锌盐复合热稳定剂对CPE高温脱氯化氢的影响

锌盐复合热稳定剂对CPE高温脱氯化氢的影响 锌盐复合热稳定剂对CPE高温脱氯化氢的 影响 第7期姜彩云等.钙/锌盐复合热稳定剂对CPE高温脱氯化氢的影响421 钙/锌盐复合热稳定剂对CPE高温脱氯化氢的影响 姜彩云,王大鹏,高新文,辛振祥 (青岛科技大学橡塑材料与工程教育部重点实验室,山东青岛266042) 摘要:采用刚果红试验法研究钙/锌盐复合热稳定剂对氯化聚乙烯(CPE)脱氯化氢热降解性的影响.结果表明, 硬脂酸钙/硬脂酸锌复合热稳定剂与辅助稳定剂环氧大豆油和亚磷酸酯配合使用后具有比普通钙/锌盐更好的稳定效 果;当硬脂酸钙/硬脂酸锌并用比为5:1,用量为5份,环氧大豆油和亚磷酸酯用量分别为5和1份时,CPE的热稳定 性最好. 关键词:氯化聚乙烯橡胶;复合热稳定剂;硬脂酸钙;硬脂酸锌;热降解性;脱氯化氧 中图分类号:TQ330.387;TQ332.92文献标识码:B文章编号:1ooo一89ox(2009)07—042卜O4 氯化聚乙烯(CPE)橡胶具有优良的耐候,耐 油,耐燃,耐老化和耐化学药品等特性,但其分子 中含有氯原子,在加工过程中(一般为高温状态) 存在热降解问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 ,即在加工时CPE容易脱出氯化 氢气体.这不但会直接影响CPE的性质,而且对 试验设备和仪器都有腐蚀作用.因此,针对CPE 热稳定性的研究备受关注.提高CPE热稳定性 的主要方法是添加热稳定剂.热稳定剂主要包括 盐基性铅盐,金属皂,有机锡,环氧化合物,亚磷酸 酯,多元醇和纯有机化合物等l_】]. 由于铅和镉等重金属对人体有害且严重污染 环境,因此要求热稳定剂中禁止含铅镉盐等有毒 金属化合物的呼声日益高涨,欧美发达国家热稳 定剂中铅镉盐的比例已大幅度下降.钙/锌盐 复合热稳定剂是一种可用于卫生领域的无毒稳定 剂,近年来,随着辅助稳定剂的广泛采用,钙/锌盐 复合热稳定剂得到了前所未有的发展. 本工作采用刚果红试验法研究钙/锌复合热 稳定剂对CPE脱氯化氢热降解性的影响. 1实验 1.1主要原材料 CPE,牌号CM135B,粉末状,青岛海晶化工 集团产品;环氧大豆油,太仓市化学试剂厂产品; 作者筒.介:姜彩云(1984一),女,山东青岛人,青岛科技大学在 读硕士研究生,主要从事橡胶配方 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 及加工方面的研究. *通讯联系人 亚磷酸酯,牌号8Ol和802,山东精细化工集团产 品;硬脂酸钙和硬脂酸锌,河南久玖化工有限公司 产品. 1.2基本配方 CPElOO,热稳定剂变品种,变量. 1.3主要设备和仪器 S(X)16oA型两辊开炼机,上海轻工机械技 术研究所产品;二甲基硅油油浴(装有温度计和搅 拌装置)和可控等速升温装置,自制. 1.4试样制备 开炼机升温至80,1lO?,将辊距调至最小; 加入预先混好的粉末状CPE和热稳定剂,胶料包 后辊;调节辊距大小,待混炼均匀,薄通,打7,8 次三角包;调大辊距,下片.将混炼胶剪成颗粒 状,每份约1.8g,装入预先干燥好的试管中,胶料 高度约30mm,装料时应注意轻轻振动,避免压 得过紧.在胶料上方悬挂刚果红试纸,试纸下端 距胶料约40mm,避免贴到试管壁,并用橡胶塞 塞住试管口. 