水滑石類化合物應(yīng)用前景廣泛(二)水滑石及其改性后的類水滑石在離子交換,吸附,傳導(dǎo),分離,和催化等諸多領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。目前應(yīng)用的是作為阻燃劑和PVC材料中的熱穩(wěn)定劑。水滑石屬于陰離子型層狀化合物。層狀化合物是指具有層狀結(jié)構(gòu)、層間離子具有可交換性的一類化合物,利用層狀化合物主體在強(qiáng)作用下所具有的可插層性和層間離子的可交換性,鈣鋅穩(wěn)定劑的動態(tài)穩(wěn)定性,將一些功能性客體物質(zhì)引入層間空隙并將層板距離撐開從而柱化合物。水滑石類化合物是一類具有層狀結(jié)構(gòu)的新型無機(jī)功能材料,LDHs的主體層板化學(xué)組成與其層板陽離子特性、層板電荷密度或者陰離子交換量、超分子插層結(jié)構(gòu)等因素密切相關(guān)。一般來講,只要金屬陽離子具有適宜的離子半徑和電荷數(shù),均可形成LDHs層板。層狀雙羥基復(fù)合金屬氧化物(Layered Double Hydroxide,LDH)是水滑石(Hydrotalcite,HT)和類水滑石化合物(Hydrotalcite-LikeCompounds,HTLCs)的統(tǒng)稱,鈣鋅穩(wěn)定劑用哪種水滑石,由這些化合物插層組裝的一系列超分子材料稱為水滑石類插層材料(LDHs)。1842年Hochstetter首先從片巖礦層中發(fā)現(xiàn)了天然水滑石礦;二十世紀(jì)初人們由于發(fā)現(xiàn)了LDH對氫加成反應(yīng)具有催化作用而開始對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究;1969年Allmann等人通過測定LDH單晶結(jié)構(gòu),確認(rèn)了LDH的層狀結(jié)構(gòu);二十世紀(jì)九十年代以后,隨著現(xiàn)代分析技術(shù)和測試手段的廣泛應(yīng)用,人們對LDHs結(jié)構(gòu)和性能的研究不斷深化。
水滑石在鈣鋅穩(wěn)定劑和大棚膜中鈣鋅穩(wěn)定劑水滑石是無毒的熱穩(wěn)定材料??梢宰鳛榫邸o毒、廉價的熱穩(wěn)定劑。它可以有效的吸收PVC在加工和使用過程中分解產(chǎn)生的HCI,鈣鋅穩(wěn)定劑,提高PVC的加工條件和熱穩(wěn)定劑??膳c有機(jī)錫或鉛鋅共同作為熱穩(wěn)定劑,或與其他助劑共同使用,進(jìn)一步提高PVC的熱穩(wěn)定性。
水滑石與其他制劑混用,除了可改善高分子材料的耐熱性外,還可以改善它們的其它性能。如機(jī)械強(qiáng)度、抗老化溫度、制品表面亮度、絕緣性能、抗靜電性能、抗紫外線性能等。水滑石還具有良好的隔熱性,促進(jìn)PVC農(nóng)膜對紅外線的吸收,提高家膜的保溫性。
將水滑石應(yīng)用于PVC中早開始于二十世紀(jì)七十年代。人們發(fā)現(xiàn)將水滑石作為熱穩(wěn)定劑添加到PVC中發(fā)現(xiàn)添加了水滑石的PVC樣品比未添加水滑石的PVC樣品熱穩(wěn)定性更加優(yōu)異。水滑石對PVC的熱穩(wěn)定機(jī)理研究了不同陰離子結(jié)構(gòu)的水滑石對PVC的熱穩(wěn)定效果,他們認(rèn)為水滑石吸收HC1的機(jī)理分兩步:步:HC1層間陰離子發(fā)生反應(yīng),置換出層間陰離子,鈣鋅穩(wěn)定劑 初期百度,形成以C1為層間陰離子的水滑石。第二步:層柱水滑石本身與1反應(yīng),同時一層柱結(jié)構(gòu)完全破壞,形成金屬氯化物。
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