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第 8 期 周 喜，等: 表面改性剂对 Zn-Mg-Al 水滑石热稳定剂性能影响 ·1391·

3.4 g CPE、1.3 g TiO 2 、0.69 g ACR、热稳定剂（0.34 g 此，采用激光粒度仪测定表面改性 Zn-Mg-Al 水滑
Zn-Mg-Al 水滑石、0.43 g ZnSt 2 、0.25 g PE 蜡、0.17 g 石的粒径。取适量改性 Zn-Mg-Al 水滑石于 100 mL
季戊四醇酯、0.17 g 硬脂酸钡、0.05 g 二苯甲酰甲烷、 体积分数 95%的乙醇中超声分散 10 min，随后进行
0.05 g 季戊四醇、0.05 g 双酚 A）。 样品粒径检测。
采用烘箱变色法 [23] 对改性 Zn-Mg-Al 水滑石进
2 结果与讨论
行静态热稳定性检测。双辊机温度设置为 152 ℃，
辊间距为 0.3 mm；将 135.8 g PVC 混料（其中，热稳定 2.1 表面改性剂种类对 Zn-Mg-Al 水滑石动态热稳
剂 2.4 g）在双辊机上混炼 4 min，取出样品，剪成 2
定性能的影响
cm×2 cm 样片，按顺序编好号。然后，将样片置于 PVC 树脂在加工过程中除受热外，还要受螺杆
热老化实验箱内的旋转架上进行老化，温度设定为 与料筒间、辊筒与辊筒间，以及物料通过口模或者
185 ℃，每隔 10 min 取出一组 PVC 样片，观察样片 喷嘴时等的剪切作用，与 PVC 树脂加工过程直接相
颜色的变化情况，并用色差仪检测样品颜色。双辊 关的是其动态热稳定性 [23] 。因此，PVC 树脂的动态
塑炼机实验的基础配方是：80 g PVC（SG-3）、25 g 热稳定性是评价其热稳定性能的重要指标之一。采
CaCO 3 、28 g DOP、0.2 g 硬脂酸、0.2 g 季戊四醇、 用转矩流变仪对含有不同改性 Zn-Mg-Al 水滑石的
热稳定剂（0.625 g Zn-Mg-Al 水滑石、0.781 g ZnSt 2、 PVC 树脂进行动态热稳定性能测试，以混炼 15 和
0.313 g PE 蜡、0.313 g 硬脂酸钡、0.098 g 季戊四醇 20 min 的 PVC 混料的颜色（色差仪测试）表征热稳
酯、0.09 g 二苯甲酰甲烷、0.09 g 季戊四醇、0.09 g 定剂抑制 PVC 的初期着色性能，以动态热稳定时间
双酚 A）。 表征 PVC 长期动态热稳定性能。考察了表面改性剂
1.4 激光粒度分析 的种类对 PVC 树脂动态热稳定性能的影响，并检测
水滑石的热稳定性与其粒径大小密切相关。因 了改性 Zn-Mg-Al 水滑石的粒径，结果见表 1、2。

表 1 添加不同改性 Zn-Mg-Al 水滑石 PVC 树脂的动态热稳定性能评价结果
Table 1 Evaluation results of dynamic thermal stability of PVC resin which adds different modified Zn-Mg-Al hydrotalcites
15 min 20 min 长期动态热
测试样
L a b c L a b c 稳定时间/s
标样 94.57 0.46 0.48 0.67 94.57 0.46 0.48 0.67 
月桂酸锌 Zn-Mg-Al 83.63 6.73 19.75 20.91 82.88 6.12 18.40 19.42 1805
硬脂酸钠 Zn-Mg-Al 87.92 1.53 12.37 12.52 83.34 7.88 18.02 19.69 1808
十二羟基硬脂酸锌 Zn-Mg-Al 89.82 1.68 12.39 12.56 85.16 5.70 17.89 18.81 1857
十二烷基硫酸钠 Zn-Mg-Al 90.12 1.77 13.34 13.52 85.40 4.22 16.53 17.09 1579
聚乙二醇 Zn-Mg-Al 90.20 1.39 12.2 12.32 89.94 1.13 10.67 12.32 1863
司班 80 Zn-Mg-Al 90.24 1.71 12.43 12.65 87.55 4.77 16.19 16.95 1936
未改性 Zn-Mg-Al 89.78 1.00 10.63 10.79 85.33 4.60 15.77 16.51 1819
聚乙二醇 Mg-Al 88.88 0.74 8.60 8.72 84.87 4.13 14.69 15.35 1823
注：标样是指色差仪自带的白色样板；L 表示偏白缺黑的程度，即白度；a 表示偏红缺绿的程度；b 表示偏黄缺蓝的程度；c 表
示色彩饱和的程度。本文以 L 为判断依据；—代表无数值。

表 2 改性 Zn-Mg-Al 水滑石的粒径 表面改性剂中，月桂酸锌和硬脂酸钠改性的 Zn-Mg-Al
Table 2 Particle size of modified Zn-Mg-Al hydrotalcites 水滑石抑制 PVC 的初期着色性相对较差；十二羟基
D 50 /µm D 90 /µm D 97 /µm D av /µm 硬脂酸锌、十二烷基硫酸钠和聚乙二醇改性的
月桂酸锌 10.766 19.774 25.330 11.850 Zn-Mg-Al 水滑石抑制 PVC 的初期着色性相对较好，
硬脂酸钠 6.054 12.007 16.266 6.946 相应 PVC 混料流变样品的白度相似，分别为 89.82、
十二羟基硬脂酸锌 8.816 17.054 22.397 9.895
90.12、90.20。为了进一步区分十二羟基硬脂酸锌、
十二烷基硫酸钠 7.670 14.834 19.655 8.653
十二烷基硫酸钠和聚乙二醇的作用效果，将转矩流
聚乙二醇 5.577 11.795 16.065 6.545
变仪测试 PVC 动态初期热稳定性时间延长至 20
司班 80 8.862 16.622 21.638 9.814
min，相应 PVC 混料流变样品的白度分别为 85.16、
注：D 50 、D 90、D 97 表示测试样累积体积分数达到 50%、90%、
85.40、89.94。上述结果表明，以聚乙二醇为表面改
97%时所对应的颗粒粒径，D av 表示测试样颗粒的平均粒径。
性剂时，制备的改性 Zn-Mg-Al 水滑石的动态初期

从表 1 可知，以混炼 15 min PVC 混料的颜色表 热稳定性最优。这可能是因为聚乙二醇属于非离子
征热稳定剂抑制 PVC 的初期着色性能时，在考察的 型的水溶性聚合物表面改性剂，在反应体系中具有