1.5性能测试 (1)CPE初始脱氯化氢温度 将装好胶料并悬挂刚果红试纸的试管放人二 甲基硅油油浴中,胶料表面与油面齐平.升温至 6o?时,调节等速升温装置,升温速率为2 ??min,;当刚果红试纸下端开始变蓝时 记录 混凝土 养护记录下载土方回填监理旁站记录免费下载集备记录下载集备记录下载集备记录下载 油温,此温度即为CPE初始脱氯化氢温度. 422橡胶工业2009年第56卷 (2)CPE脱氯化氢初始时间 恒定油温在(18o?2)?内,将装好胶料并悬 挂刚果红试纸的试管放入二甲基硅油油浴中,胶 料表面与油面齐平,并开始计时;当刚果红试纸下 端开始变蓝时记录时间,此时间即为CPE脱氯化 氢初始时间. 2结果与讨论 2.1普通钙/锌盐热稳定剂 为与市售普通钙/锌盐热稳定剂进行比较,首 先考察了它对CPE热稳定性的影响,结果见表 1.从表1可以看出,加入钙/锌盐热稳定剂,CPE 脱氯化氢温度升高,脱氯化氢初始时间延长,这对 提高CPE的热稳定性起到了一定的作用.可以 看出,市售普通钙/锌盐热稳定剂对CPE能起到 一 定的热稳定效果,但CPE脱出氯化氢的温度仍 不够高且脱氯化氢初始时间不够长,在某些环境 下可能不会达到使用要求.对此,本工作采用硬 脂酸锌,硬脂酸钙及辅助稳定剂来制备一种新型 的CPE热稳定剂,期望得到一种稳定效果较高的 环保型热稳定剂. 表1普通钙/锌盐热稳定剂对CPE热稳定性的影响 注:普通钙/锌盐热稳定剂的主要成分为硬脂酸钙,硬脂酸 锌,蓖麻油酸钙和蓖麻油酸锌,其用量为3份. 2.2硬脂酸钙/硬脂酸锌复合热稳定剂 钙皂类热稳定剂属于长效热稳定剂,稳定性 较差,但无毒,具有优良的润滑性;锌皂类热稳定 剂属于短效热稳定剂,稳定性较差,且容易出现 “锌烧”现象(主要是产生的氯化锌呈强路易斯酸 性,具有催化脱氯化氢的作用),但具有初期着色 性优良,耐候性强等优点,二者并用具有协同 效应. 硬脂酸钙/硬脂酸锌并用比对CPE热稳定性 的影响如表2和图1所示.考虑到”锌烧”现象, 试验选用低锌配方.从表2和图1可以看出,硬 脂酸钙/硬脂酸锌并用比为2:1和3:1时,随着 热稳定剂用量的增大,CPE脱氯化氢温度变化 表2硬脂酸钙/硬脂酸锌并用比对CPE 脱氯化氢温度的影响? 硬脂酸钙/硬脂 酸锌并用比 热稳定剂用量/份 56 17117O 178168 173181 184185 184183 图1硬脂酸钙/硬脂酸锌并用比对CPE 脱氯化氢初始时间的影响 硬脂酸钙/硬脂酸锌并用比:?--2:1;?一3:l; ?4:1;v一5:1;?一6:1. 不大,而脱氯化氢初始时间有所延长;硬脂酸钙/ 硬脂酸锌并用比为4:1和5:1时,随着热稳定 剂用量的增大,CPE脱氯化氢温度总体升高,脱 氯化氢初始时问总体延长;当热稳定剂用量达到 5份时,CPE的热稳定性最好(并用比6:1除 外);继续增大热稳定剂用量,CPE脱氯化氢温度 不再升高,脱氯化氢初始时间也不再延长. 与表1对比可以看出,加入硬脂酸钙/硬脂酸 锌复合热稳定剂,CPE的热稳定性并不好,当二 者并用比较小时,甚至起到了相反的作用,因此需 要与辅助稳定剂配合使用. 2.3与环氧大豆油配合使用的钙/锌盐复合热稳 定剂 由于硬脂酸钙/硬脂酸锌并用比为5:1,用 量为5份时,CPE的热稳定性最好,因此选择此 配比和用量与辅助稳定剂配合使用.