脂肪酸稀土用作熱穩定劑的壓析和噴霜特性吳茂英（廣東工業大學化工系，廣州510090）研究了常見脂肪酸的稀土鹽用作PVC熱穩定劑的壓析和噴霜特性。結果表明，與常用金屬皂（如鈣、鋅皂）有所不同，硬脂酸稀土不但噴霜小，壓析也小脂肪酸稀土的壓析和噴霜具有相似的遞變規律：硬脂酸稀土～棕櫚酸稀土～肉豆蔻酸稀土～月桂酸稀土葵酸稀土辛酸稀土。

　　在塑料加工過程中，消除或減少壓析和噴霜、出汗是塑料加工及助劑開發研究的重要課題。脂肪酸稀土是近出現的新型PVC熱穩定劑。關于它們的毒性、熱穩定性、透明性、加工性、耐候性等性能，已有文獻報導，筆者也已作了綜述〔1〕。本文研究脂肪酸稀土的壓析和噴霜特性。

　　1實驗部分1.1原料和試劑實驗用原料與試劑。

　　品名規格品名規格聚氯乙烯樹脂（PVC）鈦白粉工業品二辛酯增塑劑（DOP）工業品硬脂酸（十八酸）化學純二月桂酸二丁基錫工業品棕桐酸（十六酸）化學純三鹽基硫酸鉛工業品肉豆蔻酸（十四酸）化學純硬脂酸鈣（CaSt）工業品月桂酸（十二酸）化學純硬脂酸鋅（ZnSt）工業品癸酸化學純氯化稀土（RECl工業品辛酸化學純永固紅F4R工業品氫氧化鈉（NaOH）化學純炭黑工業品氯化鈣（CaCl化學純硅膠工業品1.2主要儀器和設備GH10型高速混合機，北京塑料機械廠SK　160B型開放式煉塑機，上海橡膠機械廠Q LB360×400×1型平板硫化機，上海橡膠機械廠HHS 4型電熱恒溫水浴鍋，上海天平儀器廠。

　　1.3實驗方法1.3.1脂肪酸稀土的合成脂肪酸稀土按文獻的方法合成。硬脂酸、棕櫚酸、肉豆蔻酸、月桂酸稀土的熔點均為℃，癸酸稀土為102℃，辛酸稀土為83℃。

　　1.3.2壓析試驗壓析試驗配方。

　　配料配方甲配方乙永固紅F4R硅膠鈦白粉試驗穩定劑二月桂酸二丁基錫試驗方法：將配方甲捏和均勻，在塑煉機上于160℃塑煉5min ，然后，將捏和均勻的配方乙在同一塑煉機上于相同的條件下進行塑煉，這時從配方甲壓析出來附著在輥面上的紅色顏料即轉移到配方乙而使其變紅。將塑煉后的配方乙與標準紅板進行紅色度比較，即可確定受試穩定劑的壓析度。標準紅板由在配方乙中添加不同量紅色顏料（永固紅F4R）經塑煉制備。壓析度（級）與標準紅板紅色顏料含量的對應關系壓析度，級1.3.3噴霜試驗試驗配方：PVC 100 ，DOP 50 ，炭黑1 ，試驗穩定劑塑料工業試板制備：按配方將配料捏和均勻后在塑煉機上于160℃塑煉5min ，然后用平板硫化機壓制成3mm厚試驗黑板。

　　噴霜試驗：將試板置于60℃的0.5 氯化鈣水溶液直至噴白度不再增加。

　　將試驗黑板與標準黑板進行噴白度比較，即可確定受試穩定劑的噴霜度（級）。標準黑板由在基礎配方不同量硬脂酸制備得到。噴霜度與標準黑板硬脂酸含量的對應關系見表4.

　　噴霜度，級硬脂酸含量，　2結果與討論2.1壓析特性脂肪酸稀土、硬脂酸鈣、硬脂酸鋅的壓析度實驗測定結果見表5.

