專利名稱：用于塑料的無(wú)塵穩(wěn)定劑組合物和其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于塑料，特別是聚氯乙烯(PVC)的粒狀無(wú)塵穩(wěn)定劑組合物，其中這種組合物基本上不含規(guī)定使用的塑料。
背景技術(shù)：
在熱塑性塑料的加工中，加入穩(wěn)定劑的作用是提高塑料的穩(wěn)定性。這里提到的穩(wěn)定劑可以包括鉛、鎘、鋇、鈣、錫和鋅化合物，特別是鹽和金屬皂等。穩(wěn)定劑組合物除了真正的穩(wěn)定劑外還由諸如脂肪酸酯、蠟、石蠟等類的潤(rùn)滑劑和諸如白堊、高嶺土、二氧化鈦等的填料組成。穩(wěn)定劑組合物同樣還可以含有諸如流動(dòng)改進(jìn)劑類的助劑。
在塑料加工中，要向同樣呈粉末狀或超細(xì)顆粒狀的塑料中混合穩(wěn)定劑組合物粉末。為獲得盡可能均勻的混合物，要使需混合的兩種組分，即塑料和穩(wěn)定劑組合物最好都呈粉末狀。
但是，在將穩(wěn)定劑組合物粉末與塑料混合時(shí)存在嚴(yán)重的問(wèn)題。因?yàn)檎缟衔膶?shí)例說(shuō)明的，穩(wěn)定劑組合物經(jīng)常含有危害人體健康的組分，這些組分是不能吸入的，在處理這種穩(wěn)定劑組合物粉末的過(guò)程中必需提供特殊的勞動(dòng)保護(hù)措施。因此，已知有一些完全封閉式的設(shè)備，該設(shè)備在運(yùn)輸直至塑料和穩(wěn)定劑組合物的最終混合等過(guò)程可以完全無(wú)塵地處理穩(wěn)定劑組合物粉末。但是，這些設(shè)備不僅需要花錢購(gòu)置，而且運(yùn)行維護(hù)也十分昂貴。
穩(wěn)定劑組合物粉末的另一缺點(diǎn)是存在爆炸的隱患，因?yàn)樵摻M合物含有數(shù)量不少的有機(jī)化合物。因此，要求采取特殊的措施以防止出現(xiàn)粉塵爆炸。
由于這個(gè)原因，配制穩(wěn)定劑組合物時(shí)應(yīng)保持粉末狀的優(yōu)勢(shì)，克服存在的缺陷。
為此，將穩(wěn)定劑組合物制成顆粒，在應(yīng)用時(shí)在特殊的設(shè)備中進(jìn)行加工。將顆粒和塑料粉末一同加入配有垂直旋轉(zhuǎn)軸的加熱-冷卻粉末混合器中，攪拌槳高速旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速一般為2000Upm。攪拌器將穩(wěn)定劑顆粒打碎成細(xì)粉末并同時(shí)與塑料粉末進(jìn)行混合。按該方式使約2-8重量份的穩(wěn)定劑組合物與100重量份的塑料粉末混合。因機(jī)械剪切力和由此產(chǎn)生的摩擦力迅速升高混合器中的溫度，必須注意混合不能超過(guò)規(guī)定的時(shí)間，否則塑料進(jìn)行塑化，不但得不到所需的粉末混合物，反而形成塑性團(tuán)塊。
來(lái)自粉末混合器的混合物落入管狀、水平設(shè)置的冷卻器中，冷卻器有一根長(zhǎng)軸、也同樣以水平設(shè)置的攪拌軸，攪拌軸上安裝有攪拌槳。這里粉末混合物被冷卻到30-40℃，接著直接進(jìn)行進(jìn)一步加工或輸送到備用料倉(cāng)中。
根據(jù)最常見的應(yīng)用場(chǎng)合設(shè)定溫度，其中PVC粉末與穩(wěn)定劑組合物混合。在加工時(shí)，例如在擠壓機(jī)或塑料噴霧器中進(jìn)行加工時(shí)，加工溫度為145-210℃。而通常的塑化溫度約為140℃，粉末混合器中的溫度不允許超過(guò)此值。
可以在所述設(shè)備中進(jìn)行加工的各種皮帶運(yùn)輸方式(Konfektionierungsformen)是已知的。這樣可借助壓力將冷卻的穩(wěn)定劑組合物壓制成顆粒。為了獲得特別無(wú)塵的組合物，采取相應(yīng)的高壓是有好處的。然而，達(dá)到的高密度將導(dǎo)致壓制的顆粒在塑料中的分散性變差。