同时,为考 察辅助稳定剂在该体系中所发挥的协同效应,选 择稳定性较差的硬脂酸钙/硬脂酸锌并用比为3: 1(用量为5份)的体系作为对比样.试验结果如 表3和图2所示. 一38O57 2—76877 一一l25461,77777 第7期姜彩云等.钙/锌盐复合热稳定剂对CPE高温脱氯化氢的影响423 表3环氯大豆油用量对CPE 脱氯化氢温度的影响? 三 E \ 量 鹰 定 耀 g 图2环氯大豆油用?对CPE脱氯化氢 初始时间的影响 硬脂酸钙/硬脂酸锌并用比:?一3:1;?--5:1. 从表3和图2可以看出,采用环氧大豆油作 为辅助稳定剂后,CPE脱氯化氢温度提高到200 ?左右,脱氯化氢初始时间为21,34min;与硬 脂酸钙/硬脂酸锌并用及市售钙/锌盐热稳定剂相 比,CPE的热稳定性明显提高. 从表3可以看出,随着环氧大豆油用量的增 大,两种并用比体系的CPE脱氯化氢温度总体升 高,尤其是当环氧大豆油用量增大到5份时,CPE 脱氯化氢温度可提高到200?以上;继续增大环 氧大豆油用量,CPE脱氯化氢温度提高不明显. 从图2可以看出,与环氧大豆油配合使用后,CPE 脱氯化氢初始时间明显延长.当环氧大豆油用量 小于3.5份时,硬脂酸钙/硬脂酸锌并用比为3: 1的体系CPE脱氯化氢初始时间比硬脂酸钙/硬 脂酸锌并用比为5:1的体系有所延长;继续增大 环氧大豆油用量,硬脂酸钙/硬脂酸锌并用比为 5:1的体系CPE脱氯化氢初始时间延长幅度明 显高于硬脂酸钙/硬脂酸锌并用比为3:1的体 系.当环氧大豆油用量达到5份时,CPE的稳定 性最好.继续增大环氧大豆油用量,CPE的稳定 性不再提高.模型化合物研究表明,环氧化合物 可以与烯丙基氯反应,生成烯丙基氯醚[4],从而起 到稳定作用. 2.4与亚磷酸酯和环氧大豆油配合使用的钙/锌 盐复合热稳定剂 亚磷酸酯是应用最广泛的辅助稳定剂,在钙/ 锌盐复合热稳定剂中是不可缺少的成分,与环氧 大豆油配合使用具有协同效应.采用亚磷酸酯 801和802与环氧大豆油同时作为辅助稳定剂, 研究它们对CPE脱氯化氢温度和脱氯化氢初始 时问的影响,结果分别如表4和5及图3和4 所示. 从表4和5可以看出,亚磷酸酯与环氧大豆 油并用后,CPE脱氯化氢温度在200.C左右甚至 达到2l1?.随着亚磷酸酯用量的增大,CPE脱 氯化氢温度总体升高;当亚磷酸酯用量为1份时, 表4亚磷酸酯801用量对CPE 脱氯化氨温度的影响? 注:环氧大豆油和硬脂酸钙/硬脂酸锌用量均为5份. 表5亚磷酸酯802用量对CPE 脱氯化氢温度的影响? 硬脂酸钙/硬脂 酸锌并用比 亚磷酸酯802用量/份 注:同表4. 8O 兰75 g70 罢65 曩60 55 50 譬45 : 图3亚磷酸酯801用量对CPE脱氯化氢 初始时间的影响 硬脂酸钙/硬脂酸锌并用比:一一3:1;?5:1. 环氧大豆油和硬脂酸钙/硬脂酸锌用量均为5份. 424橡胶工业2009年第56卷 量 昌 \ 厘 言 留 捐 馨 亚磷酸酯8O2用量/份 图4亚磷酸酯802用量对CPE脱氯化氢 初始时间的影响 注同图3. CPE脱氯化氢温度最高.硬脂酸钙/硬脂酸锌并 用比为5:1的体系CPE热稳定性优于硬脂酸 钙/硬脂酸锌并用比为3:1的体系.亚磷酸酯 801和802对CPE脱氯化氢温度的影响相差 不大. 