新型有机锡热稳定剂的研究

论文摘要

PVC是目前世界上五大通用塑料之一,应用范围极广。然而PVC由于分子结构的原因热稳定性差,受热易降解,因此在PVC中必须加入热稳定剂以防止或减缓其在热加工和使用过程中的热降解。含硫有机锡热稳定剂是目前初期着色和持续稳定性最好的热稳定剂,但其重要缺点是加工时有硫臭味,严重影响生产环境。在我国,新型热稳定剂的生产与应用远远跟不上PVC工业的发展,加快、加强新型有机锡热稳定剂的开发和应用研究已成为一种必然。本文合成了一种新型PVC用无臭无味,环保热稳定剂-无硫有机锡热稳定剂,并对其中间体羟基乙酸异辛酯和双（β-甲氧甲酰乙基）二氯化锡的合成进行了研究。首先用单模微波加热法合成羟基乙酸异辛酯,考察各影响因素,并确定其最佳合成工艺是、异辛醇与羟基乙酸最佳摩尔比为1.4:1、H型大孔树脂作催化剂、其用量为羟基乙酸质量的1.3%、反应温度115℃、微波加热反应20min,大大提高了反应速率;其次合成了双（β-甲氧甲酰乙基）二氯化锡,研究各反应因素的影响,确定其最佳原料配比,创新了双（β-甲氧甲酰乙基）二氯化锡的提纯方法得到了高纯度高产率的产品;最后通过钠与羟基乙酸异辛酯反应,进而与双（β-甲氧甲酰乙基）二氯化锡反应,合成一种新型有机锡热稳定剂。通过刚果红法测试产品的热稳定性能结果表明:有机锡热稳定剂的填加量为1.5%时, PVC树脂的热稳定时间为40min（180℃）。说明所合成的有机锡热稳定剂在低用量时具有良好的热稳定性,而且无毒、无硫臭,是一种环境友好的热稳定剂,彻底解决了目前使用最好的含硫有机锡热稳定剂的除臭问题,此新型有机锡热稳定剂的合成将会有很好的社会效益。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 国内外PVC 工业发展概况
• 1.1.1 PVC 的热降解
• 1.1.2 PVC 的热稳定化
• 1.1.3 PVC 热稳定剂的种类及特点
• 1.2 有机锡热稳定剂概述
• 1.2.1 有机锡热稳定剂的分类
• 1.2.2 有机锡热稳定剂的应用特点
• 1.2.3 有机锡类稳定剂长期稳定性好的原因
• 1.2.4 有机锡热稳定剂的国内外发展状况
• 1.2.5 有机锡热稳定剂的研究方向
• 1.3 本课题的提出及研究意义
• 1.4 本课题的研究内容
• 第2章 有机锡热稳定剂中间体的合成
• 2.1 羟基乙酸异辛酯的制备
• 2.1.1 主要原料和仪器设备
• 2.1.2 实验方案的设计
• 2.1.3 分析表征方法
• 2.1.4 实验过程
• 2.1.5 结果和讨论
• 2.1.6 产品结构表征
• 2.2 双（Β-甲氧甲酰乙基）二氯化锡的合成及表征
• 2.2.1 主要原料和仪器设备
• 2.2.2 实验方案的设计
• 2.2.3 分析表征方法
• 2.2.4 实验过程
• 2.2.5 结果和讨论
• 2.2.6 产品结构表征
• 2.3 本章小结
• 第3章 有机锡热稳定剂的合成
• 3.1 主要原料和仪器设备
• 3.2 合成原理
• 3.3 实验过程
• 3.4 分析表征方法
• 3.4.1 氯含量的测定
• 3.4.2 红外谱图分析
• 3.4.3 核磁谱图分析
• 3.4.4 锡含量的测定
• 3.5 结果和讨论
• 3.5.1 温度对反应的影响
• 3.5.2 不同物料比对反应的影响
• 3.5.3 产品结构表征
• 3.6 本章小结
• 第4章 有机锡热稳定剂的热稳定性能测试
• 4.1 主要原料和仪器设备
• 4.2 实验方法
• 4.2.1 塑料的混合
• 4.2.2 塑炼方法
• 4.2.3 热稳定性测试方法
• 4.3 实验过程
• 4.4 结果和讨论
• 4.5 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读学位期间发表的学术论文
• 致谢