另外，使用薄片狀的穩(wěn)定劑組合物是人們熟悉的，是在130-150℃的熔融反應(yīng)器中，用金屬氧化物和脂肪酸制備相應(yīng)的金屬皂。金屬皂的組成常常具有不確定的組成。在添加可熔性的和非可熔性的助熔劑后，獲得一種粘稠的140℃的熱熔體，將該熔體倒在鱗片形滾筒上，制成鱗片(薄片)。鱗片的形狀不定，并且機(jī)械穩(wěn)定性較差，從而獲得一種含有不可忽視的不理想粉塵組分的產(chǎn)品。
因此，最好是由熔體不制成薄片狀，而是制成丸粒狀。用沖頭將熱的熔體料滴加在冷卻床上，其中，可以是冷卻的鋼帶。丸粒的優(yōu)點(diǎn)是幾乎完全無(wú)塵并且很好地分散在塑料粉末中，這是因?yàn)橹圃焱枇Ｎ词┘訖C(jī)械壓力的緣故。丸粒的直徑為約3-4毫米。
盡管丸粒具有無(wú)塵和易于加工的優(yōu)點(diǎn)，但是，金屬含量高，特別是鉛鹽含量高的穩(wěn)定劑組合物(例如用于制造電纜塑料的穩(wěn)定劑組合物)不能制作丸粒，因?yàn)檫@樣的穩(wěn)定劑組合物的可熔融性很差。用來(lái)包裹電纜的塑料所需的穩(wěn)定劑組合物含有50-70重量％，甚至高達(dá)75重量％的硫酸鉛。盡管為降低這種組合物的粘度添加了脂肪醇，例如占穩(wěn)定劑組合物的5-10重量％，使得該組合物可制成丸粒，但是對(duì)于電纜材料來(lái)說(shuō)不希望含有脂肪醇，脂肪醇甚至不能與軟PVC相容。在穩(wěn)定劑組合物的鉛含量低于50重量％時(shí)，可熔性不成問(wèn)題，此時(shí)無(wú)需添加脂肪醇。
DE-A-34 29 766公開了一種用于PVC的穩(wěn)定劑顆粒和其制備方法。采用的是穩(wěn)定劑混合物粉末和有機(jī)固態(tài)粘合劑。粘合劑的量按100重量份穩(wěn)定劑組合物粉末計(jì)為2-15重量份。粘合劑既可以是穩(wěn)定劑混合物的常規(guī)組分例如硬脂酸鉛，也可以是低熔融的蠟。重要的是粘合劑的加入量應(yīng)低于該說(shuō)明書中定義的穩(wěn)定劑組合物粉末的“臨界流體吸收系數(shù)”。
第一步，將穩(wěn)定劑混合物粉末破碎成所謂的“初級(jí)顆粒”，該專利未說(shuō)明顆粒大小。但是由破碎顆粒所用設(shè)備例如高速磨機(jī)推斷顆粒大小處在納米級(jí)范圍。破碎時(shí)穩(wěn)定劑組合物粉末以干基狀態(tài)或是在添加溶劑的條件下與所述的粘合劑混合，致使初級(jí)顆粒的表面覆蓋有粘合劑。
第二步，將獲得的涂層初級(jí)顆粒任選地在除去溶劑后通過(guò)熔融表面層，即在高于粘合劑熔點(diǎn)的溫度下?；?.1-2毫米的顆粒。結(jié)果獲得一種顆粒，但是，每一顆粒核由多個(gè)初級(jí)顆粒構(gòu)成，每一初級(jí)顆粒上又覆蓋有粘合劑。
雖然通過(guò)強(qiáng)制破碎使穩(wěn)定劑混合物破碎成初級(jí)顆粒，能使極細(xì)的顆粒很好地分散在塑料中，但是，缺點(diǎn)是強(qiáng)制破碎的成本高。正如該說(shuō)明書中建議的，如果將穩(wěn)定劑混合物的通常組分例如硬脂酸鉛用作粘合劑，則缺點(diǎn)是為避免大量粉塵狀粉末的爆炸危險(xiǎn)而需投入費(fèi)用。甚至初級(jí)顆粒因其表面積巨大而易于出現(xiàn)粉塵爆炸，需要采取適當(dāng)?shù)拇胧?。例如添加一種溶劑使原料破碎成初級(jí)顆粒，但是其缺點(diǎn)是在該處理步驟后在?；跫?jí)顆粒前的第二步驟中又增添了要蒸餾除去溶劑的步驟。
