值温度分别对 应于 287.6 ℃，456.6 ℃，719.6 ℃。 其中 170~380 ℃ 为 PVC 热降解的主要阶段，其热降解速率最快，质 量损失量最高， 在这一阶段内质量损失为 56％左 右，380~570 ℃为 PVC 热降解的第二阶段，其损失 量为 20％左 右 ，570~758 ℃为 PVC 热 降 解 的 第 三 阶段，热损失量最少，为 4％左右。
热 重 （TG）/% 热 失 重 （DTG）/%
100
0
719.6 ℃
80
456.6 ℃
-5
60 DTG 曲线
TG 曲线
40
-10
20
-15
287.6 ℃
00
200 400 600 800 1 000
温 度 /℃
图 1 N2 气氛下 PVC/CaCO3 共混物热降解过程的 TG、DTG 曲线
Fig.1 TG and DTG curves of thermal degradation course of PVC/CaCO3 blend at N2 atmosphere
Keywords: poly(vinyl chloride); thermal degradation; polyols; thermal stabilization
聚 氯 乙 烯 (PVC) 的 热 稳 定 性 差 ， 加 工 时 易 发 生 脱除氯化氢反应， 造成制品劣化或老化， 性能下 降，因此需要在聚氯乙烯制品中加入热稳定剂。 以 Ca/Zn 复合热稳定剂为主的金属酸皂类热 稳 定 剂
1 实验部分
1.1 原材料助剂及仪器 原 材 料 及 助 剂 ：聚 氯 乙 烯(PVC)，齐 鲁 石 化 工
程有限公司；硬脂酸钙(CaSt2) ，青岛红星化工有限 公 司 ；硬 脂 酸 锌(ZnSt2)，青 岛 红 星 化 工 有 限 公 司 ；PE 蜡，青岛赛诺新材料有限公司；双季戊四醇，青岛 新材料科技工业园发展有限公司；季戊四醇，青岛 新材料科技工业园发展有限公司； 山梨醇， 分析 纯；甘露醇，分析纯。
关键词 PVC 热降解 多元醇 热稳定作用
doi： 10.3969/j.issn.1672-6294.2012.06.009
Study on Course of Thermal Degradation of PVC Blend and Thermal Stabilization of Polyols in PVC
3500
3000
2500
2000 1500 1000 第二阶段 456.6 ℃
3500
3000
2500
2000 1500 1000 第三阶段 719.6 ℃
3500 3000 2500 2000 1500 1000
波 数 /cm-1
域出现一个微弱的吸收峰，并在 1 600~1 450 cm-1 范围内有相应吸收峰， 这表明挥发气体中还有少 量芳香烃类化合物存在。
仪 器 ：TG209F1 型 热 重 分 析 仪 ， 德 国 NETZSCH 公司；恒温油浴装置，山东鄄城汇鑫 科 技 有 限公司；刚果红试纸，上海三爱思试剂有限公司； 电热恒温干燥箱，天津泰斯特仪器有限公司；傅里 叶 变 换 红 外 光 谱 仪 ，TENSOR27， 德 国 Bruker 公 司。 1.2 实验方法及条件 1.2.1 试样的制备
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塑料助剂
2012 年第 6 期（总第 96 期）
PVC/CaCO3 热降解过程及多元醇 对 PVC 的热稳定作用
栗磊
（青岛科技大学高性能聚合物研究院， 青岛，226042）
摘 要 利用热失重-红外光谱联机（TG-FTIR）分析技术研究了 PVC/CaCO3 共混物在氮气气氛下、 30~900 ℃范围内的热降解行为。 结果表明：PVC 共混物的热降解过程可分为 3 个阶段， 分别在 170~380 ℃，380~570 ℃和 570~758 ℃范围内。 其中， 第一阶段主要为 PVC 脱 HCl 反应阶段， 热降解产物主要为 HCl；第二阶段主要为共轭多烯结构的裂解和环化，产物为低烃类化合物、苯及其衍生物；第三阶段为碳酸 钙的分解反应，产物为 CO2。 研究了几种多元醇化合物对 PVC 的热稳定作用，发现双季戊四醇与硬脂酸 钙、硬脂酸锌之间的协同作用最好，其添加量愈多，共混物的稳定性愈好。
刚果红法：执行标准 GB/T 2917-2002，试验温 度 190 ℃。
热烘箱法：执行标准 GB/T 9349-2002，试验温 度 190 ℃。 1.2.3 热失重分析（TGA）
取塑化好的 PVC 试样， 质量范围为 5~8 mg， 按照 20 ℃/min 程序升温速率升温至 500 ℃，空气 气氛流速 40 mL·min-1， 测试 PVC 的热失重-温度 曲线。 1.2.4 Hakke 转矩流变试验
1 000
0.01
0.00
2 000
3 000
波 数 /cm-1
图 2 N2 气氛下 PVC 热降解过程的 TG-FTIR 三维立体谱图
Fig.2 Three dimensional pattern of thermal degradation course for PVC/CaCO3 blend
第一阶段 287.6 ℃
在 热 降 解 第 三 阶 段 的 红 外 谱 图 中 ，2 396 ~ 2 269 cm-1， 736~605 cm-1 处 表 现 出 很 强 的 吸 收 ， 表明此时的逸出气体中存在大量的 CO2。
结合 PVC/CaCO3 共混物热降解 TG 曲线和挥 发气体 FT-IR 分析结果， 可见 PVC/CaCO3 共混物 试样热降解过程可分为 3 个阶段， 第一阶段为 PVC 大分子链脱氯化氢反应阶段， 在这一阶段内 PVC 大分子几乎脱除了所有的氯原子。 在第二阶 段，PVC 脱氯化氢产物多烯结构进一步发生裂解、 环化反应，是低烃类化合物的主要生成阶段。 第三 阶段为试样中填料 CaCO3 的分解阶段， 主要生成 CO2。 在 PVC/CaCO3 共混物热降解的 3 个阶段中， 脱氯化氢反应阶段热降解速率最快， 质量损失最 高，是 PVC/CaCO3 共混物热降解的最主要阶段。
Li Lei
(Qingdao University ห้องสมุดไป่ตู้f Science & Technology, Qingdao, 226042)