聚氯乙烯(PVC)性能优越,是一种应用十分广泛的热塑性塑料,但其热稳定性能差,必须加入一定量的热稳定剂才能加工成型。目前常用PVC热稳定剂以铅盐类、金属皂类、有机锡类等含有金属离子的热稳定剂为主。随着人类环保意识的增强,国内外正掀起研究开发环保热稳定剂以取代传统非环保品种的热潮。纯有机热稳定剂不含金属元素,是目前新型环保热稳定剂研发热点。本文选取在有机热稳定剂中效果较为突出的脲衍生物作为研究对象,设计合成了一系列尿嘧啶类有机化合物,利用刚果红法、烘箱变色法等方法系统研究了这些化合物对PVC热稳定性能的影响。结果表明这些化合物具有比钙锌稳定剂和二苯基硫脲更良好的热稳定剂效果,这是由于它们可以通过取代PVC链上不稳定氯原子及吸收氯化氢(HCl)来阻止PVC降解。在此基础上考察尿嘧啶类化合物结构与其热稳定效果的关系发现这些化合物中的氮原子在稳定反应中起到了关键作用。此外,尿嘧啶类化合物还展现了与硬脂酸锌良好的协同热稳定效果。在尿嘧啶作为PVC热稳定剂的研究基础上,通过分析影响含氮类热稳定剂稳定效果的因素,将与尿嘧啶结构相似而氮元素含量更高的尿囊素作为新型的PVC热稳定剂进行研究。结果显示尿囊素的热稳定效果比6-氨基尿嘧啶更好,这说明了提高氮元素含量是提高该类热稳定剂稳定效果的有效方法。将尿囊素作为钙锌稳定剂的辅助稳定剂使用,发现尿囊素与硬脂酸锌具有良好的协同热稳定作用,尿囊素能大幅提升钙锌稳定剂的长期热稳定效果。使用与尿嘧啶结构相似的氰尿酸作为原料,通过绿色简便的合成工艺制得了新型的有机锌化合物氰尿酸锌。通过元素分析、红外光谱分析结果推测出合成的氰尿酸锌的分子式为zn3(c3n3o3)2·zno。将氰尿酸锌用作pvc热稳定剂发现,氰尿酸锌比硬脂酸锌的效果更好,尤其是长期热稳定效果,这是因为氰尿酸锌有机酸根部分也能吸收部分hcl,减少了氯化锌的生成,延缓了锌烧。另一方面,氰尿酸锌与硬脂酸钙并用时能发生良好的协同热稳定作用,其热稳定效果比传统的硬脂酸锌/硬脂酸钙更好。此外,热稳定剂复配研究发现二苯甲酰甲烷能提高氰尿酸锌/硬脂酸钙复合热稳定剂抑制pvc初期着色的能力,季戊四醇能提高其长期热稳定效果,而环氧大豆油效果最佳兼具以上两种功能。选取苯基脲作为原料合成了一系列带有不同长度烷烃链的苯基脲衍生物,表征这些化合物对pvc热稳定性能的影响,探究氮原子电子云密度对脲衍生物热稳定剂稳定效果的影响。结果显示这些苯基脲衍生物比苯基脲的热稳定效果更好,而且烷烃链越长苯基脲衍生物的热稳定效果越好。这是因为烷烃链是排电子基团,造成了氮原子上电子云密度变大,使其取代不稳定氯原子能力增强,从而使热稳定效果提升。将这些苯基脲衍生物与硬脂酸锌并用也能产生良好的协同稳定作用,这归功于它们能络合氯化锌使其失去催化PVC降解的能力。针对6-氨基-1,3-二甲基尿嘧啶作为PVC热稳定剂的缺陷,通过分子设计以其为原料合成了一系列双尿嘧啶类化合物。作为PVC热稳定剂,这些双尿嘧啶化合物具有比6-氨基-1,3-二甲基尿嘧啶更加优秀的热稳定效果。而且这些双尿嘧啶化合物改进了6-氨基-1,3-二甲基尿嘧啶对PVC透明性影响能大的缺点,含有这些双尿嘧啶化合物的PVC样品仍能保持很高的透明度。这是因为这些双尿嘧啶化合物带有长烷烃链,与PVC相容性能好,更容易与PVC基体混成一相,不仅减小了对透明度的影响还提高了稳定剂利用率。另外,本文还发现这些这些双尿嘧啶化合物还具有一定抑制细菌生长的能力,具有发展成为抗菌多功能热稳定剂的潜力。