專利名稱：聚氯乙烯用環(huán)保無毒固體有機錫熱穩(wěn)定劑及其制造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及聚氯乙烯(PVC)硬制品加工用熱穩(wěn)定劑，特別涉及一種聚氯乙烯用環(huán) 保無毒固體有機錫穩(wěn)定劑及其制造方法，屬于聚氯乙烯制品加工領域。
背景技術：
PVC樹脂的加工溫度與其熱分解溫度比較接近，受熱熔融時，容易產(chǎn)生脫氯化氫自 催化降解反應。傳統(tǒng)的作法是加入含鉛、鋇、鎘重金屬單鹽、羧酸鹽和有機錫熱穩(wěn)定劑，提高 PVC的熱分解溫度，滿足PVC的成型加工要求。含鉛、鋇、鎘重金屬鹽穩(wěn)定劑因污染環(huán)境和影 響人體健康，現(xiàn)被禁止使用。有機錫的熱穩(wěn)定性好，由于呈液態(tài)，潤滑性極差，非單包化，需 配料操作；且部分有毒、有異味、易污染。目前，國外有us 6225387、US 7169835采用碳酸鎂 鋁水滑石與有機錫、硬脂酸鈣、硬脂酸鋅等復配制備無毒鈣鋅熱穩(wěn)定劑的專利報道。將液態(tài) 酯基有機錫與干法改性鎂鋁水滑石、有機酯、石蠟混合制備固體環(huán)保無毒固體有機錫，滿足 PVC硬制品無毒和不同加工工藝要求(擠出、注塑、線纜包覆及壓延)還未見報道。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有熱穩(wěn)定劑含鉛、鋇、鎘有毒重金屬，鈣、鋅皂長期熱穩(wěn)定性不足，液態(tài) 有機錫熱穩(wěn)定劑非單包化等問題，本發(fā)明提供了一種聚氯乙烯用環(huán)保無毒固體有機錫熱穩(wěn) 定劑及其制造方法，該熱穩(wěn)定劑無毒、無鉛、鋇、鎘重金屬，達到EN71、ROHs系列環(huán)保指令要 求，滿足硬PVC制品擠出和注塑加工工藝的要求。本發(fā)明的技術方案是一種聚氯乙烯用環(huán)保無毒固體有機錫熱穩(wěn)定劑，其特征在 于穩(wěn)定劑體系中組成包括a)表面活性劑干法改性碳酸鎂鋁水滑石10_50wt. %，改性碳 酸鎂鋁水滑石的分子通式是[Mg6Al2(0H)16C03] 4H20 ；b)酯基錫6-40wt. %，其分子通式是 RXSn [S-RrC00R] ；C)有機酯和石賭 20_65wt. %。如上所述的聚氯乙烯用環(huán)保無毒固體有機錫熱穩(wěn)定劑，其特征在于穩(wěn)定劑體系 中表面活性劑是醇解度50-99%的聚乙烯醇、分子量為200-20000的聚乙二醇、聚氧乙烯或 聚氧丙烯脂肪醚、羧基或羥基纖維素、鈦酸酯偶聯(lián)劑、鋁酸酯偶聯(lián)劑、酸式磷酸酯偶聯(lián)劑。如上所述的聚氯乙烯用環(huán)保無毒固體有機錫熱穩(wěn)定劑，其特征在于酯基錫是巰
基酯基錫、芳香酸巰基酯基錫。如上所述的聚氯乙烯用環(huán)保無毒固體有機錫熱穩(wěn)定劑，其特征在于有機酯是含 12-40個碳原子脂肪酸酯。一種聚氯乙烯用環(huán)保無毒固體有機錫熱穩(wěn)定劑制造方法，其特征在于采用表面 活性劑0. 01-6. Owt. %干法改性碳酸鋁鎂水滑石，然后將10-50wt. %改性碳酸鎂鋁水滑石 與6-40wt. %酯基錫、20-65wt. %的有機酯與石蠟復合，調(diào)控對聚氯乙烯熱穩(wěn)定性和潤滑性 的平衡，得到環(huán)保無毒固體有機錫熱穩(wěn)定劑。如上所述的聚氯乙烯用環(huán)保無毒固體有機錫熱穩(wěn)定劑制造方法，其特征在于穩(wěn) 定劑體系中表面活性劑是醇解度50-99%的聚乙烯醇、分子量為200-20000的聚乙二醇、聚氧乙烯或聚氧丙烯脂肪醚、羧基或羥基纖維素、鈦酸酯偶聯(lián)劑、鋁酸酯偶聯(lián)劑、酸式磷酸酯 偶聯(lián)劑。如上所述的聚氯乙烯用環(huán)保無毒固體有機錫熱穩(wěn)定劑制造方法，其特征在于酯 基錫是巰基酯基錫、芳香酸巰基酯基錫。如上所述的聚氯乙烯用環(huán)保無毒固體有機錫熱穩(wěn)定劑制造方法，其特征在于有 機酯是含12-40個碳原子脂肪酸酯。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明克服現(xiàn)有PVC熱穩(wěn)定劑含鉛、鋇、鎘有毒重金屬 與液態(tài)有機錫熱穩(wěn)定劑非單包化的問題，采用表面活性劑干法改性碳酸鎂鋁水滑石，其 分子通式為[Mg6Al2(0H)16C03] *4H20，使鎂鋁水滑石由親水性轉(zhuǎn)變?yōu)橛H油性，提高其在 PVC樹脂中的分散性。