WO-A-87 00543公開了一種塑料用添加劑的制備方法以及相應(yīng)的添加劑顆粒。將該文獻(xiàn)中稱作“蠟”的粘合劑以熔融態(tài)分幾批即逐漸地加入到高速混合器內(nèi)的其余組分中。在添加第一批粘合劑時(shí)，單個(gè)粉末顆粒上形成一層薄的粘合劑涂層。在添加剩余的粘合劑時(shí)，“生長(zhǎng)的”顆粒出現(xiàn)團(tuán)聚。因此，獲得的顆粒完全由所述的諸如甘油一硬脂酸酯的粘合劑組成，其中，其他顆粒如同埋在基質(zhì)中一樣埋在粘合劑中。在制造這種顆粒時(shí)，要求粘合劑呈熔融狀態(tài)，即在高于熔融溫度的溫度下加入。另外，在將該添加劑-顆?；烊胍褂玫乃芰现袝r(shí)，要求粘合劑再次完全熔融，以便均勻地分散在塑料內(nèi)。
DE-A-2 031 445公開了一種用于穩(wěn)定含鹵素的烯類聚合物的助劑的?；椒?。在該方法中，也是向剩余組分中添加熔融的粘合劑進(jìn)行造粒。
發(fā)明描述本發(fā)明的目的是提供一種用于塑料，特別是PVC的穩(wěn)定劑組合物的制備方法，在運(yùn)輸和輸送該穩(wěn)定劑組合物時(shí)是無(wú)塵的，同時(shí)粉末狀組合物可很好地分散在塑料中，并且在未添加脂肪醇的情況下可含有高含量的無(wú)機(jī)鉛鹽。該組合物在混合器中易于破碎成粉末，然后以分散不成問(wèn)題的狀態(tài)下混合到塑料中。
本發(fā)明的目的是通過(guò)開始提到的穩(wěn)定劑組合物實(shí)現(xiàn)的，團(tuán)聚顆粒由多個(gè)穩(wěn)定劑組合物顆粒構(gòu)成并完全被一層粘合劑層包覆，粘合劑層含有穩(wěn)定劑組合物的最低熔融組分，其中，團(tuán)聚顆粒內(nèi)不含這種粘合劑，而是含所述穩(wěn)定劑組合物的流動(dòng)態(tài)顆粒。本發(fā)明中的術(shù)語(yǔ)“團(tuán)聚體”與顆粒的概念等同。與此相應(yīng)地，術(shù)語(yǔ)“團(tuán)聚和粒化”的概念等同，附聚器和粒化器也一樣。
本發(fā)明的目的是提供用于塑料的團(tuán)聚體的無(wú)塵穩(wěn)定劑組合物，其中組合物基本上不含規(guī)定使用的塑料，團(tuán)聚顆粒由多個(gè)穩(wěn)定劑組合物顆粒構(gòu)成并完全被一層粘合劑層包覆，粘合劑層含有穩(wěn)定劑組合物的最低熔融組分，團(tuán)聚顆粒內(nèi)不含這種粘合劑，而是含所述穩(wěn)定劑組合物的流動(dòng)態(tài)顆粒。
在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，使用聚氯乙烯作為塑料。
本發(fā)明的顆粒(團(tuán)聚體)近似球形，并具有由所述粘合劑組成的封閉式堅(jiān)固外殼。

圖1示出了這種團(tuán)聚顆粒的截面。在外層1的內(nèi)部是粉末狀、未熔結(jié)的，即松散和可流動(dòng)的穩(wěn)定劑組合物。因此，外殼相當(dāng)于粉末產(chǎn)品的包皮。每一團(tuán)聚顆粒中基本上是穩(wěn)定劑組合物的全部組成，以致不會(huì)出現(xiàn)不利的分離。這種分離在現(xiàn)有技術(shù)的穩(wěn)定劑組合物粉末的情況下發(fā)生的較快，例如單獨(dú)運(yùn)輸這種組合物時(shí)，因?yàn)閱蝹€(gè)粉末顆粒的密度差別很大。因此提出這種組合物不僅含有或可以含有鉛化合物，而且含有或可以含有諸如蠟和脂肪酸衍生物的純有機(jī)化合物。
