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电导率实验验证季戊四醇镧热稳定性15-11

日期: 2016-11-2

   本文选择电导率法测试了季戊四醇镧和ZnSt2、CaSt2以及β-二酮的协同作用,实验结果如图3-16(I-III)和表3-16所示。 

 

  图3-16(I)是季戊四醇镧和ZnSt2的复配电导率曲线,从图中可以看出,热降解初期脱HCl的速度比较缓慢;随着热降解的进行,产生越来越多的HCl,并对PVC的进一步降解产生催化作用,在短时间内产生大量的HCl气体,导致降解速率迅速增大[56]。

 

  从曲线中可以看出纯PVC的诱导时间非常短,随着热稳定剂的加入诱导时间显著延长,季戊四醇镧/ZnSt2为3/1、2/2、1/3和0/4时诱导时间分别为90.47min、60.03min、20.58min和10.79min,热稳定时间分别为100.26min、72.79min、30.36min和11.58min,通过这两组数据发现季戊四醇镧与ZnSt2具有优良的协同作用,且当季戊四醇镧/ZnSt2比例为3/1时诱导时间和热稳定时间最长,即协同作用最好,同刚果红实验数据相符。 

 

  图3-16(II)是季戊四醇镧和CaSt2的复配电导率曲线,当季戊四醇镧/CaSt2为3/1、2/2、1/3和0/4时诱导时间分别为53.36min、72.01min、67.35min和31.29min,热稳定时间分别为67.35min、92.82min、84.75min和44.63min。图3-16(III)是季戊四醇镧和β-二酮的复配电导率曲线,当季戊四醇镧/β-二酮为3/1、2/2、1/3和0/4时诱导时间分别为61.17min、74.97min、36.94min和25.48min,热稳定时间分别为77.60min、92.84min、50.74min和30.20min。 

 

 

 

 

 

图 3-16  复配实验的电导率/时间曲线

 

表 3-16 180℃条件下电导率实验的数据

 

 

 

 

 

公式 和

[HCL]t —t时间的摩尔浓度;

γt=t时间时的电导率值(γ)-初始电导率值(γ0);

 

0.01:当纯水中存在碳酸根等酸根离子时的校正值;

 

Vt—t时间的降解速率[57]。

 

  根据上述公式我们每隔10min计算PVC样品的平均降解速率,实验结果如表3-17所示,前10min时间内季戊四醇镧与ZnSt2以及CaSt2复配时的降解速率均为0.26×10-6mol·L-1·min,

季戊四醇镧与β-二酮复配时前10min的降解速率为0.06×10-6mol·L-1·min-1,从这组数据可以看出加热前10min时复配β-二酮的样品降解速率要小于与ZnSt2以及CaSt2复配时的速率;然而随着加热的进行,复配β-二酮的样品的降解速率迅速增大,这说明β-二酮抑制脱除HCl的能力比较弱;

 

 

  当季戊四醇镧/ZnSt2复配时两者比例不同,降解速率差距也较大,随着ZnSt2含量的增加降解速率迅速增大,当比例为3/1时降解速率最小,说明此比例抑制脱HCl的能力较强;季戊四醇镧/CaSt2复配时也有类似的递变规律,但是当比例为2/2时抑制脱HCl的能力较强。

 

 

表3-17 180℃条件下降解速率