壳聚糖对PVC热稳定性能影响研究

doi:10.19491/j.issn.1001-9278.2022.07.010

中国塑料 ›› 2022, Vol. 36 ›› Issue (7): 68-73.DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2022.07.010

壳聚糖对PVC热稳定性能影响研究

杨笑春¹(), 于静¹^,², 张青¹

^1.唐山师范学院化学系，河北唐山 063000
^2.唐山市绿色专用化学品重点实验室，河北唐山 063000

收稿日期:2021-01-21 出版日期:2022-07-26 发布日期:2022-07-20
作者简介:杨笑春（1980—），女，副教授，硕士，从事高分子材料加工助剂研究，yangxiaochun313@163.com
基金资助:
唐山师范学院基金项目(2022C43)

Effects of chitosan on thermal stability of PVC

YANG Xiaochun¹(), YU Jing¹^,², ZHANG Qing¹

^1.Department of Chemistry，Tangshan Teacher College，Tangshan 063000，China
^2.Tangshan Key Laboratory of Green Specialty Chemicals，Tangshan 063000，China

Received:2021-01-21 Online:2022-07-26 Published:2022-07-20

摘要/Abstract

摘要：

选择价格低廉的多种多羟基化合物，利用刚果红试纸法比较各多羟基化合物的静态热稳定性，发现壳聚糖对聚氯乙烯（PVC）的静态热稳定性最好。通过刚果红试纸法进一步研究壳聚糖与常见主热稳定剂硬脂酸钙、硬脂酸锌及硬脂酸镧的静态热稳定性能，利用热老化烘箱法比较研究壳聚糖与常见主热稳定剂的抗变色能力。采用转矩流变仪测试比较壳聚糖和常见主稳定剂对PVC的动态热稳定性能，并采用热失重分析壳聚糖对PVC热降解过程的影响。结果表明：壳聚糖对PVC的热稳定能较好，静、动态热稳定性时间分别为4 020 s和1 355 s。

关键词: 聚氯乙烯, 热稳定剂, 壳聚糖

Abstract:

A series of polyhydroxyl compounds with a low price were selected， and their static thermal stability was comparatively investigated using a Congo red method. The results indicated that the presence of chitosan could generate an optimal static thermal stabilizing effect on PVC. The static thermal stabilizing effects of chitosan and conventional primary heat stabilizers， including calcium stearate， zinc stearate and lanthanum stearate， were further evaluated using the Congo red method， and their anti?discoloration ability was compared using a thermal aging oven method. The dynamic thermal stabilizing effect on PVC was compared between chitosan and conventional stabilizers using a torque rheometer. The effect of chitosan on the thermal degradation process of PVC was studied through thermogravimetric analysis. Chitosan exhibited an optimal thermal stabilizing effect on PVC with static and dynamic thermal stabilization time of 4 020 and 1 355 s， respectively.

Key words: poly（vinyl chloride）, heat stabilizer, chitosan

中图分类号:

TQ325.3

杨笑春, 于静, 张青. 壳聚糖对PVC热稳定性能影响研究[J]. 中国塑料, 2022, 36(7): 68-73.

YANG Xiaochun, YU Jing, ZHANG Qing. Effects of chitosan on thermal stability of PVC[J]. China Plastics, 2022, 36(7): 68-73.

图/表 6

样品	分子式	静态热稳定时间t/s
木糖醇	C₅H₁₂O₅	660
季戊四醇	C₅H₁₂O₄	570
甘露醇	C₆H₁₄O₆	590
1，1，1⁃三（羟甲基）乙烷	C₅H₁₂O₃	540
田菁胶	（C₁₇H₂₈O₁₆）_n	1 080
淀粉	（C₆H₁₀O₅）_n	720
壳聚糖	（C₆H₁₁NO₄）_n	4 020

表1 多羟基化合物的静态热稳定性

Tab.1 Static thermal stability of polyhydroxyl compounds

图1 壳聚糖与常见主稳定剂的静态热稳定性

Fig.1 Static thermal stability of chitosan and common main stabilizers

稳定剂	热老化时间/min
稳定剂	5	10	15	20	25	30	35	40	45	50	60	70	80	90	100
壳聚糖
硬脂酸钙
硬脂酸锌
硬脂酸镧

表2 不同热稳定剂对PVC的抗变色能力

Tab.2 Anti?discoloration ability of PVC with different heat stabilizers

图2 样品的动态热稳定性

Fig.2 Dynamic thermal stability of the samples

图3 PVC样品的TG和DTG 曲线

Fig.3 TG and DTG curves of PVC samples

图4 壳聚糖的热稳定性机理

Fig.4 Thermal stability mechanism of Chitosan

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