Page 179 - 《精细化工》2020年第4期

第 4 期 于 静，等: α-酮戊二酸镧的制备、复配及其对 PVC 热稳定性能的影响 ·813·

由表 6 可知，随着 PER 用量的增加，PVC 的热 1.5〕综合性能突出，故在动态热稳定性测试中选择
稳定性能也呈先上升后下降的趋势，且当 PER 与 ATAL 及 ATAL/PER 复合热稳定剂〔m(ATAL)∶m(PER)=
ATAL 用量比为 1.5∶1 时，PVC 的热稳定性能最好， 1∶1.5〕进行对比测试分析，结果如图 6 所示。
热稳定时间为 37 min，说明 PER 与 ATAL 之间能够
发挥更好的协同作用；但不同量的 PER 对 PVC 终
点颜色的影响较小，说明 PER 抑制着色的能力较差。
2.4.4 ATAL 与 ESO 的协同作用
将 ATAL 与 ESO 按照表 7 中的质量比混合均匀得
复合热稳定剂，而后按照 100∶3 的质量比将 PVC 与
复合热稳定剂混合均匀，采用刚果红试纸法测试复合
热稳定剂对PVC热稳定性能的影响，结果如表7所示。

表 7 ATAL 与 ESO 的协同性能
Table 7 Synergistic properties between ATAL and ESO
图 6 ATAL (a) 及 ATAL/PER 复合热稳定剂(b) 对 PVC
m(ESO)∶m(ATAL) 热稳定时间/min 终点颜色
动态热稳定性能的影响
1∶1 20 Fig. 6 Dynamic thermal stability of ATAL (a) and ATAL/
PER composite thermal stabilizer (b) to PVC

2∶1 22 由图 6 可知，当 PVC 中单独添加 ATAL 时，PVC

的动态热稳定时间为 1820 s，平衡扭矩为 35 N·m，
3∶1 25 之后 PVC 加工的扭矩值便逐渐上浮，说明 PVC 逐

渐发生降解，导致加工性能下降。当 PVC 中添加
4∶1 23 ATAL/PER 复合热稳定剂时，其对 PVC 的动态热稳

定时间为 3480 s，明显高于单独添加 ATAL 时的动
5∶1 22 态热稳定时间，平衡扭矩为 25 N·m，明显低于单独

添加 ATAL 时的平衡扭矩值，说明 ATAL/PER 复合
由表 7 可知，ESO 与 ATAL 具有一定的协同性，
热稳定剂在动态热稳定性和加工性方面明显优于单
当 ESO 与 ATAL 质量比为 3∶1 时，协同性能最好，
独使用 ATAL，PER 与 ATAL 之间发挥了协同作用。
PVC 热稳定时间可达 25 min，这可能是和 ESO 分子
2.6 热降解 PVC 的扫描分析
链上的环氧键有关，环氧键可通过开环反应吸收中
图 7 为 PVC+ATAL 和 PVC+ATAL/PER 两个体
和 PVC 降解过程释放的氯化氢，从而抑制降解过
系的样品在 180 ℃下分别降解 0、30、60 min 后样
程；但 PVC 终点颜色较 PER 和 PDOP 配方的要深，
品表面的微观形貌。
说明 ESO 抑制着色方面性能较差。
综合对比以上结果，ATAL 与 4 种辅助热稳定
剂复配均有一定的协同作用。从静态热稳定时间对
比，ATAL 与 4 种辅助热稳定剂的协同作用顺序为：
ATAL/PER>ATAL/ESO>ATAL/PDOP>ATAL/β-二酮；
从终点颜色对比，其与 4 种辅助热稳定剂的协同作
用顺序为：ATAL/PER>ATAL/PDOP>ATAL/ESO>ATAL/
β-二酮。由此可见，ATAL 与 PER 间的协同作用最
好，与β-二酮间的协同作用最差，这可能是由于
PER 与 ATAL 间的络合能力较强，且 PER 自身也具
有一定的吸收 HCl 的能力，而β-二酮与 ATAL 间的
络合能力较差，且β-二酮结构中较大的苯环基团增
加了位阻，使得其与 ATAL 复合后对 PVC 热稳定性
能的协效作用较差。
2.5 动态热稳定性能测试
图 7 PVC 随热降解时间的微观形貌变化
通过对 2.4 节中 4 种复合热稳定剂性能对比发现，
Fig. 7 Micromorphology of PVC with different thermal
ATAL/PER 复合热稳定剂〔m(ATAL)∶m(PER)=1∶ degradation time