从图3和4可以看出,亚磷酸酯与环氧大豆 油并用后,CPE脱氯化氢初始时间为35,95 min,与单用环氧大豆油作辅助稳定剂相比,CPE 的热稳定性明显提高.随着亚磷酸酯用量的增 大,CPE脱氯化氢初始时间总体延长;当亚磷酸 酯用量为1份时,CPE脱氯化氢初始时间达到最 大值.可以看出,亚磷酸酯802在延长CPE脱氯 化氢初始时间方面比亚磷酸酯801有更好的效 果.亚磷酸酯的作用机理首先表现在置换烯丙基 氯,在金属皂存在下,亚磷酸酯可以与某些金属产 生螯合或者与金属化合物生成亚磷酸盐,从而抑 制其在脱氯化氢中的催化作用. 3结论 (1)硬脂酸钙/硬脂酸锌并用作为CPE复合 热稳定剂具有协同效应;当二者并用比为5:1, 用量为5份时效果最好.但只有二者使用时不能 达到所需稳定效果,必须与辅助稳定剂配合使用. (2)环氧大豆油与硬脂酸钙和硬脂酸锌配合 使用能达到良好的稳定效果;当环氧大豆油用量 为5份,硬脂酸钙/硬脂酸锌并用比为5:1,用量 为5份时,CPE脱氯化氢初始温度达到200?, 脱氯化氢初始时间达到33min. (3)亚磷酸酯和环氧大豆油配合使用的钙/锌 盐复合体系具有优良的稳定效果,比单用环氧大 豆油更能提高CPE的热稳定性.当硬脂酸钙/硬 脂酸锌并用比为5:1,用量为5份,环氧大豆油 和亚磷酸酯用量分别为5和1份时,CPE的热稳 定效果最好. 参考文献: [1]李军.氯化聚乙烯生产技术及应用进展[J].现代化工, 1995,15(1O):13—16. [2]章文贡,林美娟.聚氯乙烯热稳定剂无毒化及其发展动向 EJ].塑料助剂,2002,9(6):8-14. Es3侯銮荣,叶露.塑料橡胶加工助剂[M].北京:化学工业出 版社,2002:238—313. E4]OwenED.DegradationandStabilisationofPVC[M].Eng— land:ElsevierAppliedSciencePublishers,1984:246—249. 收稿日期:2009—01—28 朗盛新品氟橡胶在亚洲上市 中圈分类号:TQ333.93;F276.7文献标识码:D 2009年5月21日,在朗盛青岛橡胶研究中 心二期项目建成仪式上,朗盛工业橡胶制品业务 部负责人卫国涛宣布,朗盛近日在亚洲正式推出 了Levatherm氟橡胶产品. 在亚洲推出氟橡胶产品是朗盛与位于莫斯科 的Halopolymer橡胶生产商就氟橡胶的全球销 售达成 协议 离婚协议模板下载合伙人协议 下载渠道分销协议免费下载敬业协议下载授课协议下载 后的重要一步.按照此协议,朗盛将 为氟橡胶市场提供LevathermF品牌的一系列产 品.为确保该产品在亚洲的成功推广,朗盛将在 现有销售网络之外,专门组建一个由营销和技术 服务专家构成的团队为产品提供支持. 卫国涛表示,亚洲在工业工程,科学技术等领 域取得了长足进步,其对更高性能特殊化学品解 决 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 的需求日益增加.新品氟橡胶进一步丰富 了朗盛高性能橡胶产品线,使其可为更多专业性 极强的应用领域提供服务.氟橡胶全球年销量超 过2万t,多用于航空,航天,原油开采以及密封材 料,软管,隔膜和密封塞等流程工业品.氟橡胶极 佳的耐化学性和耐热性(可耐受260oC的高温)以 及对腐蚀性液体良好的抵抗力,使其在其它橡胶 无法胜任的各种应用中得以大显身手. (本刊编辑部黄丽萍)