脂肪酸稀土用作热稳定剂的压析和喷霜特性吴茂英（广东工业大学化工系，广州510090）研究了常见脂肪酸的稀土盐用作PVC热稳定剂的压析和喷霜特性。结果表明，与常用金属皂（如钙、锌皂）有所不同，硬脂酸稀土不但喷霜小，压析也小脂肪酸稀土的压析和喷霜具有相似的递变规律：硬脂酸稀土～棕榈酸稀土～肉豆蔻酸稀土～月桂酸稀土葵酸稀土辛酸稀土。

　　在塑料加工过程中，消除或减少压析和喷霜、出汗是塑料加工及助剂开发研究的重要课题。脂肪酸稀土是近出现的新型PVC热稳定剂。关于它们的毒性、热稳定性、透明性、加工性、耐候性等性能，已有文献报导，笔者也已作了综述〔1〕。本文研究脂肪酸稀土的压析和喷霜特性。

　　1实验部分1.1原料和试剂实验用原料与试剂。

　　品名规格品名规格聚氯乙烯树脂（PVC）钛白粉工业品二辛酯增塑剂（DOP）工业品硬脂酸（十八酸）化学纯二月桂酸二丁基锡工业品棕桐酸（十六酸）化学纯三盐基硫酸铅工业品肉豆蔻酸（十四酸）化学纯硬脂酸钙（CaSt）工业品月桂酸（十二酸）化学纯硬脂酸锌（ZnSt）工业品癸酸化学纯氯化稀土（RECl工业品辛酸化学纯永固红F4R工业品氢氧化钠（NaOH）化学纯炭黑工业品氯化钙（CaCl化学纯硅胶工业品1.2主要仪器和设备GH10型高速混合机，北京塑料机械厂SK　160B型开放式炼塑机，上海橡胶机械厂Q LB360×400×1型平板硫化机，上海橡胶机械厂HHS 4型电热恒温水浴锅，上海天平仪器厂。

　　1.3实验方法1.3.1脂肪酸稀土的合成脂肪酸稀土按文献的方法合成。硬脂酸、棕榈酸、肉豆蔻酸、月桂酸稀土的熔点均为℃，癸酸稀土为102℃，辛酸稀土为83℃。

　　1.3.2压析试验压析试验配方。

　　配料配方甲配方乙永固红F4R硅胶钛白粉试验稳定剂二月桂酸二丁基锡试验方法：将配方甲捏和均匀，在塑炼机上于160℃塑炼5min ，然后，将捏和均匀的配方乙在同一塑炼机上于相同的条件下进行塑炼，这时从配方甲压析出来附着在辊面上的红色颜料即转移到配方乙而使其变红。将塑炼后的配方乙与标准红板进行红色度比较，即可确定受试稳定剂的压析度。标准红板由在配方乙中添加不同量红色颜料（永固红F4R）经塑炼制备。压析度（级）与标准红板红色颜料含量的对应关系压析度，级1.3.3喷霜试验试验配方：PVC 100 ，DOP 50 ，炭黑1 ，试验稳定剂塑料工业试板制备：按配方将配料捏和均匀后在塑炼机上于160℃塑炼5min ，然后用平板硫化机压制成3mm厚试验黑板。

　　喷霜试验：将试板置于60℃的0.5 氯化钙水溶液直至喷白度不再增加。

　　将试验黑板与标准黑板进行喷白度比较，即可确定受试稳定剂的喷霜度（级）。标准黑板由在基础配方不同量硬脂酸制备得到。喷霜度与标准黑板硬脂酸含量的对应关系见表4.

　　喷霜度，级硬脂酸含量，　2结果与讨论2.1压析特性脂肪酸稀土、硬脂酸钙、硬脂酸锌的压析度实验测定结果见表5.

