N-直链烷基马来酰胺酸根合镧(Ⅲ)的制备及对PVC的热稳定作用

来源 :中国化学会第29届学术年会 | 被引量 : 0次 | 上传用户:serene_he
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  以马来酸酐、直链烷基胺、氢氧化钠和硝酸镧为基本原料,采用直接法合成了六种N-直链烷基马来酰胺酸根合镧(Ⅲ)配合物,研究了其结构与性能和对PVC的热稳定作用.固相法合成配体时影响因素主要是研磨时间、研磨温度、烘焙时间和烘焙温度;配合物合成主要影响因素是C[La(NO3)3]、C[NaOH]、n(OH-):n(HL)以及反应时间.正交试验确定了合成N-十六烷基马来酰胺酸根合镧(Ⅲ)配合物的最优条件为:C[La(NO3)3]=0.3 mol/L、n(OH-):n(HL)=1.01:1、C[NaOH]=0.3 mol/L、反应时间30 min.热重和元素分析确定配合物的分子式为:LaL3·H2O;FTIR、NMR-1H确定羧基O和酰胺N与La(Ⅲ)发生配位作用,形成螯合物.静态法和动态法结合,研究了五种配合物对PVC的热稳定作用时间.结果发现:随着碳链的增长,配合物对PVC的热稳定效果增强,其中N-十六烷基马来酰胺酸根合镧(Ⅲ)对PVC的热稳定效果最好,其热稳定效果优于硬脂酸钙、硬脂酸锌和季戊四醇等,与有机锡接近;而且N-十六烷基马来酰胺酸根合镧(Ⅲ)与硬脂酸钙、有机锡和季戊四醇等具有良好的协同作用,据此复配制备了系列复合热稳定剂,该复合热稳定剂对PVC不仅具有优良的热稳定性能,而且能够提高PVC的力学性能.通过FTIR、Uv-vis和TGA热降解动力学研究推测出N-十六烷基马来酰胺酸根合镧(Ⅲ)对PVC的热稳定作用机制为:La3+容易与PVC中活跃的Cl发生配位作用,减弱了C-Cl键的极性和β-H的酸性,从而阻碍了共轭多烯的形成;另外由于La3+特殊的电子层结构,会与PVC分解释放的HCl发生反应生成配合物,减少了HCl对重排反应的催化;配体N-十六烷基马来酰胺酸根能与PVC降解产生的共轭多烯发生Diels-Alder加成反应,消除PVC分子中的共轭链,增强PVC分子链的柔顺性,阻隔PVC的进一步降解.
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