當(dāng)在常規(guī)條件下即不加溫的情況下將本發(fā)明團(tuán)聚顆粒混合到塑料粉末中時(shí)，外層1破裂，粉末顆粒2從外層1中流出，分布在塑料粉末中(圖2)。因此可以得到完全無(wú)塵，并在塑料中的分散性與現(xiàn)有技術(shù)中公開的穩(wěn)定劑組合物粉末的一樣好的穩(wěn)定劑組合物粉末。本發(fā)明團(tuán)聚顆粒的其他優(yōu)點(diǎn)是不必加熱即可混合。這符合了團(tuán)聚顆粒在低溫的冷卻型混合器中混入塑料粉末中的要求。粘合劑的堅(jiān)固外層基于機(jī)械應(yīng)力而破裂，釋放出混合物粉末。本發(fā)明原則上無(wú)需象現(xiàn)有技術(shù)中所要求的那樣在升高的溫度下例如約140℃下在高速運(yùn)行的混合器中混合。但是，現(xiàn)有技術(shù)中的要求必須是高溫，粘合劑完全熔融，才可以使穩(wěn)定劑組合物的單個(gè)固態(tài)顆粒分散。而本發(fā)明的顆粒因?yàn)樵诿恳粓F(tuán)聚顆粒內(nèi)是以可流動(dòng)的形式存在的，所以在混合本發(fā)明的團(tuán)聚顆粒時(shí)粘合劑不必熔融，甚至根本就不完全熔融。這足以使外層破碎，流出粉末。
另外，本發(fā)明不需要在第一步中將穩(wěn)定劑組合物的原料破碎成初級(jí)顆粒。通常提供的穩(wěn)定劑組合物組分的顆粒大小就能保證顆粒在塑料中良好分散。因?yàn)榉€(wěn)定劑組合物無(wú)需象公開的丸粒制備方法那樣進(jìn)行熔融，所以組合物也可以含有高含量的鉛。無(wú)塵性是通過(guò)穩(wěn)定劑組合物的最低熔融組分包覆團(tuán)聚顆粒而實(shí)現(xiàn)的。
本發(fā)明穩(wěn)定劑組合物的另一優(yōu)點(diǎn)是不用加入額外的粘合劑進(jìn)行團(tuán)聚，而是通過(guò)團(tuán)聚但不改變穩(wěn)定劑組合物中各組分的重量份數(shù)。
穩(wěn)定劑組合物中最低熔融組分的優(yōu)選含量為1-20重量％，特別優(yōu)選5-10重量％。其最佳值決定于穩(wěn)定劑組合物中其他組分的具體情況而定。為此，建議最低熔融組分的熔點(diǎn)在100℃以下。因此，要求只在低溫下進(jìn)行團(tuán)聚。
此外，建議粘合劑含有塑料加工用的潤(rùn)滑劑。發(fā)現(xiàn)穩(wěn)定劑組合物的其他低熔融組分也適合用作本發(fā)明團(tuán)聚體的粘合劑。
還建議粘合劑含有一種由下列化合物組成的潤(rùn)滑劑具有8-24個(gè)碳原子的脂肪酸、具有12-24個(gè)碳原子的脂肪醇、由具有8-24個(gè)碳原子的脂肪酸和具有6-24個(gè)碳原子的脂肪醇形成的酯、由具有8-24個(gè)碳原子的脂肪酸和具有4-6個(gè)羥基的多元醇形成的酯和羥基硬脂酸酯。所述的化合物既可單獨(dú)使用，也可混合使用。
合適的具有8-24個(gè)碳原子的脂肪酸包括天然或合成的這類物質(zhì)的直鏈飽和化合物。如果使用脂肪酸混合物，則可以含有少量的不飽和脂肪酸，前提條件是每種情況下這種混合物的熔點(diǎn)高于25℃?？勺鳛楣虘B(tài)可熔融組分使用的脂肪酸的實(shí)例包括辛酸、癸酸、月桂酸、十三烷酸、肉豆蔻酸、十五烷酸、棕櫚酸、十七烷酸、硬脂酸、山萮酸和二十四烷酸。這里也包括具有羥基的脂肪酸，例如12-羥基硬脂酸。這種脂肪酸可用天然存在的脂肪和油類，例如在升高的溫度和增加的壓力下進(jìn)行脂解，接著分離獲得的脂肪酸混合物，任選地氫化存在的雙鍵而獲得。本發(fā)明優(yōu)選采用工業(yè)級(jí)脂肪酸，它是有一種脂肪酸作為主要成分的鏈長(zhǎng)在指定范圍內(nèi)的不同脂肪酸的一般混合物。這里優(yōu)選使用具有12-18個(gè)碳原子的脂肪酸。
