改性水滑石在钙锌稳定剂中的应用.ppt
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硬脂酸插层钙/锌稀土类水滑石对PVC的热稳定作用张宁【摘要】采用共沉淀法分别合成了硬脂酸插层钙铝镧类水滑石和硬脂酸插层锌铝镧类水滑石,并通过X射线衍射和红外光谱进行结构表征.采用刚果红法、烘箱变色法、电导率法等考察钙/锌水滑石不同配比对聚氯乙烯(PVC)的热稳定作用,利用转矩流变仪和力学性能测试仪测定了最佳复配体系的流变性能和力学性能.结果表明,钙/锌水滑石复配后表现出良好的协同热稳定作用,能够有效地延长PVC的热稳定时间并抑制初期着色;其份数比为2.25/0.75时效果最佳,与添加相同量的硬脂酸钙/锌相比,表现出更优的热稳定性、流变性能和力学性能.%A series of stearic acid-intercalated Ca/Zn-rare-earth hydrotalcite-like compounds were synthesized by a coprecipitation method.Structures of the resultant products were characterized by powder X-ray diffraction and Fourier-transform infrared spectroscopy.Thermal stability of poly (vinyl chloride) (PVC) compounds containing different contents of the hydrotalcite-like compounds was evaluated by means of Congo red test,thermal aging oven and conductivity methods.Rheological and mechanical properties were investigated on the optimized PVC compounding system.The results indicated that this type of hydrotalcite-like compounds enhanced the thermal stability of PVC due to a synergetic effect,and therefore,the PVC compounds achieved a dramatic increase in thermal stabilizationtime.Moreover,the colors of PVC compounds were effectively restrained in early thermal aging stages.The optimal weight ratio of calcium hydrotalcite-like and zinc hydrotalcite-like compound was2.25:pared with normal Ca/Zn stearate,the hydrotalcite-like compounds can more effectively enhance the thermal stability,and rheological and mechanical properties of PVC.【期刊名称】《中国塑料》【年(卷),期】2017(031)010【总页数】6页(P99-104)【关键词】聚氯乙烯;类水滑石;钙/锌;镧【作者】张宁【作者单位】唐山师范学院化学系,河北唐山063000【正文语种】中文【中图分类】TQ325.3PVC制品因其优异的性能和低廉的价格被广泛用于工业、农业、生活等各个领域。
水滑石复合热稳定剂在硬质聚氯乙烯中的应用研究郭正波;严海彪;胡启科;黄彩霞;黄安民【摘要】利用水滑石与钙锌、有机锡复配,并将复配出的稳定体系应用于聚氯乙烯(PVC)硬制品中,通过双辊滚压热老化实验、烘箱静态热老化实验、刚果红实验、色差仪测试、热失重分析、转矩流变仪对PVC的热稳定性能、加工流变性能进行研究.结果表明,水滑石能作为PVC辅助热稳定剂,与钙锌和有机锡复配表现出较好的协同效应,当添加量为0.5%(质量百分数,下同)时,同时具有较好的分散性和热稳定性.【期刊名称】《中国塑料》【年(卷),期】2014(028)007【总页数】5页(P86-90)【关键词】聚氯乙烯;水滑石;热稳定性;流变性能【作者】郭正波;严海彪;胡启科;黄彩霞;黄安民【作者单位】株洲时代新材料科技股份有限公司,湖南株洲412001;湖北工业大学轻工学部材料学院,湖北武汉430068;株洲时代新材料科技股份有限公司,湖南株洲412001;株洲时代新材料科技股份有限公司,湖南株洲412001;株洲时代新材料科技股份有限公司,湖南株洲412001【正文语种】中文【中图分类】TQ325.30 前言PVC由于价格低廉,具有阻燃性,电绝缘性,力学性能高等特点,广泛应用于家电、建材、化工等诸多领域,但是PVC本身热稳定性能差,在生产过程中容易降解产生有毒气体,因此在加工中必须添加热稳定剂。
