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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 ·1393·

表 4 添加不同改性 Zn-Mg-Al 水滑石 PVC 树脂的静态热稳定性能评价结果
Table 4 Evaluation results of static thermal stability of PVC resin which adds different modified Zn-Mg-Al hydrotalcites
热老化时间/min
表面改性剂 测试样 0 10 20 30 40 50 60 70
聚乙二醇 Mg-Al 84.56 84.24 81.80 80.01 79.25 76.80 74.75 68.32
聚乙二醇 Zn-Mg-Al 84.58 84.20 82.73 80.75 80.00 78.06 73.45 41.59
月桂酸锌 Zn-Mg-Al 84.46 84.31 83.02 80.88 79.97 76.79 67.2 33.78
十二烷基硫酸钠 Zn-Mg-Al 84.67 83.49 82.48 80.74 79.35 77.74 73.18 37.53
十二羟基硬脂酸锌 Zn-Mg-Al 84.42 83.33 81.80 80.40 79.42 77.66 68.32 31.78
硬脂酸钠 Zn-Mg-Al 84.39 83.72 81.92 80.51 79.38 76.75 59.96 37.26
司班 80 Zn-Mg-Al 84.55 84.29 82.54 80.71 79.68 77.4 72.79 35.59
注：标样 L=94.16。

2+
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从表 3 和表 4 可知，与 Mg-Al 水滑石相比，经 结构中含有 Zn ，Zn 增强了 Zn-Mg-Al 水滑石抑制
聚乙二醇、司班 80、月桂酸锌和十二烷基硫酸钠改 PVC 的初期着色性能，但当 Zn-Mg-Al 水滑石的层
性的 Zn-Mg-Al 水滑石具有较好的初期静态热稳定 板与 PVC 降解释放出的 HCl 反应时，生成 ZnCl 2 又
性能，在前 20 min，相应 PVC 样片的颜色相对较浅， 会促进 PVC 的降解，使 PVC 样片的颜色快速加深，
白度相对较高。经十二羟基硬脂酸锌和硬脂酸钠改 即发生“锌烧”现象，导致其长期静态热稳定性能
性的 Zn-Mg-Al 水滑石则与 Mg-Al 水滑石的初期静 不如 Mg-Al 水滑石。在考察的表面改性剂中，聚乙
态热稳定性能相当。随着热老化时间由 20 min 增加 二醇对 Zn-Mg-Al 水滑石热稳定剂的改性效果最好，
至 60 min，各 PVC 样片的颜色均由白转黄。在 60 min 综合热稳定性能相对较优。
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时，与含 Mg-Al 水滑石热稳定剂的 PVC 样片相比，添 2.3 Zn /Mg 2+ 物 质的量 比对聚乙 二醇改性
加改性 Zn-Mg-Al 水滑石热稳定剂制备的 PVC 样片 Zn-Mg-Al 水滑石性能的影响
的颜色较深。在 70 min 时，添加改性 Zn-Mg-Al 水 根据文献报道 [25-27] ，水滑石层板中阳离子的含
滑石的相应 PVC 样片已转变为黑色，而 Mg-Al 水滑 量对其结构与性能具有非常重要的影响。因此，本
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石相应的 PVC 样片仍为黄色。上述结果表明，Mg-Al 文考 察了 Zn /Mg 物质的 量比 对聚乙 二醇 改性
水滑石的长期静态热稳定性能优于 Zn-Mg-Al 水滑石。 Zn-Mg-Al 水滑石作为 PVC 热稳定剂性能的影响，结
与 Mg-Al 水滑石相比，Zn-Mg-Al 水滑石的层板 果见表 5。

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表 5 Zn /Mg 物质的量比对添加改性 Zn-Mg-Al 水滑石的 PVC 树脂动态热稳定性能的影响
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Table 5 Effect of Zn /Mg molar ratio on dynamic thermal stability of PVC resin which adds different modified Zn-Mg-Al
hydrotalcites
15 min 20 min
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n(Zn )︰n(Mg ) 长期动态热稳定时间/s
L a b c L a b c
标样 94.57 0.46 0.48 0.67 94.57 0.46 0.48 0.67 –
1:1 90.28 1.28 11.25 11.38 87.81 2.05 13.64 13.79 1880
1:2 89.93 1.38 11.72 11.86 85.33 4.50 15.91 16.54 1898
1:3 90.20 1.39 11.97 12.32 89.94 1.13 10.67 12.32 1863
1:4 89.94 1.49 11.82 11.97 84.17 3.14 15.27 15.49 1855
1:5 87.36 2.05 13.66 13.94 81.37 5.75 16.99 17.94 1662
1:6 87.88 2.51 13.07 13.23 80.93 6.55 17.40 18.59 1683
1:7 90.24 1.92 13.01 13.15 89.75 1.50 12.13 12.28 1872
1:8 84.87 4.07 16.25 16.80 82.64 3.09 14.48 14.81 1612
注：—代表无数值。

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由表 5 可知，从混炼 15 min 的 PVC 混料的颜 混炼时间延长至 20 min，n(Zn )︰n(Mg )=1︰3 或
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色可以看出，当 n(Zn )︰n(Mg )=1︰5、1︰6 或 1︰ 1︰7 时，制备的改性 Zn-Mg-Al 水滑石的初期热稳
8 时，相应 Zn-Mg-Al 水滑石抑制 PVC 的初期着色 定性能明显优于其他样品，相应 PVC 混料的色度保
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性能相对较差；当 n(Zn )︰n(Mg )=1︰1、1︰2、1︰ 3、 持较好，白度分别为 89.94、89.75。从表 5 中动态
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1︰4 或 1︰7 时，相应 Zn-Mg-Al 水滑石抑制 PVC 热稳定性评价结果可知，当 n(Zn )︰n(Mg )=1︰1、
的初期着色性能相对较好，白度为 89.94~90.28。当 1︰2、1︰3、1︰4 或 1︰7 时，含相应改性 Zn-Mg-Al