　　熱穩定劑壓析度，級熱穩定劑壓析度，級硬脂酸稀土癸酸稀土棕櫚酸稀土辛酸稀土肉豆蔻酸稀土硬脂酸鈣月桂酸稀土硬脂酸鋅由表5的實驗結果可見，硬脂酸稀土的壓析度明顯小于硬脂酸鈣而相當于硬脂酸鋅另一方面，從硬脂酸稀土到月桂酸稀土，壓析度基本上不因脂肪酸根碳鏈長度的不同而變化，而從月桂酸稀土到辛酸稀土，隨脂肪酸根碳鏈縮短，壓析反而加重。

　　2.2噴霜特性脂肪酸稀土、硬脂酸鈣、硬脂酸鋅的噴霜度實驗測定結果見表6.

　　由表6可見，硬脂酸稀土的噴霜度的確與硬脂酸鈣相當而明顯小于硬脂酸鋅但是，從硬脂酸稀土到月桂酸稀土，噴霜度不因脂肪酸根碳鏈長度的不同而變化，而從月桂酸稀土到辛酸稀土，隨脂肪酸根碳鏈縮短，噴霜反而有所加重。

　　熱穩定劑噴霜度，級熱穩定劑噴霜度，級硬脂酸稀土癸酸稀土棕櫚酸稀土辛酸稀土肉豆蔻酸稀土硬脂酸鈣月桂酸稀土硬脂酸鋅2.3壓析、噴霜特性內在影響因素初步分析由上述結果可見，與傳統金屬皂相比，脂肪酸稀土顯示出明顯不同的壓析、噴霜特性，這表明金屬皂的壓析、噴霜特性與金屬的電負性和脂肪酸根碳鏈長度間的關系并不是簡單不變的。決定金屬皂壓析、噴霜特性的結構因素及其作用機制還須作進一步的研究。但是，由上述結果可以看出，脂肪酸稀土的壓析和噴霜度隨脂肪酸根碳鏈長度的遞變具有相似的規律性。有趣的是，脂肪酸稀土的壓析和噴霜遞變與熔點遞變之間存在相關性，即熔點相同時壓析和噴霜度也相同，熔點降低則壓析和噴霜度增大。由于同系物熔點遞變是其內部分子間相互作用力遞變的反映，根據相似相容原理可以對脂肪酸稀土壓析、噴霜特性遞變的內在原因作如下初步分析：硬脂酸稀土、棕櫚酸稀土、肉豆蔻酸稀土和月桂酸稀土因熔點相同，其內部分子間相互作用力一致且與PVC基質相近，因此相容性較好，在塑煉加工和放置使用過程中不易從塑料中析出而從月桂酸稀土、癸酸稀土到辛酸稀土熔點遞減，其分子間相互作用力與PVC基質的差異遞增，相容性遞減，在塑煉加工和放置使用過程中從塑料中析出的傾向遞增。

　　因此可見，金屬皂與塑料基質在分子間相互作用力上的匹配程度才是直接影響它們壓析、噴霜特性的內在因素。

　　3結論（1）傳統金屬皂熱穩定劑中，硬脂酸鈣、鋇等壓析大而噴霜小，硬脂酸鋅、鎘等壓析小而噴霜大，硬脂酸稀土則壓析、噴霜都小。

　　（2）脂肪酸稀土的壓析和噴霜具有相似的遞變規律：硬脂酸稀土～棕櫚酸稀土～肉豆蔻酸稀土～月桂酸稀土癸酸稀土辛酸稀土。

　　3山西省化工研究所編。塑料橡膠加工助劑。北京：化學工吳茂英：脂肪酸稀土用作PVC熱穩定劑的壓析和噴霜特性3結論實驗表明：以對叔丁基苯酚與甲醛為原料在堿催化作用下，合成了較高收率的對叔丁基杯〔n〕芳烴（n =4、6、8）在恒定升溫速率、空氣中，用TGA測定聚丙烯的熱失重曲線來評價對叔丁基杯[ n]芳烴（n = 4、6、8）的抗熱氧性能是有效的杯芳烴在聚丙烯中的抗熱氧性能明顯優于經典抗氧劑2 ， 6二叔丁基4甲基苯酚，且對叔丁基杯〔6〕芳烴對叔丁基杯〔4〕芳烴對叔丁基杯〔8〕芳烴。

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