1. 研究目的与意义
聚氯乙烯(pvc)是世界五大通用树脂之一。pvc加热至100℃时，即伴随脱氯化氢反应，pvc在其加工温度（170~200℃）下降解速度加快；随着降解程度的加深，pvc树脂的颜色逐渐加深且制品力学性能受到严重破坏。因此，pvc加工前须加入适量的热稳定剂。随着pvc产量和消耗量的递增，pvc热稳定剂的需求量也将持续增加。
目前市场上pvc热稳定剂主要有铅稳定剂、钙锌稳定剂、有机锡稳定剂等。长期以来铅盐和钡镉盐类稳定剂因价廉和性能优良一直主导着世界pvc热稳定剂市场，但铅及钡镉等重金属盐对人体和环境存在严重的毒性问题；有机锡基无毒热稳定剂虽然热稳定效能和透明性极佳，但存在价格高、异味大、刚果红时间短、会发生硫化污染等诸多缺点。相比之下，基于协同作用原理设计开发的复合体系钙锌复合热稳定剂具有更大的发展潜力，钙锌复合热稳定剂兼有钙皂的长效热稳定性与锌皂的良好初期着色性等诸多优点，无毒、可规避异味问题、具有广阔的适用性、制备工艺相对简单。ca/zn复合热稳定剂是国内外公认的无毒、环保热稳定剂体系，注定其富有极强的市场生命力。
故可利用来源丰富的工业油脂衍生物制备油脂源多聚脂肪酸，并以其为基础合成具有协同增塑功能的工业油脂源pvc热稳定剂，为天然油脂的高值化利用提供了一个新视野。
2. 国内外研究现状分析
高性能钙/锌热稳定剂是世界各国研究的热点和难点,研究方向主要包括以下3个方面：①将多官能度脂肪酸结构引入热稳定剂分子中以提高PVC长期热稳定性；如MeiLi以松香和松节油为起始原料，旨在PVC复合热稳定剂中引入具有松香刚性稠环、萜烯桥环结构的二元酸以改善PVC的热稳定性，制备出了热稳定性能优良的粉末状萜马酸酐钙锌复合热稳定剂和丙烯海松酸钙锌复合热稳定剂。刘红军等开发了粉末状马来海松酸三元酸钙(MPA)/锌PVC热稳定剂，其与脂肪酸盐有较好的协同效应，与硬脂酸钙复配时，热稳定时间可达59min。②通过在油脂基双键上增加活性基团的方式增加热稳定剂与PVC间的相容性,进而改善PVC热稳定性；如郭立新等研究了以环氧脂肪酸钙、环氧脂肪酸锌为主体的固体钙/锌复合热稳定剂，研究发现其对PVC不但有较好的长期热稳定作用，而且具有较好的初期着色性。③开发新型辅助热稳定剂如β-二酮等与钙/锌体系的协同作用，以进一步开发钙/锌复合热稳定剂的品种。
3. 研究的基本内容与计划
1.以蓖麻油及其衍生物为原料，设计合成新型蓖麻油源多聚脂肪酸，并表征产物结构。改变溶剂浓度、催化剂种类等调节多聚脂肪酸的官能度和粘度，制备聚合度较为均一的多聚脂肪酸，解决多聚脂肪酸结构设计的问题；
2.利用动态热机械分析(DMA)、SEM、微机控制电子万能试验机、电导率法、刚果红法等仪器及分析测试手段，对PVC材料的力学性能、动态力学性能及热稳定性进行考察，探讨不同蓖麻油源多聚脂肪酸与PVC抗拉强度、材料硬度及断裂伸长率之间的关系，研究PVC液体热稳定剂的协同增塑功能与其多元酸分子结构间的对应关系，探讨工业油脂源PVC热稳定剂体系的协同增塑机理。
4. 研究创新点
在全世界石油资源渐趋紧缺、价格飞涨的今天，利用来源丰富的工业油脂衍生物蓖麻酸甲酯的特殊结构特征，制备蓖麻油源多聚脂肪酸，并以其为基础合成具有协同增塑功能的工业油脂源PVC液体热稳定剂，为天然油脂的高值化利用提供了一个新视野。