常见的热稳定剂主要有铅盐类,金属皂类和有机锡类,铅盐类稳定效果好,价格便宜,但会对环境造成污染,且对人体有害,2003年RoHS指令已明文规定不能使用铅盐类。
研发环境友好型无毒热稳定剂是PVC助剂行业主要方向之一[1-4]。
钙锌无毒,但其初期着色性和长期稳定性不佳,有机锡具有优良的热稳定性、初期着色性、透明性等优点,但其价格偏高,润滑性较差。
水滑石类化合物典型分子式为 Mg6Al12(OH)16 CO34H2O,是一种阴离子型层状结晶材料,能吸收PVC降解产生的HCl,抑制PVC自催化降解,其作为一种无毒物质,已被美国食品药物管理局(FDA)许可用于与食品接触的PVC塑料制品,因此水滑石作为一种无毒辅助热稳定剂成为我国研究者的研究热点。
水滑石天然的水滑石[Mg6Al2(OH)16CO34H2O]在俄罗斯的乌拉尔和挪威的Snarum有少量的沉积。
1966年,日本协和化学工业株式会社在世界上首次成功地合成了水滑石。
第一个发现了水滑石作为抗酸剂在医药工业中的用途。
因具有特殊的层状结构及物理化学性质,在吸附、石化塑料稳定剂、催化领域中占有重要位置,使该种产品在世界各地销售。
我们海都化工独家代理日本DHT-4A合成的水滑石化合物。
水滑石的性能:(1)DHT-4A是一种合成的水滑石化合物,近来被进一步应用在塑料加工领域中,如聚烯烃生产的一种稳定剂(卤素净化剂)。
水滑石是无毒的热稳定材料。
还可以作为聚氯乙烯(PVC)高效、无毒、价廉的热稳定剂。
它可以有效地吸收PVC在加工和使用过程中分解产生的HCl,提高PVC的加工条件和热稳定性。
可与有机锡或铅锌共同作为热稳定剂,或与其他助剂共同使用,进一步提高PVC 的热稳定性。
DHT-4A本身无毒,可大范围代替铅盐和其他金属类稳定剂,且可用于食品包装PVC中。
(2)铝镁水滑石是高效、无毒、低烟、高性价比的优良的环保型阻燃剂。
水滑石兼有氢氧化镁和氢氧化铝类似的结构和组成,受热分解时释放出大量的水和二氧化碳,并吸收大量的热,能降低燃烧体系的温度;分解释放出的水蒸汽和二氧化碳气体能稀释和阻隔可燃性气体;热分解生成的镁铝氧化物与高分子材料燃烧时形成的炭化物,在材料表面形成保护膜,从而阻隔了氧的进一步侵入,也起阻燃效果。
水滑石粒子分解后的固体产物具有很大的比表面积及很强的碱性,能及时吸收材料热分解时释放的酸性气体和烟雾并转变成相应的化合物,从而起到抑烟和消烟的作用。
因此水滑石是很有希望的对环境友好的消烟型无毒无卤阻燃剂新品种。
其阻燃性能明显优于氢氧化铝和氢氧化镁,而且兼具两者的优点。
(3)水滑石与其它制剂混用,除了可改善高分子材料的耐热性外,还可以改善它们的其它性能。
如机械强度、抗老化温度、制品表面亮度、绝缘性能、抗静电性能、抗紫外线性能等。
钙锌热稳定剂《钙锌热稳定剂:塑料的“守护精灵”》咱来聊聊钙锌热稳定剂,这东西对塑料来说,就像是一群默默守护的“精灵”。
我以前在一家塑料制品厂打过短工,那可真是让我对钙锌热稳定剂有了深刻的认识。
厂里有各种各样的塑料原料,要把它们加工成塑料制品,就得经过高温处理。
这时候问题就来了,如果没有热稳定剂,那些塑料就像一群调皮的孩子在高温下完全失控。
我看到过一些测试,没有添加钙锌热稳定剂的塑料,在加热过程中,颜色很快就变得焦黄,就像烤焦的面包,而且还变得很脆,轻轻一掰就断了,根本没法做成合格的产品。
而钙锌热稳定剂一登场,情况就大不一样了。
它就像给塑料穿上了一层隔热的铠甲,又像是在高温的战场上指挥塑料分子的将军。
当塑料被加热时,钙锌热稳定剂会先和那些因为高温而变得活跃、想要搞破坏的分子“谈判”。
比如说,它会和一些容易产生自由基的分子结合,让它们乖乖听话,不再到处捣乱,从而阻止塑料的降解和老化。
我想象着它就像一个和蔼可亲的调解员,在塑料分子的世界里维持着秩序。
有一次,厂里的一批塑料产品在加工过程中,因为钙锌热稳定剂的添加量稍微出了点小差错,结果生产出来的塑料制品就有点小瑕疵。
原本应该是光滑平整的表面,出现了一些小斑点,就像脸上长了雀斑一样。
这可把大家急坏了,后来经过仔细调整稳定剂的用量,才让产品恢复了正常。
钙锌热稳定剂在塑料加工行业里可是不可或缺的存在。
它保障了塑料在高温环境下的稳定性,让我们能用上各种各样质量可靠的塑料制品,从日常的塑料餐具到复杂的塑料电器外壳,都离不开这些默默奉献的“守护精灵”。
它们在幕后努力工作,确保塑料在高温考验下依然能保持良好的性能,就像忠诚的卫士,守护着塑料的品质王国。
钙锌稳定剂化学文摘号
【原创实用版】
目录
1.钙锌稳定剂的定义和作用
