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聚氯乙烯(polyvinyl chloride,简称PVC)是一种重要的通用塑料,具有强度高、耐腐蚀、不易燃和透明度好等优点,其产品广泛应用于建筑、化工、电器、包装等领域。然而,PVC存在热稳定性差的缺点,130℃便发生热降解。通常PVC的加工温度在180℃左右,导致PVC自身颜色发生明显变化,力学性能急剧降低。因此,在加工过程中必须添加适宜的热稳定剂以抑制其降解。常用的热稳定剂有铅盐、有机锡、稀土和Ca/Zn皂类热稳定剂。近年来,随着环保要求的加强,无毒钙/锌盐类热稳定剂越来越受关注。传统钙/锌皂热稳定剂价廉、润滑性好,但热稳定性较差,且锌皂易造成制品“锌烧”。故开发新型、环保的钙/锌复合热稳定剂成为必然趋势。本文合成了氰尿酸钙、氰尿酸锌、巴比妥酸钙、巴比妥酸锌四种热稳定剂。通过对合成条件的优化,最终确定氰尿酸钙和氰尿酸锌的较适宜合成条件是反应温度为100℃,反应物摩尔配比为n(氧化物):n(氰尿酸)=1.4:1,反应时间为2h;巴比妥酸钙和巴比妥酸锌的较适宜合成条件是反应温度为105℃,反应物摩尔配比为n(氧化物):n(巴比妥酸)=1:1.2,反应时间为2h。并通过红外光谱(FTIR)、X射线衍射光谱(XRD)和扫描电镜(SEM)等表征手段对最终产品进行了表征及分析。通过热重分析、静态刚果红、烘箱热老化和动态转矩流变法研究了该热稳定剂分别应用于PVC的热稳定效果。结果表明:分别添加四种热稳定剂于PVC的两个阶段热失重率相比纯PVC均有降低,且氰尿酸锌最明显,其次是巴比妥酸钙。刚果红热稳定时间分别为氰尿酸锌28.01min,氰尿酸钙23.47min,巴比妥酸锌38.48min,巴比妥酸钙36.23min;热老化试样变黑时间分别为氰尿酸锌65min,氰尿酸钙70min,巴比妥酸锌70min,巴比妥酸钙75min。转矩流变测试氰尿酸锌的最小扭矩(18N·m)和最大扭矩(36.5 N·m),小于氰尿酸钙。巴比妥酸锌的最小扭矩(19.5N·m)和最大扭矩(36.5N·m)均小于巴比妥酸钙,但巴比妥酸锌的塑化时间长于巴比妥酸钙。通过烘箱热老化测试法和测溶液电导率两种方法研究了氰尿酸钙、氰尿酸锌、巴比妥酸钙和巴比妥酸锌四种单一热稳定剂分别以钙盐/锌盐两两复配后的热稳定效果。结果表明:氰尿酸钙/巴比妥酸锌和巴比妥酸钙/氰尿酸锌两种复配方式均表现出了良好的协同效应及优异的热稳定性能,且钙盐与锌盐质量配比为1.8:1.2时,复合热稳定剂的热稳定效果较好。比较了两种自制的钙/锌复合热稳定剂和目前市场上公认的国内钙/锌和国外钙/锌复合热稳定剂,结果表明:四种钙/锌复合热稳定剂的热稳定性能依次是氰尿酸钙/巴比妥酸锌﹥国外钙/锌﹥氰尿酸锌/巴比妥酸钙﹥国内钙/锌。并探讨和分析了钙/锌复合热稳定剂的热稳定机理。