桐油基β-二酮辅助热稳定剂的制备与性能研究开题报告

1. 研究目的与意义

PVC树脂是五大通用型热塑性树脂之一，但其在160-200℃加工时，会因严重降解作用而使性能变坏，只有加入稳定剂才能实现在高温下成型加工。因此，开发和生产新型稳定剂对PVC的发展有着巨大意义．β- 二酮类化合物是 70 年代后期引入稳定体系的辅助热稳定剂。β-二酮类热稳定剂较金属热稳定剂有卓越的初期着色能力和长期的稳定性，作为金属皂类稳定剂的辅助稳定剂使用，大大拓展了金属皂类稳定剂的应用范围。

热稳定剂作为PVC加工时必不可少的助剂，加强对其性能的深入了解，开发高效、无毒、价廉的品种对发展PVC加工有着重要意义。

2. 国内外研究现状分析

β-二酮化合物是70年代后期引入热稳定剂体系的新型辅助稳定剂, 以其卓越的协效性被引入PVC热稳定剂体系，成为迄今为止最好的有机辅助稳定剂之一，为PVC复合稳定剂的发展起到关键作用。β-二酮化合物最早由法国罗纳-普朗克公司引入PVC稳定体系, 具有取代活泼氯的功能代表。此类化合物与钙锌体系复配可产生协同效应，具有优良的抗初期着色性能, 可有效防止锌烧。 某些产品对制品的长期热稳定性也有很好的改善作用，同时尚能提高制品的耐候性和透明性。国内外最早用作辅助稳定剂的β-二酮化合物主要是十八烷酰基苯甲酰基甲烷，并于20世纪70年代后期实现工业化，在食品卫生领域得到了广泛应用。山西省化工研究所承担的国家科委七五科技攻关项目，开发了硬脂酰苯甲酰甲烷并将其用作PVC热稳定剂，于1990年通过技术鉴定，并形成了批量生产能力。目前，国内外用作热稳定剂的β-二酮化合物有乙酰丙酮、苯甲酰丙酮、庚酰苯甲酰甲烷 辛酰苯甲酰甲烷、硬脂酰苯甲酰甲烷以及苯甲酰甲烷等。闫晓红就硬脂酰苯甲酰甲烷与钙锌复合体系在硬PVC中的应用作了试验，结果表明该化合物加入后，有效延缓了PVC的初期着色，提高PVC的长期热稳定性能优良。Ciba公司开发的1,3-嘧啶二酮类化合物，以嘧啶二酮环为核心，这种杂环结构能够在PVC降解反应的初期介入, 起到抑制初期着色和保持良好色泽稳定性的作用，而辅助组分旨在改善和提高长期热稳定性。Ciba公司[12]还开发出了一种多酮化合物(DATHP), 其结构类似于脱水乙酸(DHA)。Akcros公司申请了吡咯啉-2,4-二酮的专利，和β-二酮相比其可以更好地控制颜色，而且很少的用量就可以达到较好的稳定效果。

3. 研究的基本内容与计划

（1） 以桐油甲酯为原料，在溶剂和催化剂存在下，与苯乙酮进行克缩合反应，合成一种桐油基β-二酮。探索反应的最优条件；

（2）将该β-二酮作为辅助热稳定剂，与传统的钙/锌热稳定剂进行复配，考察该β-二酮和ca/zn体系间协同作用。

研究方法和技术路线（1）桐油基β-二酮辅助稳定剂的合成及性能研究以桐油甲酯为原料，利用克莱森缩合反应制备桐油基β-二酮辅助稳定剂。化合物的产率和结构将综合使用高效液相色谱-质谱联用、1h-nmr、13c-nmr和ft-ir波谱来表征；化合物的相对分子质量将使用高分辨率电喷雾质谱来表征。考察桐油基β-二酮和ca/zn体系间协同作用。通过以下试验方法和技术手段，测定pvc的初期着色性、静态热稳定性、动态热稳定性、加工流变性能、耐候性、力学性能等，考察桐油基β-二酮辅助热稳定剂的结构、添加量对pvc材料热性能的影响，研究结构与性能间的关系。

4. 研究创新点

(1) 将桐油甲酯应用于热稳定剂的制备，开拓了桐油在PVC热稳定剂领域的应用途径。

(2) 研制一种桐油基β-二酮辅助热稳定剂。