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增塑剂是世界产量和消耗量最大的助剂之一,在生产和应用中可使高聚物分子内部改性,增加加工成型时的可塑性和流动性,并使成品具有柔韧性及耐高温性等。与常用增塑剂相比而言聚酯增塑剂由于具有较高分子量、耐迁移、耐高温等优点,应用十分广泛。但常用聚酯增塑剂(由二元酸与二元醇制得)在使用中存在着一些缺陷,如低分子量聚酯虽然增塑效果好,但是易挥发,耐高温性能差;而高分子量聚酯增塑剂与聚合物的相容性较差。同时,随着世界各国环境保护意识的提高,一些占据市场主导地位的、对人类及环境有毒害、污染的增塑剂目前在世界范围内已受到限制使用,特别是对主增塑剂DOP等提出了限制使用的RoHS禁令,必然会遏制其相关产业链的发展。为了克服常用聚酯类增塑剂在使用中存在的一些缺陷,本论文从聚酯增塑剂的催化合成入手,结合实验室的具体条件和优势,以正硅酸乙酯为硅源,硝酸氧锆为锆源,采用溶胶-凝胶法制备不同锆硅比的PW-ZrO2-SiO2负载型催化剂,并通过FT-IR、XRD、BET、ICP-AES、UV-Vis、TG等手段对不同硅锆比的催化剂进行了表征,并将其应用于以三羟甲基丙烷(TMP)和已二酸(AA)为主要原料的聚酯化反应中,以庚酸(HA)为封端剂,制备了分子量分布于600~3800之间的聚酯增塑剂。考察了催化剂中不同锆硅比对催化活性的影响,同时还考察了反应条件如醇酸摩尔比、聚酯化反应时间(加封端剂以前)、带水剂二甲苯用量等因素对聚酯产物分子量分布和收率的影响以及催化剂重复使用效果。将制得的分子量分布于600~3800之间的聚酯增塑剂用于PVC硬质板材压制实验,通过与DOP对比研究其与PVC的相容性与增塑效果。主要研究内容如下:(1)以溶胶-凝胶一步法制备不同ZrO2含量的PW-ZrO2-SiO2催化剂,与纯磷钨酸(PW)相比其比表面积显著提高,在ZrO2含量为10%~30%的范围内,比表面积由原来纯PW6 m2/g提高到110 m2/g以上。通过XRD、FT-IR、TG等表征手段发现,PW均匀分散到载体ZrO2-SiO2复合氧化物中同时仍然保持着PW的Keggin结构,而且表现出良好的热稳定性。(2)通过考察催化剂的聚酯化反应性能发现,不同ZrO2含量的ZrO2-SiO2负载磷钨酸在聚酯化反应过程中均表现出良好的催化活性。与其他不同锆硅比负载PW催化剂相比,锆硅比3:7制备的PW-3ZrO2-7SiO2催化剂在TMP聚酯化反应中具有较高的催化活性,且制备的聚酯产品分子量分布可控性好。当醇酸摩尔比nTMP:nAA:nHA=1:1:1.2、催化剂用量0.5%、带水剂170 mL,聚酯化反应时间1.5 h,封端反应时间2 h时,制得的分子量分布于3835~601聚酯产品占93.38%。由TG测试结果可知这种聚酯产品加热至300℃以上才开始分解,至370℃全部分解,说明TMP聚酯具有很高的热稳定性。催化剂重复使用三次,其聚酯产品的总产率基本保持恒定。(3)通过将制得的聚酯增塑剂用于PVC硬质板材压制实验发现,制备得到的聚酯增塑剂具有与DOP相似的增塑效果及可加工性。由于所合成的聚酯增塑剂具有无毒、无味且耐高温、可降解性好等优点,同时分子量具有较强的可控性,因此具有更加广阔的应用前景。