專利名稱：一種pvc穩(wěn)定劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于化學(xué)領(lǐng)域，尤其涉及一種PVC穩(wěn)定劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
聚氯乙烯(Polyvinylchlorid， PVC)全名為Polyvinylchlorid，主要成份為聚氯 乙烯，色澤鮮艷、耐腐蝕、牢固耐用，由于在制造過(guò)程中增加了增塑劑、抗老化劑等一些有毒 輔助材料來(lái)增強(qiáng)其耐熱性，韌性，延展性等，故其產(chǎn)品一般不存放食品和藥品。它是當(dāng)今世 界上深受喜愛(ài)、頗為流行并且也被廣泛應(yīng)用的一種合成材料。它的全球使用量在各種合成 材料中高居第二，廣義地說(shuō)，凡以改善聚合物熱穩(wěn)定性能為目的而添加的助劑都可稱為熱 穩(wěn)定劑。理想的熱穩(wěn)定劑應(yīng)同時(shí)具有吸收HC1、消除活性部位、與共軛多烯鏈加成、破壞碳正 離子鹽、防止自動(dòng)氧化等功能，而又不產(chǎn)生對(duì)PVC降解有催化作用的產(chǎn)物。實(shí)際的熱穩(wěn)定劑 因具有不同的功能而表現(xiàn)出不同的熱穩(wěn)定特性，大致可分為初期型、長(zhǎng)期型、中間型和全能 型四類。 1)鎘、鋅皂屬典型的初期型熱穩(wěn)定劑，能快速吸收HC1，并在Cd、 Zn的催化下有效 地以羧酸根取代PVC鏈上的不穩(wěn)定氯原子，從而有效抑制初期降解和著色，但因其消耗快 而轉(zhuǎn)化產(chǎn)物CdCl2、 ZnCl2，又是PVC脫HC1的高效催化劑，因而會(huì)引發(fā)PVC惡性降解使物料 突然變黑，因此長(zhǎng)期熱穩(wěn)定性差。 2)鋇、鈣皂屬典型的長(zhǎng)期型熱穩(wěn)定劑，只有吸收HC1的功能，因此不能有效抑制 PVC著色，但因轉(zhuǎn)化產(chǎn)物BaCl2、CaCl2不具催化活性，不會(huì)引起PVC突然變黑，長(zhǎng)期熱穩(wěn)定性 較好。 3)脂肪酸有機(jī)錫屬中間型，既能吸收HC1 ，又能有效地以羧酸根取代PVC鏈上的不 穩(wěn)定氯原子，并且轉(zhuǎn)化產(chǎn)物不具催化活性。 4)硫醇有機(jī)錫則具有全能型特征，能同時(shí)以各種機(jī)制穩(wěn)定PVC，轉(zhuǎn)化產(chǎn)物也不具 催化活性，因此兼具優(yōu)異的初期和長(zhǎng)期熱穩(wěn)定效果。 通常熱穩(wěn)定劑根據(jù)各自的特殊效能配合使用，單獨(dú)使用的情況極少，而且大部分 品種是粉末狀，還有一些是毒性很大的化學(xué)物質(zhì)。為了使用方便，防止粉塵中毒，減小毒性 物質(zhì)或代之以無(wú)毒性物質(zhì)，近年國(guó)內(nèi)外研制出許多種復(fù)合穩(wěn)定劑，例如，世界著名的德國(guó)熊 牌復(fù)合穩(wěn)定劑系列，美國(guó)、德國(guó)、日本、荷蘭等國(guó)的有機(jī)錫或復(fù)合有機(jī)錫穩(wěn)定劑，都在中國(guó)占 有相當(dāng)?shù)氖袌?chǎng)。因此，全力推廣應(yīng)用我國(guó)研制的具有高效、低成本、無(wú)粉塵污染及無(wú)毒或低 毒性的新型復(fù)合穩(wěn)定劑，是我國(guó)塑料工業(yè)發(fā)展的迫切需要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種高效、低成本、無(wú)粉塵污染及無(wú)毒或低毒性的新型復(fù)合 穩(wěn)定劑及其制備方法，該穩(wěn)定劑除具有傳統(tǒng)穩(wěn)定劑的穩(wěn)定作用外，還對(duì)樹(shù)脂加工產(chǎn)品具有 增韌增強(qiáng)、阻燃和高耐候性的功效。
本發(fā)明的技術(shù)方案是一種PVC穩(wěn)定劑，其組分及各組分的質(zhì)量百分比如下
