稀土稳定剂在PVC中的应用性能章永化陈守明(华南理工大学高分子系广州510640)沈杰(广东广洋高科技股份有限公司广州511356)摘要:研究了一种新型稳定剂即稀土稳定剂在聚氯乙烯(PVC)加工中的应用特点0研究表明,该稀土稳定剂具有优异的热稳定性~独特的促进加工熔融~偶联增容及内增韧作用,良好的透明性~初期有色性及估异的耐候性能~高效~无毒~无味~无放射性,可完全取代铅~镉~钡等金属盐类稳定剂0关键词:稀土稳定剂聚氯乙烯加工PVC性能优异~资源丰富~价格低廉,因而得到广泛的应用,市场需求强劲,其世界年销量在热塑性塑料中仅次于PE居第二位0但是由于PVC在生产加工中容易分解,严重影响到加工的顺利进行,甚至失去使用价值0所以在PVC的加工中必须加入一定量的稳定剂,以阻止或延缓其分解0PVC加工常用的稳定剂有铅盐类~金属皂类和有机锡类稳定剂0由于铅盐类和大部分金属皂类稳定剂都有毒性,且金属皂类的稳定效率低,有机锡类虽然多数无毒,但价格昂贵0随着人们对环境保护意识的加强,全世界限制或者禁止PVC有毒加工稳定剂的使用0因此,开发和研制无毒~高效~价格低廉的稳定剂已成为塑料加工领域里一个迫切的课题0稀土是指元素周期表中第族元素钪~钇及原子序数从5到6的15个镧系元素的统称0稀土在我国储量丰富,占全世界的80以上0稀土化合物可应用于冶金~化工~塑料~农业~电子等领域,开发应用稀土有着广泛的发展前景0稀土在塑料加工中可赋予PVC优异的热稳定性,其应用价值被越来越多的实践所证明130早在20世纪0年代,国内外的研究人员便开始了新型稀土稳定剂的研究与实验,他们对稀土稳定剂的稳定机理作了大量的研究4,50但是,目前在国外仍没有大量的工业化生产,国内有一些单位做了实验和理论的研究,真正进行大批量生产的工厂只有少数几家0本文系统研究了广东广洋高科技股份有限公司最近研制的几种稀土稳定剂在PVC中的应用特征0该稀土稳定剂是通过稀土(主要为La~Ce~Pr~Cd等)阳离子与数种阴离子络合以及加入部分协同物质而得到的产品01实验部分1.1原材料PVC(S-1000):齐鲁石化产;REC稳定剂:广洋高科技股份有限公司产;国产复合铅稳定剂:温州塑料助剂总厂;进口复合铅稳定剂:德国汉高公司;ACR加工助剂:苏州安利化工厂;钡镉稳定剂膏:厦门电化厂;液体钡锌稳定剂:北京化工三厂;其余均为市售工业级01.2实验设备和仪器LJ-1000型拉力试验机:广州实验仪器厂;XJJ-5型冲击实验机:承德实验仪器厂;XWB-300A维卡热变形测定仪:承德实验仪器厂;-W型万能制样机:承德实验仪器厂;SK-160B双辊开炼机:上海橡胶机械厂XSS-300型转矩流变仪:上海挤出机械厂;WGW光电雾度计:上海第三光学仪器厂;OLB-D型平板硫化机:上海橡胶机械厂01.3试样制备按下面各实验的配方,将各组分母料分别与PVC高速混合均匀,在双辊开炼机上混炼~压片,然后在-W型万能制样机上制样01.4性能测试1.4.1热稳定性测试静态热稳定性按刚果红法GB/T291-1982实4章永化等稀土稳定剂在PVC中的应用性能收稿日期:2002-04-18施~动态热稳定性按195C一双辊动态粘辊时间和流变性能实验实施01.4.2加工性能测试使用XSS-300转矩流变仪~对不同的实验配方进行流变实验:混合器转速为32转/分~温度为185C~加料量为75g01.4.3光学性能测试将稀土稳定剂(简称RECD与别的稳定剂对比~将不同配方的物料在双辊开炼机(辊筒温度为160CD上塑炼5分钟~然后压片~并将拉出的样片在平板硫化机(温度为170CD上压制成约1.0m厚的样片~用光电雾度计直接读出其透光率和雾度01.4.4力学性能测试拉伸强度按GB1040-79方法在LJ-1000型拉力试验机上测试~拉伸速度为20mm/min0冲击强度按GB1043-80方法在XJJ-5型冲击实验机上测试~实验速度为3.5mm/S0维卡软化点按国家标准实验方法在XWB-300A维卡热变形测定仪上测定01.4.5着色性与耐侯性测试在相同的实验配方和在同样的实验条件下~用不同的稳定剂制备的PVC试样在自然光及紫外光(1000W汞灯~灯管距离样片约30cmD照射下进行对比实验0通过在不同时间段内观察试样的颜色变化01.4.6毒性及放射性测试在市级检测中心地行小白鼠急性毒性实验和放射性实验02结果与讨论2.1优异的热稳定性稀土稳定剂REC-109与几种传统铅盐和Ba-Zn复合稳定剂的静态和动态热稳定实验结果列于表1中0表1稀土稳定剂...
