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1、42塑料助劑2010年第2期(總第8O期)一二酮作用模式和鋅基熱穩(wěn)定劑協(xié)同作用機(jī)理研究(下)吳茂英林悟森林蒞蒙(廣東工業(yè)大學(xué)輕工化工學(xué)院,廣州,510006)摘要研究和比較了一二酮金屬配合物和金屬皂的熱穩(wěn)定效能,提出了聚氯乙烯(PVC)用鋅基熱穩(wěn)定劑中一二酮的作用模式,在此基礎(chǔ)上提出鋅基熱穩(wěn)定劑中一二酮與鋅皂協(xié)同作用的“多重交織可逆酸堿反應(yīng)”機(jī)理。與傳統(tǒng)的“交換再生”機(jī)理相比,該機(jī)理能從多方面揭示鋅基熱穩(wěn)定劑熱穩(wěn)定效能的影響因素及規(guī)律性,并解釋了鋅基熱穩(wěn)定劑協(xié)同作用現(xiàn)象。關(guān)鍵詞聚氯乙烯/3一二酮作用模式鋅基熱穩(wěn)定劑協(xié)同作用機(jī)理InsightsintoModeofActiono
2、ffl-DiketonesandMechamismofSynergisminZinc__basedHeatStabilizers(Part2)WuMao——yingLinWu——senLinLi——meng(Facul~ofChemicalandLightIndust~,GuangdongUniversityofTechnology,Guangzhou,510006)Abstract:Anideaofthemodeofactionof/3-diketonesinzinc—-basedheatstabilizersforpolyvinylchlo-·ride(eve)waspo
3、sedbyinvestigatingtheheatstabilizingefficienciesofsomemetaldiketonatecomplexesincomparisonwiththecorrespondingmetalsoaps.Basedonthisresult,amechanismofsynergisminzinc-basedheatstabilizers,referedas“multiplyinterweavedreversibleacid-basereaction”mechanism,wasputforward.Byapplyingthenewmechan
4、isminsteadofthetraditional“exchange—regeneration’’mechanism,theinfluenc—ingfactorsandrulesforheatstabilizingefficienciesofzinc-basedheatstabilizerscouldberevealedmorecomprehensivelyandthesynergeticphenomenonsinzinc-basedheatstabilizersystemscouldbeexplained。Keywords:polyvinylchloride;-diket
5、one;modeofaction;zinc-basedheatstabilizer;mechanism;synergism2.2鋅基熱穩(wěn)定劑的協(xié)同作用機(jī)理(2)與協(xié)效穩(wěn)定劑的締合程度較?。?.2.1新協(xié)同作用機(jī)理的提出f3)與協(xié)效熱穩(wěn)定劑及由協(xié)效穩(wěn)定劑中和HCl根據(jù)鋅基熱穩(wěn)定劑的組成特點(diǎn)和現(xiàn)有的熱穩(wěn)而生成的金屬氯化物的反應(yīng)程度較小。定作用機(jī)理,在對(duì)PVC的熱穩(wěn)定作用過程中,一其中,原因(1)肯定是不重要的,因?yàn)閱为?dú)使用二酮鋅配合物比鋅皂保持更高的有效濃度的可能時(shí)/3一二酮鋅配合物和ZnSt對(duì)PVC的熱穩(wěn)定效能原因包括:并不存在明顯差別。有關(guān)復(fù)合金屬皂熱穩(wěn)定作用(1)與PVC及
6、其降解產(chǎn)生的HCI的反應(yīng)程度機(jī)理的研究報(bào)道曾指}lI,鋅皂可與作為協(xié)效穩(wěn)定較小:劑的鈣皂等發(fā)生締合作用”。但是,如果與協(xié)效穩(wěn)定劑的締合程度小是因?yàn)橐欢\配合物與鋅皂收稿日期:2Oo9一l2—07相比能更有效改進(jìn)鋅基熱穩(wěn)定劑的熱穩(wěn)定效能。第2期吳茂英,等.一二酮作用模式和鋅基熱穩(wěn)定劑協(xié)同作用機(jī)理研究(下)43那么,對(duì)于以不可能與鋅皂締合的無機(jī)化合物(如綜合以上結(jié)果和有關(guān)熱穩(wěn)定劑作用機(jī)理的知水滑石等)作為協(xié)效穩(wěn)定劑的鋅基穩(wěn)定劑,一二酮識(shí),現(xiàn)提出鋅基熱穩(wěn)定劑及其與一二酮協(xié)同作用將不具有改進(jìn)其熱穩(wěn)定效能的功效。然而事實(shí)并的新機(jī)理,以CaSt2/ZnStz和CaSt2/ZnStJH/
7、3體系為非如此,故原因(2)也是不重要的。因此,與協(xié)效熱例,如圖1和圖2所示。穩(wěn)定劑及由協(xié)效穩(wěn)定劑中和HC1而生成的金屬氯化物的反應(yīng)程度較小是一二酮鋅配合物與鋅皂相比能有效改進(jìn)鋅基熱穩(wěn)定劑熱穩(wěn)定效能的重要原因。由于/3一二酮鋅配合物是含氧雙齒配體螯合物,而鋅皂是含氧單齒配體簡(jiǎn)單配合物,前者具有HCl更高的熱力學(xué)穩(wěn)定性,與其他金屬化合物的反應(yīng)程度較小,因此原因(3)的重要性是可以理解的。理H—PVC一Cl論上./3一二酮鋅配合物和鋅皂與由協(xié)效穩(wěn)定劑中圖1CaStJZnSt復(fù)合熱穩(wěn)定劑協(xié)同作用新機(jī)理和HC1