【摘 要】
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聚氯乙烯(PVC)是世界上应用最广泛的合成树脂之一,其制品因具有众多优异的性能而被广泛应用于生产生活的各个领域。但是,PVC是分子链中含有诸多氯原子的高分子聚合物,由于氯
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聚氯乙烯(PVC)是世界上应用最广泛的合成树脂之一,其制品因具有众多优异的性能而被广泛应用于生产生活的各个领域。但是,PVC是分子链中含有诸多氯原子的高分子聚合物,由于氯原子和整个分子链中电子云分布的明显不均匀性,使分子链出现了严重的缺陷。这导致了PVC在110℃以上就会脱下HCl,发生热降解反应,由于只有在140℃以上,PVC才具有流动性,因此,为保证PVC顺利完成加工,就必须加入热稳定剂。目前常用的铅盐类和有机锡类热稳定剂均存在一定的毒性,且污染环境,随着人们对环保要求的提高,无毒且无重金属污染的热稳定剂引起了研究者越来越多的重视。本文首先采用分子模拟软件Materials Studio中的Dmol3程序,以密度泛函理论(DFT)为基础,选用含有空轨道的硼原子作为中心原子,以硼酸作为母体进行修饰,设计出具有硼螺环结构的硼酸双甘油酯双硬脂酸酯,对其几何结构、mulliken电荷、fukui指数、前线分子轨道等进行模拟优化,得出其具有潜在的热稳定性能,然后以硼酸、甘油、硬脂酸作为原料进行合成,并采用一步熔融法使产物与钙锌氧化物复合,从而制备出新型的PVC钙锌热稳定剂。最后采用热烘箱法、热失重法等对产品的应用性能进行测试,并提出了新型钙锌热稳定剂的热稳定机理。结果表明,与工业上常用的硬脂酸钙锌热稳定剂相比,所制得的产品可使PVC具有更高的热稳定性和热氧化稳定性;新型钙锌热稳定剂与亚磷酸酯搭配使用时,有较高的协同效应;其热稳定机理主要表现为对PVC中不稳定结构的消除和对HCl的吸收。因此基本实现了本论文的研究目的。
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