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聚氯乙烯(PVC)是世界五大通用热塑塑料之一,因其独特的性能,被广泛的应用于众多领域,是我国重点开发的新材料之一。然而,其自身结构存在一定的缺陷,使得在实际加工过程中,必须添加一定量的热稳定剂,来提高PVC制品的热稳定性能,抑制其受热降解。目前,市场上使用较多的热稳定剂,大多存在价格昂贵、性能不佳、有毒等缺陷。欧盟已经出台相关法规,将全面禁止使用含铅的热稳定剂,我国的相关法规出台也已经提上了日程,使得无毒环保的热稳定剂深入研究已经迫在眉睫。自然界中植物油与生物基原料易得、可再生、绿色环保,是化石原料无法比拟的。因此,本论文基于生物基原料改性制备PVC热稳定剂及复配应用技术。首先,本文以芥酸为原料,30%双氧水为氧源,甲酸、浓硫酸为催化剂,通过液相环氧化反应,制备环氧芥酸,经复分解反应制备了环氧芥酸钙与环氧芥酸锌,将具有氧原子孤对电子对的环氧基团引入到产物中,起到协同稳定的效果,与传统的硬脂酸钙/硬脂酸锌对比,具有更好的长期热稳定性能。在此基础上,探究了体系中添加1,3-二甲基-6-氨基脲嘧啶(DMAU)、季戊四醇(PER)和?-二酮辅助热稳定剂的协同效应,初期白度获得较大的改善,有效地抑制“锌烧”,其中DMAU热稳定效果最为显著,探究了DMAU与环氧芥酸钙/环氧芥酸锌复配体系的作用机理。其次,基于一种路易斯酸-无水氯化铝为催化剂,单硬脂酸甘油酯和氧化锌为原料,一步法制备得到生物基单硬脂酸甘油酯锌(ZnGlyA),通过FT-IR、XRD、元素分析、原子吸收和热重分析等仪器对产物结构进行表征,考察了CaSt2与ZnGlyA二元体系的热稳定剂性能,发现CaSt2与ZnGlyA添加量分别为2.25 phr与0.75 phr时,体系的热稳定性能最好,与同等用量的传统CaSt2/ZnSt2热稳定剂相比,热稳定效果得到较大改善。为了进一步提升PVC材料的性能,在此基础上,向体系中添加不同比例氨基脲嘧啶(GNMD)、乙酰丙酮钙(CaI)、高氯酸钠(NaClO4)辅助稳定剂,采用多种测试方法考察PVC样品的热稳定性能,热稳定性能得到显著的提高。最后,石墨烯(GR)因其具有独特的结构和良好的导电性能,将其应用于CaSt2/ZnGlyA二元体系中,制得PVC/石墨烯复合材料。性能测试结果表明,添加0.2 phr石墨烯的PVC试样,拉伸强度、邵氏A硬度较不添加石墨烯的PVC试样,分别提高了8.38%、20.63%,GR/GNMD的添加量为2%时(质量比0.2/1.8),PVC静态热稳定时间(TS)和热稳定时间(T2)分别达到102.5 min、124.5 min,较CaSt2/ZnGlyA二元体系分别提高67 min和49.5 min。热重结果显示,最大分解温度(Tp)可以达到317.66 oC,表明GR与CaSt2/ZnGlyA二元体系之间具有良好的协同效应。此外,SEM显示GR均匀的分散在PVC试片中,起到分子间穿插的协同效应,石墨烯可以显著的增强PVC制品的导电性能,有望应用于导电PVC塑料中。