幾種用作PVC熱穩(wěn)定劑的層狀氫氧化物的制備及性能.pdf

1、層狀氫氧化物（layered double hydroxides，縮寫為LDHs）是一類陰離子粘土，它由帶正電荷的氫氧化物層、層間的陰離子以及層間水構成。它的組成通式可以寫成[M2+1-xM3+x(OH)2]x+An-x/n·yH2O，其中M2+和M3+分別代表二價、三價金屬陽離子，An-是層間陰離子，y是層間結晶水的個數。該層狀結構與組成，賦予了LDHs特殊的化學性質，使其在許多領域得到廣泛應用。因為它受熱分解可以吸收大量的熱，并放出

2、水和CO2等不燃性氣體來降低燃燒物體表面氧氣的濃度，分解得到的堿性多孔物質與塑料表面的碳化膜可以隔絕氧氣和熱量的傳遞，可用作無鹵阻燃劑;其表面的堿性中心可以吸收游離的HCl，阻止PVC的自催化消除HCl反應，因此可用作PVC熱穩(wěn)定劑。層狀氫氧化物制備過程簡單，對環(huán)境友好，無鹵無毒，在塑料添加劑行業(yè)正在蓬勃發(fā)展。
　　本論文主要研究了幾種層狀氫氧化物的合成、改性及在PVC熱穩(wěn)定劑方面的應用可能性。首先用綠色合成方法合成了鎂鋁型、鋅鋁

3、型二元水滑石，鎂鋅鋁型、鋅鈣鋁型、鎂鈣鋁型三元水滑石、鎂鋅鈣鋁型四元水滑石，通過XRD對其進行了表征，研究了金屬離子對LDHs結構的影響，結果表明它們均具有典型層狀結構，且結晶性良好。其次，用離子交換法制備了硼酸根插層的層狀氫氧化物，XRD和FT-IR證明，硼酸根已經進入LDHs層間。
　　為了提高LDHs與PVC樹脂的相容性，本文比較了不同改性方法和改性劑（硬脂酸、對羥基苯甲酸、十二烷基苯磺酸鈉）的改性效果，并通過活化指數測試確

4、定了改性劑的用量、改性時間以及改性溫度。結果表明，改性劑并沒有改變LDH的結構，只是包覆在樣品表面，改善了LDHs與PVC材料的相容性。
　　最后將改性后的層狀氫氧化物干燥、研磨，與PVC在160℃下混煉，在180℃下測試其熱穩(wěn)定性。結果表明:本論文合成的層狀氫氧化物可以大大提高PVC樹脂的熱穩(wěn)定性，其中某些Ca摻雜樣品的性能遠遠好于一個日本樣品;硬脂酸改性的LDHs更能發(fā)揮其熱穩(wěn)定劑的作用;LDHs的粒徑越小，在PVC中的分散性