脂肪酸稀土用作熱穩(wěn)定劑的壓析和噴霜特性吳茂英（廣東工業(yè)大學(xué)化工系，廣州510090）研究了常見脂肪酸的稀土鹽用作PVC熱穩(wěn)定劑的壓析和噴霜特性。結(jié)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(guī)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(guò)程中，消除或減少壓析和噴霜、出汗是塑料加工及助劑開發(fā)研究的重要課題。脂肪酸稀土是近出現(xiàn)的新型PVC熱穩(wěn)定劑。關(guān)于它們的毒性、熱穩(wěn)定性、透明性、加工性、耐候性等性能，已有文獻(xiàn)報(bào)導(dǎo)，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(shí)驗(yàn)部分1.1原料和試劑實(shí)驗(yàn)用原料與試劑。

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

　　1.3實(shí)驗(yàn)方法1.3.1脂肪酸稀土的合成脂肪酸稀土按文獻(xiàn)的方法合成。硬脂酸、棕櫚酸、肉豆蔻酸、月桂酸稀土的熔點(diǎn)均為℃，癸酸稀土為102℃，辛酸稀土為83℃。

　　1.3.2壓析試驗(yàn)壓析試驗(yàn)配方。

　　配料配方甲配方乙永固紅F4R硅膠鈦白粉試驗(yàn)穩(wěn)定劑二月桂酸二丁基錫試驗(yàn)方法：將配方甲捏和均勻，在塑煉機(jī)上于160℃塑煉5min ，然后，將捏和均勻的配方乙在同一塑煉機(jī)上于相同的條件下進(jìn)行塑煉，這時(shí)從配方甲壓析出來(lái)附著在輥面上的紅色顏料即轉(zhuǎn)移到配方乙而使其變紅。將塑煉后的配方乙與標(biāo)準(zhǔn)紅板進(jìn)行紅色度比較，即可確定受試穩(wěn)定劑的壓析度。標(biāo)準(zhǔn)紅板由在配方乙中添加不同量紅色顏料（永固紅F4R）經(jīng)塑煉制備。壓析度（級(jí)）與標(biāo)準(zhǔn)紅板紅色顏料含量的對(duì)應(yīng)關(guān)系壓析度，級(jí)1.3.3噴霜試驗(yàn)試驗(yàn)配方：PVC 100 ，DOP 50 ，炭黑1 ，試驗(yàn)穩(wěn)定劑塑料工業(yè)試板制備：按配方將配料捏和均勻后在塑煉機(jī)上于160℃塑煉5min ，然后用平板硫化機(jī)壓制成3mm厚試驗(yàn)黑板。

　　噴霜試驗(yàn)：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(yàn)黑板與標(biāo)準(zhǔn)黑板進(jìn)行噴白度比較，即可確定受試穩(wěn)定劑的噴霜度（級(jí)）。標(biāo)準(zhǔn)黑板由在基礎(chǔ)配方不同量硬脂酸制備得到。噴霜度與標(biāo)準(zhǔn)黑板硬脂酸含量的對(duì)應(yīng)關(guān)系見表4.

　　噴霜度，級(jí)硬脂酸含量，　2結(jié)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(shí)驗(yàn)測(cè)定結(jié)果見表5.

　　熱穩(wěn)定劑壓析度，級(jí)熱穩(wěn)定劑壓析度，級(jí)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(shí)驗(yàn)結(jié)果可見，硬脂酸稀土的壓析度明顯小于硬脂酸鈣而相當(dāng)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(zhǎng)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(shí)驗(yàn)測(cè)定結(jié)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(dāng)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(zhǎng)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(wěn)定劑噴霜度，級(jí)熱穩(wěn)定劑噴霜度，級(jí)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(nèi)在影響因素初步分析由上述結(jié)果可見，與傳統(tǒng)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(fù)性和脂肪酸根碳鏈長(zhǎng)度間的關(guān)系并不是簡(jiǎn)單不變的。決定金屬皂壓析、噴霜特性的結(jié)構(gòu)因素及其作用機(jī)制還須作進(jìn)一步的研究。但是，由上述結(jié)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(zhǎng)度的遞變具有相似的規(guī)律性。有趣的是，脂肪酸稀土的壓析和噴霜遞變與熔點(diǎn)遞變之間存在相關(guān)性，即熔點(diǎn)相同時(shí)壓析和噴霜度也相同，熔點(diǎn)降低則壓析和噴霜度增大。由于同系物熔點(diǎn)遞變是其內(nèi)部分子間相互作用力遞變的反映，根據(jù)相似相容原理可以對(duì)脂肪酸稀土壓析、噴霜特性遞變的內(nèi)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(diǎn)相同，其內(nèi)部分子間相互作用力一致且與PVC基質(zhì)相近，因此相容性較好，在塑煉加工和放置使用過(guò)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(diǎn)遞減，其分子間相互作用力與PVC基質(zhì)的差異遞增，相容性遞減，在塑煉加工和放置使用過(guò)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(zhì)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(nèi)在因素。

　　3結(jié)論（1）傳統(tǒng)金屬皂熱穩(wěn)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(guī)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(xué)工吳茂英：脂肪酸稀土用作PVC熱穩(wěn)定劑的壓析和噴霜特性3結(jié)論實(shí)驗(yàn)表明：以對(duì)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(duì)叔丁基杯〔n〕芳烴（n =4、6、8）在恒定升溫速率、空氣中，用TGA測(cè)定聚丙烯的熱失重曲線來(lái)評(píng)價(jià)對(duì)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(yōu)于經(jīng)典抗氧劑2 ， 6二叔丁基4甲基苯酚，且對(duì)叔丁基杯〔6〕芳烴對(duì)叔丁基杯〔4〕芳烴對(duì)叔丁基杯〔8〕芳烴。

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