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聚氯乙烯(PVC)是五大通用塑料之一,但其热稳定性差,在160～200℃温度下加工时,会发生剧烈的热降解,因此必须使用稳定剂。传统热稳定剂有铅盐、有机锡、钙锌复合稳定剂。铅类稳定剂毒性大,易造成环境污染等问题,有机锡成本较高,钙锌复合稳定剂在使用中易发生“锌烧”现象。随着全球环保要求越来越高,研发新型、高效、低毒性的热稳定剂具有良好的市场前景。稀土热稳定剂是近年来发展起来的新型热稳定剂,具有无毒、长期热稳定性好等优点,而且我国稀土资源丰富,所以稀土稳定剂在我国有很好的发展前景。本文中,我们设计并合成了三种多远羧酸稀土盐(二元、三元、四元体系),通过红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)、刚果红、烘箱热老化、转矩流变仪等手段对合成产物的结构和性能进行了分析,最后进行了复合热稳定剂的设计及其应用研究,得出了如下结论:(1)多元羧酸盐的刚果红热稳定时间要长于硬脂酸盐,这是由于前者稀土金属离子含量高于后者,与PVC相容性更好,从而提高其热稳定效果;(2)三元体系的热稳定时间要稍长于二元体系,并且在相同的老化时间内,三元体系颜色要浅,这可归结为取代部分羧酸的亚磷酸,还原了PVC降解产生的自由基,改善了树脂颜色;(3)相比二元、三元体系,四元体系表现出了良好的润滑性能,有可能是残余硬脂酸起到润滑作用,也有可能是由于亚磷酸的引入,增大了层状结构硬脂酸镧的层间距,导致硬脂酸镧有机-无机层的厚度增大,从而润滑性更好;(4)通过系列试验优化、筛选,我们最后得一性能较优配方,制得稀土-钙-锌复合热稳定剂。烘箱老化测试,体系比HL-55前中期(35 min内)热稳定性能好,后期稍差,熊牌铅盐最好;加工测试表明三元、四元能更好的促进PVC的塑化,可能是稀土原子(Reδ+)与PVC分子中的氯原子(Clδ-)之间的强相互作用,可使力(特别是剪切力)的传递得到加强,从而促进PVC凝胶化;力学性能测试表明,拉伸强度从36.24 MPa(熊牌铅盐)提高到39.190 MPa (三元体系)和37.823 MPa (四元体系),耐热性能从79.0℃(熊牌铅盐)提高到79.9℃(三元体系)。