脂肪醇或有機(jī)酸 有機(jī)酸鹽
環(huán)氧大豆油
微納米金屬 海泡石礦或無(wú)機(jī)非金屬礦粉 其中，所述的脂肪醇是分子量< 8000的一種或幾種脂肪醇的混合物；有機(jī)酸為C3。
以下的脂肪酸；有機(jī)酸鹽為ReCa、ReAl、ReZn、ReMg、ReTi或稀土鹽或它們的混合物，其中Re
為C3。以下的脂肪酸；微納米金屬是粒度為10 400nm的Zn、 Al、 Cu、 Sn或Ti或它們的混
合物；海泡石礦或無(wú)機(jī)非金屬礦粉的粒度為300 3000目，所述的無(wú)機(jī)非金屬礦粉為同時(shí)
含有Si、 Mg和Al三種元素的無(wú)機(jī)礦粉體。 組成的穩(wěn)定劑可以是粉狀、粒狀或片狀。 上述PVC穩(wěn)定劑的制備方法步驟如下 (1)將微納米金屬粉碎至粒度為10 400nm ;海泡石礦粉或無(wú)機(jī)非金屬礦粉粉碎 至粒度為300 3000目； (2)將經(jīng)過(guò)步驟(1)處理的微納米金屬和海泡石礦粉或無(wú)機(jī)非金屬礦粉按上述組 成配比混合均勻； (3)按組成配比向步驟(2)的混合物中的加入有機(jī)酸鹽，混合均勻； (4)按組成配比向步驟(3)的混合物中的加入脂肪醇或有機(jī)酸，以及環(huán)氧大豆油； (5)按照GB/T 2917. 1——2002標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)。 本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明的穩(wěn)定劑是一種高效、低成本、無(wú)粉塵污染及無(wú)毒或 低毒性的新型復(fù)合穩(wěn)定劑，該穩(wěn)定劑除具有傳統(tǒng)穩(wěn)定劑的穩(wěn)定作用外，還對(duì)樹(shù)脂加工產(chǎn)品 具有增韌增強(qiáng)、阻燃和高耐候性的功效；其制備方法簡(jiǎn)單易操作，原料易得。具有廣泛的應(yīng) 用前景。
具體實(shí)施方式

實(shí)例1 45Kgl250目的海泡石，加25Kg的硬脂酸鈣、20Kg的硬脂酸鋅、2Kg的硬脂酸稀土、 0. 2Kg的納米金屬鋅、4Kg的環(huán)氧大豆油、3. 8Kg的多元醇(二乙二醇、三乙二醇、聚二醇，分 子量為2000)的三種混合物，形成穩(wěn)定劑產(chǎn)品100Kg。
按穩(wěn)定劑pvc樹(shù)脂碳酸鈣二3 : 12 : 5的比例，將15kg上述制備的穩(wěn)定齊U、
60kgPVC樹(shù)脂和25kg碳酸鈣常規(guī)混合均勻后，在常規(guī)PVC型材機(jī)上，擠出合格PVC型材，型 材的落錘沖擊試驗(yàn)和表面光潔度都高于同類產(chǎn)品。表1是加入上述制備的穩(wěn)定劑與市售 的穩(wěn)定劑的PVC樹(shù)脂在穩(wěn)定性方面的實(shí)驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)，實(shí)驗(yàn)溫度18(TC，實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)采用GB/ T2917. 1-2002。 表1傳統(tǒng)穩(wěn)定劑與新型穩(wěn)定劑剛果紅試驗(yàn)穩(wěn)定性測(cè)試
穩(wěn)定時(shí)間(mi^^加入量5%10%15%
市售的穩(wěn)定劑131720
制備的穩(wěn)定劑202537 實(shí)例2 60Kg2000目的海泡石，加15Kg的硬脂酸鈣、15Kg的硬脂酸鋅、3Kg的硬脂酸稀土、 0. 5Kg的納米金屬鋅、3Kg的環(huán)氧大豆油、3. 5Kg的有機(jī)酸(硬脂酸、油酸、棕櫚酸)的三種混 合物，形成穩(wěn)定劑產(chǎn)品100Kg。
按穩(wěn)定劑pvc樹(shù)脂碳酸鈣二3 : 12 : 5的比例，將15kg上述制備的穩(wěn)定齊U、