用作可熔融組分的具有12-24個(gè)碳原子的脂肪醇是這類物質(zhì)的直鏈飽和脂肪醇的代表，毫無(wú)例外，其熔點(diǎn)高于25℃。相應(yīng)的脂肪醇可用甲醇酯化天然存在的脂肪和油，接著催化氫化獲得的甲基酯并進(jìn)行分餾蒸餾而獲得。此外，也可使用例如通過(guò)羰基合成法和齊格勒合成反應(yīng)而制得的脂肪醇。這種脂肪醇的實(shí)例包括月桂醇、肉豆蔻醇、鯨蠟醇、十八烷醇和山萮醇。這些化合物既可單獨(dú)使用，也可混合使用。優(yōu)選使用工業(yè)級(jí)脂肪醇，它是由限定的鏈長(zhǎng)的不同脂肪醇構(gòu)成的一般混合物，其中存在的脂肪醇分別作為主要成分。這里優(yōu)選使用具有12-18個(gè)碳原子的脂肪醇。
由具有8-24個(gè)碳原子的脂肪酸和具有6-24個(gè)碳原子的脂肪醇形成的上述酯還應(yīng)該滿足的條件是其熔點(diǎn)高于25℃。制備這種脂肪醇-脂肪酸酯的原料是上述已經(jīng)詳細(xì)說(shuō)明的脂肪酸和脂肪醇，在這種酯中還可以有作為醇組分存在的具有6-11個(gè)碳原子的脂肪醇，例如正己醇、正辛醇和正癸醇。所述的酯可以按已知的有機(jī)合成方法制備，例如在180-250℃下，任選地在適當(dāng)?shù)孽セ呋瘎├鏩innschliff和保護(hù)氣氛下加熱化學(xué)計(jì)量的脂肪酸和脂肪醇，蒸餾掉反應(yīng)水而制得。本發(fā)明可使用的酯的實(shí)例包括辛酸十八酯、癸酸十八酯、月桂酸十六酯、肉豆蔻酸十六酯、棕櫚酸十六酯、正己醇硬脂酸酯、硬脂酸正辛酯、硬脂酸月桂酯、硬脂酸十八酯、山萮酸十八酯、月桂酸山萮酯和山萮酸山萮酯。應(yīng)考慮到這種酯一般是由工業(yè)級(jí)原料制備的，他們是原料的混合物，所以相應(yīng)的酯同樣是原料的混合物。
上述已經(jīng)描述的脂肪酸又適合于用作由具有8-24個(gè)碳原子的脂肪酸和具有4-6個(gè)羥基的脂肪醇制備上述酯的原料。作為醇組分首先使用具有4-12個(gè)碳原子的脂族多元醇，例如赤蘚醇、季戊四醇、二季戊四醇、二(三羥甲基丙烷)、雙甘油、三甘油、四甘油、甘露糖醇和山梨糖醇。這些多元醇酯可以是全酯，其中多元醇上的全部羥基被脂肪酸酯化。但是也包括多元醇偏酯，其分子中具有一個(gè)或多個(gè)游離的羥基。這種脂肪酸多元醇酯同樣可按已知的有機(jī)合成方法通過(guò)用化學(xué)計(jì)量或亞化學(xué)計(jì)量的游離脂肪酸酯化多元醇而制備。這種多元醇脂肪酸酯的實(shí)例是赤蘚醇、季戊四醇和二甘油的硬脂酸全酯和硬脂酸/棕櫚酸全酯，二季戊四醇、二(三羥甲基丙烷)、三甘油、甘露糖醇和山梨糖醇的二月桂酸酯，赤蘚醇、季戊四醇、二季戊四醇和四甘油的二硬脂酸酯以及所謂的季戊四醇、二季戊四醇、甘露糖醇和山梨糖醇的倍半酯，其制備時(shí)在1摩爾多元醇中加入1.5摩爾脂肪酸，特別是棕櫚酸和/或硬脂酸。所述的多元醇脂肪酸酯一般是已經(jīng)根據(jù)每次使用的原料而定的原料混合物。這里還應(yīng)該注意的是僅使用其熔點(diǎn)高于25℃的產(chǎn)物。
在本發(fā)明范圍內(nèi)可以使用的低熔融組分的具體化合物是羥基硬脂酸的酯，因?yàn)檫@里不僅包括羥基硬脂酸的羧基被一元或多元醇酯化的化合物，而且包括其羥基被脂肪酸酯化的化合物。這里優(yōu)選的化合物是12-羥基硬脂酸的衍生物，例如由氫化蓖麻油的脂肪酸組分制備的。首先列舉的衍生物是上述進(jìn)一步描述的脂肪醇的12-羥基硬脂酸酯以及多元醇的12-羥基硬脂酸全酯和-偏酯，其中的多元醇具有2-6個(gè)羥基和2-12個(gè)碳原子，特別是由乙二醇、1，2-和1，3-丙二醇、異構(gòu)的丁二醇、1，12-十二烷二醇、甘油、三羥甲基丙烷、赤蘚醇、季戊四醇、二(三羥甲基丙烷)、二季戊四醇、二甘油、三甘油、四甘油、甘露糖醇和山梨糖醇衍生的。這類酯的實(shí)例包括乙二醇、1，3-丙二醇、赤蘚醇和季戊四醇的12-羥基硬脂酸全酯，季戊四醇、二季戊四醇、二甘油、四甘油和山梨糖醇的二-12-羥基硬脂酸酯以及季戊四醇、二季戊四醇和甘露糖醇的12-羥基硬脂酸倍半酯。