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·334· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 36 卷
由表 6 可见,随着 ESBO 的加入,氰尿酸钙/ 产生的 HCl,生成氰尿酸配体、CaCl 2 以及 ZnCl 2 ,
锌复合体系前期和长期热稳定效果都得到了大幅度 且产生的 ZnCl 2 能催化氰尿酸锌进行热稳定化反应
提升。首先,由高锌配比〔m(氰尿酸钙)∶m(氰尿酸 (C-烷基化反应),致使氰尿酸配体置换 PVC 链上
锌)=0∶5、1∶3 和 2∶3〕可以看出,ESBO 加入明 活泼的烯丙基氯,从而降低热降解引发部位,变成
显减缓了锌烧的出现,并且,随着氰尿酸锌含量的 相对稳定的结构,使得 PVC 制品能够较好地抑制初
增加,初期抑制着色性能也越来越好,锌烧时间分 期着色,具有良好的初期稳定性能。然而,产生的
别比不加 ESBO 推迟了 50、60 和 70 min。这表明对 ZnCl 2 又是加速 PVC 进行降解的催化剂,出现锌烧
于高锌配比的样品,ESBO 不仅可提升初期白度, 现象。这和热老化测试中高锌盐含量 PVC 样品现象
而且长期性也得到大幅度提高;其次对高钙配比样品 一致,初期较白,但锌烧现象严重。由于氰尿酸钙/
〔m(氰尿酸钙)∶m(氰尿酸锌)=5∶0、4∶1 和 3∶1〕 锌复合使用,并且由氰尿酸锌可以吸收 HCl 和在
进行分析可知,ESBO 使得锌烧现象完全消失,长 ZnCl 2 催化下进行热稳定化反应(C-烷基化反应)这
期性能得到提高,但初期白度没有多大提升。以上 一机理得知,氰尿酸钙与 HCl 反应生成的氰尿酸配
实验结果可以得出,ESBO 与氰尿酸钙/锌有优异的 体,在 ZnCl 2 催化下也进行置换活泼烯丙基氯的反
协同作用,是一种非常适合该体系的辅助稳定剂。 应,并且生成的 CaCl 2 不具有催化 PVC 制品降解的
原因是:ESBO 分子结构内含有一定数量的环氧基 作用。最后氰尿酸钙会与 ZnCl 2 反应以降低 ZnCl 2
团,这些结构在氰尿酸钙/锌中的金属离子催化下可 的浓度,从而来抑制锌烧的出现。因此,通过调控
以利用开环反应与 HCl 反应、取代不稳定的 Cl 原子, 钙/锌复配质量比可使其具有良好的协同作用。氰尿
而且可以和共轭双键进行加成反应,使共轭双键大 酸钙/锌具体的反应机理如下所示:
量减少,样品白度上升。
刚果红实验测试 ESBO 和氰尿酸钙/锌复合体系
热稳定时间结果见图 5。由图 5 可见,ESBO 和氰尿
酸钙/锌体系具有非常好的协同作用。在 m(氰尿酸
钙)∶m(氰尿酸锌)=3∶2 时,热稳定时间达到了
76 min,m(氰尿酸钙)∶m(氰尿酸锌)=2∶3 时达到
72 min;其次,ESBO 对高锌含量热稳定时间提升比
高钙含量的提升更明显,这一结果和热老化实验的
结果吻合。
图 5 添加 ESBO 下,氰尿酸钙/锌不同质量比对应 PVC
样品的热稳定时间
Fig. 5 Effect of mass ratio of calcium cyanurate to zinc
cyanurate on the stability time of PVC samples in
the presence of ESBO
2.7 氰尿酸钙/锌热稳定机理探究
氰尿酸钙/锌属于含氮有机基团的钙/锌盐热稳
定剂,目前对于这类热稳定剂的作用机理研究较为 3 结论
完善与系统,结合文献[18-20]得到具体机理为,氰
尿酸钙和氰尿酸锌可以吸收 PVC 制品热降解过程 (1)采用氰尿酸和氢氧化钙/氧化锌为原料,