2.钙锌稳定剂的化学成分和特性
3.钙锌稳定剂的应用领域
4.钙锌稳定剂的发展前景
正文
钙锌稳定剂是一种化学物质,它的主要作用是提高其他化学物质的稳定性。
这种稳定剂通常用于需要保持化学性质稳定的领域,例如塑料、橡胶和涂料等。
钙锌稳定剂的化学成分主要包括钙和锌,这两种元素都有良好的稳定性。
钙锌稳定剂的特性是,在高温和高压的环境下,它能够有效地保护其他化学物质,防止它们发生化学反应或分解。
钙锌稳定剂的应用领域非常广泛,它被广泛用于塑料、橡胶和涂料等行业。
例如,在塑料行业中,钙锌稳定剂被用于生产聚氯乙烯、聚乙烯和聚丙烯等塑料。
在橡胶行业中,钙锌稳定剂被用于生产各种橡胶制品,例如轮胎和密封圈等。
在涂料行业中,钙锌稳定剂被用于生产各种涂料,例如汽车漆和家具漆等。
钙锌稳定剂的发展前景非常广阔。
随着科技的发展,人们对化学物质的需求越来越大,这使得钙锌稳定剂的需求量也在不断增加。
同时,由于钙锌稳定剂具有良好的稳定性和广泛的应用领域,它被认为是一种非常重要的化学物质。
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钙锌稳定剂配方
因PVC热稳定性差,软化温度与分解温度相差很小,给加工带来很大困难,因此在其加工过程中必须加入一定量的热稳定剂以提高其热稳定性。
钙锌复合稳定剂广泛应用于塑料行业PVC 管件、管材的原材料稳定剂。
钙锌稳定剂由钙盐、锌盐、润滑剂、抗氧剂等为主要组分采用特殊复合工艺而合成。
它不但可以取代铅镉盐类和有机锡类等有毒稳定剂,而且具有相当好的热稳定性、光稳定性和透明性及着色力。
实践证明,在PVC 树脂制品中,加工性能好,热稳定作用相当于铅盐类稳定剂,是一种良好的无毒稳定剂。
钙锌稳定剂通常分为:固体钙锌稳定剂与液体钙锌稳定剂。
固体钙锌稳定剂:
钙锌稳定剂外观主要呈白色粉状、片状、膏状。
粉状的钙锌稳定剂是作为应用最为广泛的无毒PVC稳定剂使用,常用于食品包装,医疗器械,电线电缆料等。
目前国内已经出现可用于硬质管材的PVC钙锌稳定剂。
粉状钙锌稳定剂的热稳定性不如铅盐,自身具有一定的润滑性,透明性差,易喷霜等特点。
为了提高其稳定性及透明性,常常加入受阻酚、多元醇、亚磷酸酯与β-二酮等抗氧剂来改善。
液体钙锌稳定剂:
液体钙锌稳定剂外观主要呈浅黄色油状液体。
粉体与液体的稳定性的差别不大,液体钙锌稳定剂通常具有较大的溶解度,并
且在PVC树脂粉中有良好的分散性,对透明度的影响也远远小于粉体稳定剂。
但是液体稳定剂存在析出的风险较大。
需要选择适合的溶剂。
液体稳定剂通常用于增塑剂总量大于10~20phr的PVC制品。
但不管是固体钙锌稳定剂还是液体钙锌稳定剂,其配方大致如下:注:此配方中成分及含量仅供参考:
航龙塑业整理提供。
类水滑石材料制备及其应用目录目录 (1)1 水滑石的结构及性质 (2)2 水滑石的制备方法[2] (3)2.1水热法 (3)2.2沉淀法 (3)2.3诱导水解法 (3)2.4热处理的重新水合法 (4)2.5离子交换法 (4)2.6焙烧还原法 (4)2.7溶胶-凝胶法 (4)3 水滑石的研究进展及其应用 (5)3.1HTLc的制备、结构解析及合成机理方面 (5)3.2LDHs 及HTLc 的吸附性能及吸附机理的研究 (5)3.3利用LDHs 及HTLc 制备功能复合材料方面 (5)3.4LDHs 及HTLc 在催化研究领域方面 (6)3.5LDHs 及HTLc 的片层剥离研究方面 (6)3.6LDHs 及HTLc 的生物制剂研究方面 (7)3.7LDHs 及HTLc 的紫外阻隔研究方面 (7)4 水滑石研究存在的问题 (7)参考文献 (9)1 水滑石的结构及性质水滑石类化合物又称层状的双金属氢氧化物(Layered Double Hydrotalcides, 简称LDHs或HTLc),天然存在的水滑石只有镁铝水滑石,其他均为类水滑石,是一类阴离子插层的层状无机功能材料。
层状双金属氢氧化物(LDHs)具有二维层板状结构。
水滑石类化合物的化学组成通式为[M2+(1-x)M3+x(OH)2]x-[A n-]x/n•2H2O,其中M2+为二价金属阳离子(如Mg2+, Zn2+,Cu2+, Ni2+等), M3+为三价金属阳离子(如Al3+, Fe3+, Cr3+,Ga3+等),且占据了水镁石(Mg(OH)2)层板的八面体孔,其中,x=M3+/(M2++M3+),A n-为层间的阴离子或阴离子基团。
层间组成:阴离子;保证了LDHs 的电荷守恒。
由于LDHs 层板阳离子排列的均匀有序性,通过煅烧后的LDHs 经过还原,可以得到高分散的负载型金属催化剂[1]。
水滑石类化合物的特殊结构使其具有特殊的性能:1)层板化学组成的可调控性:层状化合物的片层能够应用于纳米复合材料或者成为无机或有机纳米材料的构件,可以通过重新排列或组装,形成新的纳米复合材料、多分子纳米膜等结构。