借助混合器，將改性的碳酸鎂鋁水滑石與酯基錫(其分子通式是 RXSntS-Ri-COOR])、有機酯、石蠟混合均勻，混合溫度控制在50_95°C，在三輥壓片機上制成 片狀顆粒，得到一種用于PVC的環(huán)保無毒固體有機錫熱穩(wěn)定劑，滿足硬PVC制品加工要求和 EN71、ROHs系列環(huán)保指令的衛(wèi)生要求。本發(fā)明熱穩(wěn)定劑呈白色片狀，用量3. 0-6. Ophr,能保證PVC擠出管材、型材和PVC 注塑制品加工中熱穩(wěn)定和潤滑的平衡，完全替代含鉛、鋇、鎘重金屬熱穩(wěn)定劑，穩(wěn)定劑及使 用產(chǎn)品的衛(wèi)生性能符合EN71、ROHs系列環(huán)保指令要求。


圖1為本發(fā)明實施例干法改性鎂鋁水滑石制備工藝流程圖。圖2為本發(fā)明實施例聚氯乙烯用環(huán)保無毒固體有機錫熱穩(wěn)定劑制備工藝流程圖。
具體實施例方式以下結合附圖和實施例對本發(fā)明做進一步的說明。本發(fā)明實施例聚氯乙烯用環(huán)保無毒固體有機錫熱穩(wěn)定劑，其組成包括a)采 用表面活性劑0.01-6. Owt. %干法改性鎂鋁水滑石10-50wt. %，是輔助熱穩(wěn)定劑，其分 子通式是[Mg6Al2(0H)16C03] 4H20 ；b)酯基錫6-40wt. %，是主熱穩(wěn)定劑，其分子通式是 RXSn[S-RrC00R] ；C)有機酯和石蠟20_65wt. %，是潤滑劑，有機酯是含12-40個碳原子脂
肪酸酯。本發(fā)明實施例聚氯乙烯用環(huán)保無毒固體有機錫熱穩(wěn)定劑制造方法如下采用表面 活性劑干法改性碳酸鋁鎂水滑石；然后將改性鎂鋁水滑石與酯基錫、有機酯、石蠟復合，調(diào) 控對聚氯乙烯熱穩(wěn)定性和潤滑性的平衡，得到環(huán)保無毒固體有機錫熱穩(wěn)定劑。上述表面活性劑是醇解度50-99%的聚乙烯醇、分子量為200-20000的聚乙二醇、 聚氧乙烯或聚氧丙烯脂肪醚、羧基或羥基纖維素、鈦酸酯偶聯(lián)劑、鋁酸酯偶聯(lián)劑、酸式磷酸 酯偶聯(lián)劑。如圖1所示，本發(fā)明實施例改性碳酸鎂鋁水滑石工藝如下在200-500升混合器中投入碳酸鎂鋁水滑石，在加入表面活性劑0. 05 6. 0w. t% (例如醇解度50-99%的聚乙烯醇、分子量為200-20000的聚乙二醇、聚氧乙烯或聚氧丙烯 脂肪醚、羧基或羥基纖維素、鈦酸酯偶聯(lián)劑、鋁酸酯偶聯(lián)劑、酸式磷酸酯偶聯(lián)劑)，混合到溫 度65 110°C，在帶有冷卻水夾套的低速混合器中冷卻到40 60°C，排料，得到改性碳酸鎂鋁水滑石。如圖2所示，本發(fā)明實施例環(huán)保無毒固體有機錫熱穩(wěn)定劑制備工藝如下稱量表面活性劑改性鎂鋁水滑石10-50wt. %，酯基錫6_40wt. %，有機酯和石蠟 共20-65wt. %，采用混合器混合均勻，混合溫度達到50 105°C，采用雙輥開煉機、單螺桿 擠出機、雙螺桿擠出機混煉，得到片狀或顆粒狀產(chǎn)品。環(huán)保無毒固體有機錫熱穩(wěn)定劑配方實例實例1 表面活性劑改性鎂鋁水滑石22wt. 57wt.實例2 表面活性劑改性鎂鋁水滑石25wt. 46wt. %。實例3 表面活性劑改性鎂鋁水滑石28wt. 41wt. %。實例4 表面活性劑改性鎂鋁水滑石3 lwt. 44wt. %。硬PVC擠出制品和注塑制品配方實例應用實施例1 硬PVC管材PVC 100份，環(huán)保無毒固體有機錫熱穩(wěn)定劑3. 0-5. 0 份，丙烯酸酯類1.0-2.0份(ACR加工助劑)，碳酸鈣3-10份，鈦白粉1-3份(著色劑)。應用實施例2 硬PVC型材PVC 100份，環(huán)保無毒固體有機錫熱穩(wěn)定劑3. 0-5. 0 份，氯化聚乙烯、丙烯酸酯類6-8份(抗沖擊改性劑)，丙烯酸酯類1. 0-2. 0份(ACR加工助 劑)，碳酸鈣3-10份，鈦白粉1-3份(著色劑)。應用實施例3 硬PVC注塑制品PVC 100份，環(huán)保無毒固體有機錫熱穩(wěn)定劑 3. 0-5.0份，丙烯酸酯類1.0-2.0份(ACR加工助劑)，氯化聚乙烯、丙烯酸酯類1_3份(抗 沖擊改性劑)，碳酸鈣3-10份，鈦白粉1-3份(著色劑)。
%，酯基錫21wt. %，酯基錫29wt. %，酯基錫31wt. %，酯基錫25wt.