硬化的蓖麻油也視為這類物質(zhì)中的一種，眾所周知，它是一種主要由12-羥基硬脂酸組成的脂肪酸成分的三甘油酯混合物。其第二類的12-羥基硬脂酸酯是上文最后已經(jīng)詳細(xì)描述的12-羥基硬脂酸和具有8-24個(gè)碳原子的脂肪酸的酯化產(chǎn)物。12-羥基硬脂酸衍生物類化合物中最重要的是12-羥基硬脂酸和山萮酸的酯化產(chǎn)物，因?yàn)樗鼈兙哂惺狗€(wěn)定劑組合物很好地分散在塑料熔融體中的特性，在應(yīng)用中可明顯降低穩(wěn)定劑組合物的其余組分的常規(guī)用量。而且，這種酯化產(chǎn)物的熔點(diǎn)為60℃，是十分有利的，使得本發(fā)明可在相應(yīng)低的溫度下生產(chǎn)團(tuán)聚體。另一方面，其熔點(diǎn)足夠的高，在夏季溫度下儲(chǔ)存團(tuán)聚體時(shí)不會(huì)出現(xiàn)熔結(jié)或滲出現(xiàn)象。
此外，建議粘合劑含有甘油一硬脂酸酯。這種穩(wěn)定劑組合物可以在較低的溫度下用廉價(jià)的甘油一硬脂酸酯包覆其余的組分。而且，甘油一硬脂酸酯在聚氯乙烯中是一種很好的潤(rùn)滑劑。最后，甘油一硬脂酸酯與加到聚氯乙烯中的其他添加劑的相容性非常好。
需說(shuō)明的是術(shù)語(yǔ)“甘油一硬脂酸酯”不僅包括純的甘油一硬脂酸酯，而且包括不同量的甘油二硬脂酸酯和-三硬脂酸酯的混合物，這要視甘油一硬脂酸酯的純度而定。常用量為40-50％一硬脂酸酯，30-43％二硬脂酸酯和8-10％三硬脂酸酯。
出于公開目的，在DE-A-34 29 766中明確提到的“穩(wěn)定劑”、“穩(wěn)定劑助劑”、“潤(rùn)滑型穩(wěn)定劑”、“潤(rùn)滑劑”和“樹脂改性劑”在本發(fā)明團(tuán)聚體中也可包含。最低熔融組分每次起粘合劑作用，包覆穩(wěn)定劑組合物中的其他組分。
優(yōu)選的，本發(fā)明高達(dá)95％的團(tuán)聚體的顆粒大小其最大為4毫米，特別是0.5-2毫米。
本發(fā)明還涉及用于塑料，特別是用于PVC的無(wú)塵穩(wěn)定劑組合物的制備方法，其中，組合物基本上不含規(guī)定使用的塑料，方法包括在附聚器/混合器中，在約與最低熔融組分的熔點(diǎn)相同的溫度下團(tuán)聚粉末狀組分的混合物以制備無(wú)塵的穩(wěn)定劑組合物。
已經(jīng)公開的DE-A-34 29 766公開了這種方法。
本發(fā)明的上述目按下列方式實(shí)現(xiàn)團(tuán)聚混合物，其中的每一顆粒僅由一種材料組成，并在附聚器/混合器中加入要團(tuán)聚混合物的全部固態(tài)組分。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，現(xiàn)有技術(shù)的方法常常是將熔融態(tài)的粘合劑加到其余組分中進(jìn)行團(tuán)聚，而本發(fā)明方法重要的一點(diǎn)是向附聚器中加入所有的組分，也包括固態(tài)即非熔融狀態(tài)的粘合劑。該方法不會(huì)得到固態(tài)顆粒埋在由粘合劑組成的大塊基質(zhì)中的團(tuán)聚體，而是獲得本發(fā)明的團(tuán)聚體，團(tuán)聚體含有僅由粘合劑層構(gòu)成的外層，團(tuán)聚顆粒內(nèi)部基本上沒(méi)有粘合劑，而是含有粉末狀、可流動(dòng)的和非熔結(jié)的穩(wěn)定劑組合物的其余固態(tài)組分。