　　热稳定剂压析度，级热稳定剂压析度，级硬脂酸稀土癸酸稀土棕榈酸稀土辛酸稀土肉豆蔻酸稀土硬脂酸钙月桂酸稀土硬脂酸锌由表5的实验结果可见，硬脂酸稀土的压析度明显小于硬脂酸钙而相当于硬脂酸锌另一方面，从硬脂酸稀土到月桂酸稀土，压析度基本上不因脂肪酸根碳链长度的不同而变化，而从月桂酸稀土到辛酸稀土，随脂肪酸根碳链缩短，压析反而加重。

　　2.2喷霜特性脂肪酸稀土、硬脂酸钙、硬脂酸锌的喷霜度实验测定结果见表6.

　　由表6可见，硬脂酸稀土的喷霜度的确与硬脂酸钙相当而明显小于硬脂酸锌但是，从硬脂酸稀土到月桂酸稀土，喷霜度不因脂肪酸根碳链长度的不同而变化，而从月桂酸稀土到辛酸稀土，随脂肪酸根碳链缩短，喷霜反而有所加重。

　　热稳定剂喷霜度，级热稳定剂喷霜度，级硬脂酸稀土癸酸稀土棕榈酸稀土辛酸稀土肉豆蔻酸稀土硬脂酸钙月桂酸稀土硬脂酸锌2.3压析、喷霜特性内在影响因素初步分析由上述结果可见，与传统金属皂相比，脂肪酸稀土显示出明显不同的压析、喷霜特性，这表明金属皂的压析、喷霜特性与金属的电负性和脂肪酸根碳链长度间的关系并不是简单不变的。决定金属皂压析、喷霜特性的结构因素及其作用机制还须作进一步的研究。但是，由上述结果可以看出，脂肪酸稀土的压析和喷霜度随脂肪酸根碳链长度的递变具有相似的规律性。有趣的是，脂肪酸稀土的压析和喷霜递变与熔点递变之间存在相关性，即熔点相同时压析和喷霜度也相同，熔点降低则压析和喷霜度增大。由于同系物熔点递变是其内部分子间相互作用力递变的反映，根据相似相容原理可以对脂肪酸稀土压析、喷霜特性递变的内在原因作如下初步分析：硬脂酸稀土、棕榈酸稀土、肉豆蔻酸稀土和月桂酸稀土因熔点相同，其内部分子间相互作用力一致且与PVC基质相近，因此相容性较好，在塑炼加工和放置使用过程中不易从塑料中析出而从月桂酸稀土、癸酸稀土到辛酸稀土熔点递减，其分子间相互作用力与PVC基质的差异递增，相容性递减，在塑炼加工和放置使用过程中从塑料中析出的倾向递增。

　　因此可见，金属皂与塑料基质在分子间相互作用力上的匹配程度才是直接影响它们压析、喷霜特性的内在因素。

　　3结论（1）传统金属皂热稳定剂中，硬脂酸钙、钡等压析大而喷霜小，硬脂酸锌、镉等压析小而喷霜大，硬脂酸稀土则压析、喷霜都小。

　　（2）脂肪酸稀土的压析和喷霜具有相似的递变规律：硬脂酸稀土～棕榈酸稀土～肉豆蔻酸稀土～月桂酸稀土癸酸稀土辛酸稀土。

　　3山西省化工研究所编。塑料橡胶加工助剂。北京：化学工吴茂英：脂肪酸稀土用作PVC热稳定剂的压析和喷霜特性3结论实验表明：以对叔丁基苯酚与甲醛为原料在碱催化作用下，合成了较高收率的对叔丁基杯〔n〕芳烃（n =4、6、8）在恒定升温速率、空气中，用TGA测定聚丙烯的热失重曲线来评价对叔丁基杯[ n]芳烃（n = 4、6、8）的抗热氧性能是有效的杯芳烃在聚丙烯中的抗热氧性能明显优于经典抗氧剂2 ， 6二叔丁基4甲基苯酚，且对叔丁基杯〔6〕芳烃对叔丁基杯〔4〕芳烃对叔丁基杯〔8〕芳烃。

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