60kgPVC樹(shù)脂和25kg碳酸鈣常規(guī)混合均勻后，在常規(guī)PVC管材擠出機(jī)上擠出PVC管材，各項(xiàng) 性能均滿足GB/T10002. 1-2006《給水用硬質(zhì)聚氯乙烯(PVC-U)管材》的要求。表2是加入 上述制備的穩(wěn)定劑與市售的穩(wěn)定劑的PVC樹(shù)脂在穩(wěn)定性方面的實(shí)驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)，實(shí)驗(yàn)溫度 180。C，實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)采用GB/T2917. 1-2002。 表2傳統(tǒng)穩(wěn)定劑與新型穩(wěn)定劑剛果紅試驗(yàn)穩(wěn)定性測(cè)試
穩(wěn)定時(shí)間(1^\ +n 、旦5%10%15%
傳統(tǒng)穩(wěn)定劑131720
新型穩(wěn)定劑22283權(quán)利要求
一種PVC穩(wěn)定劑，其特征在于，其組分及各組分的質(zhì)量百分比如下脂肪醇或有機(jī)酸3～10％有機(jī)酸鹽 30～50％環(huán)氧大豆油2～10％微納米金屬0.1～1％海泡石礦或無(wú)機(jī)非金屬礦粉 40～60％其中，所述的脂肪醇是分子量＜8000的一種或幾種脂肪醇的混合物；有機(jī)酸為C30以下的脂肪酸；有機(jī)酸鹽為ReCa、ReAl、ReZn、ReMg、ReTi或稀土鹽或它們的混合物，其中Re為C30以下的脂肪酸；微納米金屬是粒度為10～400nm的Zn、Al、Cu、Sn或Ti或它們的混合物；海泡石礦或無(wú)機(jī)非金屬礦粉的粒度為300～3000目，所述的無(wú)機(jī)非金屬礦粉為同時(shí)含有Si、Mg和Al三種元素的無(wú)機(jī)礦粉體。
2. 制備權(quán)利要求1所述的一種PVC穩(wěn)定劑的方法，其特征在于，步驟如下(1) 將微納米金屬粉碎至粒度為10 400nm，海泡石礦粉或無(wú)機(jī)非金屬礦粉粉碎至粒 度為300 3000目；(2) 將經(jīng)過(guò)步驟(1)處理的微納米金屬和海泡石礦粉或無(wú)機(jī)非金屬礦粉按上述組成配 比混合均勻；(3) 按組成配比向步驟(2)的混合物中的加入有機(jī)酸鹽，混合均勻；(4) 按組成配比向步驟(3)的混合物中的加入脂肪醇或有機(jī)酸，以及環(huán)氧大豆油；(5) 按照GB/T 2917. 1——2002標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種PVC穩(wěn)定劑，其特征在于，該穩(wěn)定劑是粉狀、粒狀或 片狀。
全文摘要
本發(fā)明屬于化學(xué)領(lǐng)域，尤其涉及一種PVC穩(wěn)定劑及其制備方法。該穩(wěn)定劑的原料為脂肪醇或有機(jī)酸、有機(jī)酸鹽、環(huán)氧大豆油、微納米金屬、以及海泡石礦或無(wú)機(jī)非金屬礦粉，組成的穩(wěn)定劑可以是粉狀、粒狀或片狀。本發(fā)明的穩(wěn)定劑是一種高效、低成本、無(wú)粉塵污染及無(wú)毒或低毒性的新型復(fù)合穩(wěn)定劑，該穩(wěn)定劑除具有傳統(tǒng)穩(wěn)定劑的穩(wěn)定作用外，還對(duì)樹(shù)脂加工產(chǎn)品具有增韌增強(qiáng)、阻燃和高耐候性的功效；其制備方法簡(jiǎn)單易操作，原料易得。具有廣泛的應(yīng)用前景。
文檔編號(hào)C08K5/053GK101701076SQ20091022012
公開(kāi)日2010年5月5日 申請(qǐng)日期2009年11月21日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月21日
發(fā)明者叢培清, 孔慶和, 魏玉同 申請(qǐng)人:丹東昱衡實(shí)業(yè)發(fā)展有限公司