在團(tuán)聚過(guò)程中同時(shí)進(jìn)行較緩慢的攪拌，以便通過(guò)攪拌而使溫度不出現(xiàn)上升。然后在約粘合劑即最低熔融組分的熔點(diǎn)溫度下進(jìn)行團(tuán)聚。因?yàn)檫M(jìn)行了緩慢的攪拌，溫度不會(huì)因摩擦而升高，建議采用加熱的混合器，這種混合器的優(yōu)點(diǎn)是可以較精確地控制所需的溫度。此外，這種混合器是有利的，它可緩慢加熱。該方法滿足了本發(fā)明制備團(tuán)聚顆粒的要求。這里，未采用現(xiàn)有技術(shù)中使用的其他“干-混-摩擦-混合器”，這種混合器運(yùn)行的較快，需團(tuán)聚的混合物會(huì)因摩擦產(chǎn)生熱。
與現(xiàn)有技術(shù)相比再一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，僅需一個(gè)步驟向附聚器/混合器中加入全部需團(tuán)聚的混合物。
為了描述起見，圖3圖示了現(xiàn)有技術(shù)典型團(tuán)聚顆粒的剖面。可以清楚地看到穩(wěn)定劑組合物的單個(gè)固態(tài)顆粒2如同埋在基質(zhì)中的一樣埋在由粘合劑1組成的實(shí)心球中。只有機(jī)械應(yīng)力才足以分散這些團(tuán)聚顆粒，而本發(fā)明中的團(tuán)聚顆粒不是這樣。相反，這里的粘合劑1是完全熔融，因而粉末顆粒2可分布在塑料中。
因此，本發(fā)明的方法一般不采用現(xiàn)有技術(shù)中公開的?；椒ㄟM(jìn)行造粒，而是寧可利用包覆法，如同藥物工業(yè)一樣，完全地包覆固態(tài)顆粒，也稱為涂層。當(dāng)然，本發(fā)明與包覆法不同，沒(méi)有單個(gè)的大顆粒，而是用由粘合劑組成的殼將眾多的小粉末顆粒包裹起來(lái)。
與DE-A-34 29 766的方法不同，本發(fā)明的方法是使穩(wěn)定劑組合物不進(jìn)行預(yù)處理，是使用組合物中所含的粘合劑進(jìn)行粒化的。
穩(wěn)定劑組合物中的至少一種組分的熔點(diǎn)優(yōu)選低于100℃。這種組分在團(tuán)聚時(shí)起粘合劑作用，以完全包覆其余的組分。
此外，建議在至高100℃，特別是在60-80℃溫度的混合器，特別是加熱-冷卻混合器中進(jìn)行團(tuán)聚。實(shí)際實(shí)施該方法時(shí)的優(yōu)點(diǎn)是團(tuán)聚僅在較短的時(shí)間內(nèi)完成，否則混合物變得粘稠，所需的電動(dòng)機(jī)功率大增。由控制團(tuán)聚的溫度決定理想時(shí)間，它可以通過(guò)實(shí)際試驗(yàn)而輕易確定。本文中的術(shù)語(yǔ)“加熱-冷卻混合器”是指一種混合器或附聚器，其中的一部分可以加熱，另一部分可以冷卻。該方法首先是在加熱的混合器中進(jìn)行，在加熱混合器中得到的產(chǎn)物在混合器的冷卻部分進(jìn)行冷卻到所要求的溫度。
如果團(tuán)聚是在帶刮壁刮刀的混合器中進(jìn)行，那么該方法還有其他的優(yōu)點(diǎn)。用該方法可以簡(jiǎn)單地避免團(tuán)聚體粘附在壁上?；谕瑯拥牡览?，建議團(tuán)聚在帶底部空間的混合器中進(jìn)行。
采用具有一定高徑比的混合器也是有利的。這里高徑比的優(yōu)選范圍為0.1-0.5。
下面分別描述了本發(fā)明的實(shí)施例和對(duì)比例。
權(quán)利要求
1.用于塑料的團(tuán)聚狀無(wú)塵穩(wěn)定劑組合物，其中組合物基本上不含規(guī)定使用的塑料，其特征在于團(tuán)聚顆粒由多個(gè)穩(wěn)定劑組合物顆粒組成，并完全被一層粘合劑層包覆，粘合劑含有穩(wěn)定劑組合物的最低熔融組分，其中團(tuán)聚顆粒內(nèi)不存在該粘合劑，而是含有穩(wěn)定劑組合物的所述流動(dòng)態(tài)顆粒。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的穩(wěn)定劑組合物，其特征在于穩(wěn)定劑組合物中最低熔融組分的含量為1-20重量％，優(yōu)選5-10重量％。
