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pvc熱穩(wěn)定劑水滑石指標(biāo)的組成具有可變性,當(dāng)Mg2 和A13 被半徑相似的二價或三價陽離子(如Zn2 、Cu2 、Fe3 )同晶取代,或CO32-被其他陰離子取代,即形成所謂的類水滑石。類水滑石和水滑石在結(jié)構(gòu)上相同,只是其化學(xué)組成如金屬離子和陰離子的種類、相對比例發(fā)生了變化。
水滑石基本的性能是堿性。這是因為水滑石的層面上含有較多的輕基,另外當(dāng)層間陰離子為弱酸根時,由于其水解,也呈現(xiàn)出堿性。不同的LDHs的堿性強弱與組成中二價金屬氫氧化物的堿性強弱基本一致,但由于它一般具有很小的比表面積(5-20m2/g),表觀堿性較小,其較強的堿性往往在鍛燒產(chǎn)物中表現(xiàn)出來。經(jīng)鍛燒的產(chǎn)物一般具有較高的比表面積(200-300m2/g)。3種強度不同的堿中心和不同的酸中心,其結(jié)構(gòu)中間中心充分暴露,使其具有比水滑石更強的堿性。只有在大于D份以后,熱穩(wěn)定時間才急劇下降,而含量為D份之前下降不大。
pvc熱穩(wěn)定劑水滑石指標(biāo)組成和結(jié)構(gòu)的可控性
水滑石類化合物其主體層板的元素種類及組成比例、層間陰離子的種類及數(shù)量、二維孔道結(jié)構(gòu)可以根據(jù)需要在寬范圍調(diào)變,從而獲得具有特殊結(jié)構(gòu)和性能的材料。LDHs組成和結(jié)構(gòu)的可調(diào)變性以及由此所導(dǎo)致的多功能性,使LDHs成為一類極具研究潛力和應(yīng)用前景的新型材料。該結(jié)構(gòu)中的Mg2 ,Al3 ,OH–使層板骨架帶有正電荷,層間的可交換的陰離子(CO3)2―與層上正電荷平衡,使得這一結(jié)構(gòu)呈電中性。
共沉淀法
用構(gòu)成水滑石層的金屬離子的混合溶液在堿作用下發(fā)生共沉淀是制備水滑石常見的方法。即在一定溫度和堿性條件下,用相應(yīng)的可溶性鹽與堿反應(yīng)來合成,可溶性的鎂鹽和鋁鹽分別采用鹽、硫酸鹽或氯化物等;堿可采用、氨水等;LDHs的結(jié)構(gòu)非常類似于水鎂石[Mg(OH)2],由MgO6八面體共用棱形成單元層,位于層上的Mg2+可在一定的范圍內(nèi)被Al3+同晶取代,使得層板帶正電荷,層間有可交換的CO32-與層板上的正電荷平衡,使得LDHs的整體結(jié)構(gòu)呈電中性。碳酸鹽可用碳酸鈉、碳酸鉀等。共沉淀法分為低過飽和度共沉淀法和高過飽和度共沉淀法。
其化學(xué)組成可以表示為[MⅡ1-xMⅢx(OH)2]x+(An-)x/n·mH2O,其中MⅡ為Mg2+,Ni2+,Co2+,Zn2+,Cu2+等二價金屬陽離子;MⅢ為Al3+,Cr3+,F(xiàn)e3+,Sc3+等三價金屬陽離子;此外它還具有透明性、絕緣性、耐候性及加工性好的優(yōu)點,不受硫化物的污染,沒毒,能與鋅皂及有機錫等熱穩(wěn)定劑起協(xié)同作用,是極有開發(fā)前景的一類沒毒輔助熱穩(wěn)定劑。An-為陰離子,如CO32-,NO3-,Cl-,OH-,SO42-,PO43-,C6H4(COO)2 2-等無機和有機離子以及絡(luò)合離子,則層間無機陰離子不同,LDHs的層間距不同。當(dāng)x值在0.2-0.33之間,即MⅡ/MⅢ摩爾比介于2~4之間時能得到結(jié)構(gòu)完整的LDHs。在LDHs晶體結(jié)構(gòu)中,由于受晶格能低效應(yīng)及其晶格定位效應(yīng)的影響,使得金屬離子在層板上以一定方式均勻分布,即在層板上每一個微小的結(jié)構(gòu)單元中,其化學(xué)組成不變。
泰安燊豪化工有限公司
水滑石
專業(yè)生產(chǎn)水滑石
1 實驗
1.1 實驗原料
聚(PVC):SG.5型,北京化二股份有限公司。
LDHs(Mg/A1=2):北京化工大學(xué)可控化學(xué)反應(yīng)與技術(shù)重點實驗室。
硬脂酸鈣、硬脂酸鋅:北京化學(xué)試劑公司。
1.2 設(shè)備和儀器
高速混合機:GRH一10,遼寧阜新市輕工機械設(shè)備廠。
雙輥塑煉機:SK一160B,上海橡膠機械廠。
烘箱:PH050A,上海益恒實驗儀器有限公司。
全自動測色差計:TCP2,北京鑫奧依克光電技術(shù)有限公司。
1.3 實驗步驟及測試方法
1.3.1 實驗步驟
混料:將PVC、水滑石、硬脂酸鈣、硬脂酸鋅等混合至大約110℃時出料,然后冷卻攪拌至40℃以下?;鞜挘涸?70℃下進行混煉,記錄包輥時間和塑化好的時間,并且在塑化好以后每分鐘取一個大約1mm厚的樣片。