%，有機酯和石蠟 %，有機酯和石蠟 %，有機酯和石蠟 %，有機酯和石蠟
權利要求
聚氯乙烯用環(huán)保無毒固體有機錫熱穩(wěn)定劑，其特征在于穩(wěn)定劑體系中組成包括a)表面活性劑改性鎂鋁水滑石10-50wt.％，改性鎂鋁水滑石的分子通式是[Mg6Al2(OH)16CO3]·4H2O；b)酯基錫6-40wt.％，其分子通式是RXSn[S-R1-COOR]；C)有機酯和石蠟20-65wt.％。
2.根據(jù)權利要求1所述的聚氯乙烯用環(huán)保無毒固體有機錫熱穩(wěn)定劑，其特征在于穩(wěn) 定劑體系中表面活性劑是醇解度50-99%的聚乙烯醇、分子量為200-20000的聚乙二醇、聚 氧乙烯或聚氧丙烯脂肪醚、羧基或羥基纖維素、鈦酸酯偶聯(lián)劑、鋁酸酯偶聯(lián)劑、酸式磷酸酯 偶聯(lián)劑。
3.根據(jù)權利要求1所述的聚氯乙烯用環(huán)保無毒固體有機錫熱穩(wěn)定劑，其特征在于酯 基錫是巰基酯基錫、芳香酸巰基酯基錫。
4.根據(jù)權利要求1所述的聚氯乙烯用環(huán)保無毒固體有機錫熱穩(wěn)定劑，其特征在于有 機酯是含12-40個碳原子脂肪酸酯。
5.聚氯乙烯用環(huán)保無毒固體有機錫熱穩(wěn)定劑制造方法，其特征在于采用表面活 性劑0.01-6. Owt. %改性碳酸鋁鎂水滑石，然后將10-50wt. %改性碳酸鎂鋁水滑石與 6-40wt. %酯基錫、20-65wt. %的有機酯與石蠟復合，調(diào)控對聚氯乙烯熱穩(wěn)定性和潤滑性的 平衡，得到環(huán)保無毒固體有機錫熱穩(wěn)定劑。
6.根據(jù)權利要求5所述的聚氯乙烯用環(huán)保無毒固體有機錫熱穩(wěn)定劑制造方法，其特征 在于穩(wěn)定劑體系中表面活性劑是醇解度50-99%的聚乙烯醇、分子量為200-20000的聚乙 二醇、聚氧乙烯或聚氧丙烯脂肪醚、羧基或羥基纖維素、鈦酸酯偶聯(lián)劑、鋁酸酯偶聯(lián)劑、酸式 磷酸酯偶聯(lián)劑。
7.根據(jù)權利要求5所述的聚氯乙烯用環(huán)保無毒固體有機錫熱穩(wěn)定劑制造方法，其特征 在于酯基錫是巰基酯基錫、芳香酸巰基酯基錫。
8.根據(jù)權利要求5所述的聚氯乙烯用環(huán)保無毒固體有機錫熱穩(wěn)定劑制造方法，其特征 在于有機酯是含12-40個碳原子脂肪酸酯。
全文摘要
本發(fā)明提供聚氯乙烯用環(huán)保無毒固體有機錫熱穩(wěn)定劑及其制造方法，采用表面活性劑干法改性碳酸鎂鋁水滑石，其分子通式是[Mg6Al2(OH)16CO3]·4H2O，它提高了鎂鋁水滑石在PVC中分散性。將改性鎂鋁水滑石與酯基錫(其分子通式是RXSn[S-R1-COOR])、有機酯、石蠟復合，調(diào)控對PVC熱穩(wěn)定性和潤滑性的平衡，能滿足硬PVC制品加工要求，符合EN71、ROHs環(huán)保指令要求。
文檔編號C08K5/01GK101838428SQ20101012438
公開日2010年9月22日 申請日期2010年3月15日 優(yōu)先權日2010年3月15日
發(fā)明者嚴海彪 申請人:湖北工業(yè)大學