免费论文：聚氯乙烯/层状双氢氧化物纳米复合材料的制备及热性能研究

聚氯乙烯（PVC）是一类重要的热塑性塑料，具有优良的综合性能，广泛应用于管材、建筑材料、绝缘材料等方面。但由于其自身化学结构上的缺陷使其在加工使用过程中必须使用热稳定剂。现有的热稳定剂往往存在一些明显的缺点，例如：传统的铅盐热稳定剂有毒、严重污染环境；有机锡类价格较高；单一金属皂类热稳定效果不足。因此寻找一种安全环保、高效且价格合理的新型热稳定剂或PVC改性树脂对PVC树脂的应用和PVC工业至关重要。本论文正是在这一背景下开展的探索性工作。聚合物/无机物纳米复合材料是近二十年来材料领域的热点之一，本论文针对PVC易降解的难题，采用目前市场上的两种热稳定剂：硬脂酸盐和层状双氢氧化物（LDHs），使用硬脂酸盐对LDHs进行有机化表面修饰，通过纳米复合技术，将现有两种热稳定剂在纳米尺度上有机地结合起来，首次通过溶液复合法制备出PVC/LDH纳米复合材料，同时与其他表面有机化修饰技术对照，探索新型具有高热稳定性的PVC/LDH纳米复合材料改性树脂，系统研究其热稳定性能，并对其机理进行探讨。主要研究内容和结果如下：首先采用多种有机化试剂，通过层间离子键、表面共价键接枝等表面有机化修饰技术，将有机阴离子和/或有机化合物引入LDHs层间和表面，显著增大LDHs的片层间距。利用XRD和FTIR等对改性前后的LDHs进行表征。然后，首次采用溶液复合法制备出了PVC/LDH纳米复合材料。XRD和TEM研究结果表明，PVC高分子链成功插层进入了LDHs片层之间，并使LDHs粒子剥离成20-40nm尺度均匀分散在PVC基体中。最后，运用刚果红法、TGA、烘箱变色法和光谱法研究了PVC/LDH纳米复合材料的热稳定性及其机理。结果表明，纳米分散的LDHs能够显著提高PVC的热稳定性，明显增加热稳定时间、起始降解温度、最大热失重速率降解温度和高温残炭量等；纳米复合材料热氧化降解过程主要产物为不同结构的酮类和长度小于3的共轭双键结构。

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