3.根據(jù)上述權(quán)利要求之一項(xiàng)的穩(wěn)定劑組合物，其特征在于最低熔融組分的熔點(diǎn)低于100℃。
4.根據(jù)上述權(quán)利要求之一項(xiàng)的穩(wěn)定劑組合物，其特征在于粘合劑含有塑料加工用的潤(rùn)滑劑。
5.根據(jù)上述權(quán)利要求的穩(wěn)定劑組合物，其特征在于粘合劑含有一種由下列化合物組成的潤(rùn)滑劑具有8-24個(gè)碳原子的脂肪酸、具有12-24個(gè)碳原子的脂肪醇、由具有8-24個(gè)碳原子的脂肪酸和具有6-24個(gè)碳原子的脂肪醇形成的酯、由8-24個(gè)碳原子的脂肪酸和具有4-6個(gè)羥基的多元醇形成的酯和羥基硬脂酸酯。
6.根據(jù)上述權(quán)利要求的穩(wěn)定劑組合物，其特征在于粘合劑含有羥基硬脂酸和山萮酸的酯化產(chǎn)物。
7.根據(jù)權(quán)利要求5的穩(wěn)定劑組合物，其特征在于粘合劑含有甘油一硬脂酸酯。
8.根據(jù)上述權(quán)利要求之一項(xiàng)的穩(wěn)定劑組合物，其特征在于至多95％的團(tuán)聚體的顆粒大小其最大為4毫米，特別是在0.5-2毫米的范圍內(nèi)。
9.用于塑料的無(wú)塵穩(wěn)定劑組合物的制備方法，其中，組合物基本上不含規(guī)定使用的塑料，其中無(wú)塵的穩(wěn)定劑組合物是在附聚器/混合器中，在與最低熔融組分的熔點(diǎn)大致相同的溫度下通過(guò)團(tuán)聚粉末狀組分的混合物而制備的，其特征在于?；旌衔铮渲忻恳环勰╊w粒僅由一種材料組成，將需團(tuán)聚的混合物的所有固態(tài)組分加到附聚器/混合器中。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其特征在于僅以一個(gè)步驟將所有要團(tuán)聚的混合物加到附聚器/混合器中。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10的方法，其特征在于穩(wěn)定劑組合物的至少一種組分的熔點(diǎn)低于100℃。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的方法，其特征在于團(tuán)聚是在一種混合器，特別是加熱-冷卻混合器中，在至高100℃，特別是60-80℃的溫度下進(jìn)行的。
13.根據(jù)權(quán)利要求9-12之一項(xiàng)的方法，其特征在于團(tuán)聚是在一種帶刮壁刮刀的混合器中進(jìn)行的。
14.根據(jù)權(quán)利要求9-13之一項(xiàng)的方法，其特征在于團(tuán)聚是在一種帶底部空間的混合器中進(jìn)行的。
15.根據(jù)權(quán)利要求9-14之一項(xiàng)的方法，其特征在于團(tuán)聚是在一種高徑比為0.1-0.5的混合器中進(jìn)行的。
全文摘要
在粒狀穩(wěn)定劑組合物中，團(tuán)聚芯由多個(gè)穩(wěn)定劑組合物顆粒組成，并完全被一層粘合劑層包覆，粘合劑含有穩(wěn)定劑組合物的最低熔融組分。團(tuán)聚顆粒內(nèi)沒(méi)有該粘合劑，而是含有所述的可流動(dòng)態(tài)的顆粒。該組合物可以很好地分散在塑料中，甚至在不添加脂肪醇的情況下允許存在高含量的無(wú)機(jī)鉛鹽。
文檔編號(hào)C08K9/00GK1468277SQ01817145
公開日2004年1月14日 申請(qǐng)日期2001年10月6日 優(yōu)先權(quán)日2000年10月17日
發(fā)明者伯恩哈德·巴特尼克, 伯恩哈德 巴特尼克 申請(qǐng)人:考格尼斯德國(guó)兩合公司