(一)技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于高分子材料加工領(lǐng)域，具體涉及一種熱穩(wěn)定性能優(yōu)良的三唑基復(fù)合熱穩(wěn)定劑在聚氯乙烯加工領(lǐng)域中的應(yīng)用。

(二)

背景技術(shù)：

聚氯乙烯(pvc)是應(yīng)用最廣泛的熱塑性樹(shù)脂，也是世界第二大通用樹(shù)脂，其產(chǎn)量?jī)H次于聚乙烯。pvc具有優(yōu)良的機(jī)械性、耐腐蝕性和抗化學(xué)藥品性能，并且還具有絕緣性好、難燃和透明性高等優(yōu)點(diǎn)，能廣泛用于工業(yè)建筑、農(nóng)業(yè)、包裝、電子、紡織、日用品、航空、機(jī)械、運(yùn)輸及公共事業(yè)等領(lǐng)域。但是，pvc熱穩(wěn)定性能差，加工時(shí)必須加入熱穩(wěn)定劑防止其降解。目前常用的pvc穩(wěn)定劑有鉛鹽類(lèi)、有機(jī)錫類(lèi)、金屬皂類(lèi)、有機(jī)穩(wěn)定劑等，這其中鉛鹽類(lèi)因?yàn)橛卸?，?duì)環(huán)境有污染已漸漸被禁止使用；而有機(jī)錫類(lèi)熱穩(wěn)定劑雖然效果好，但價(jià)格貴、有異味等缺點(diǎn)也大大限制了它的推廣；有機(jī)穩(wěn)定劑則是由于穩(wěn)定效果差，無(wú)法單獨(dú)使用，只能用做輔助穩(wěn)定劑。鈣-鋅穩(wěn)定劑作為最常用的金屬皂類(lèi)穩(wěn)定劑是目前pvc加工行業(yè)公認(rèn)的無(wú)毒無(wú)污染、最具發(fā)展前景的穩(wěn)定劑。但是它也存在著一些缺點(diǎn),比如熱穩(wěn)定效果沒(méi)有傳統(tǒng)的鉛鹽穩(wěn)定劑好,容易發(fā)生鋅燒，初期著色性也欠佳等。

三唑基化合物(如式(i)、式(ii)或式(iii)所示)是一種具有廣泛用途的高氮雜環(huán)化合物，它具有含氮量高、熱焓高、結(jié)構(gòu)致密等特點(diǎn)，且含有能配位的氨基n以及雜環(huán)n。它被廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥合成、催化、吸附、含能材料等方面。中國(guó)專(zhuān)利cn101029032a公開(kāi)了一種苯并三哇類(lèi)光穩(wěn)定劑的制備方法，苯并三唑是一種三唑基化合物，它常常被直接用作光穩(wěn)定劑或者被用于合成光穩(wěn)定劑的原料。雖然三唑基化合物用途廣泛，但是卻從未在pvc熱穩(wěn)定劑中被應(yīng)用，關(guān)于這方面的報(bào)道也鮮有人知。

本發(fā)明首次將三唑基化合物(如式(i)、式(ii)或式(iii)所示)應(yīng)用于pvc的加工中，發(fā)現(xiàn)其具有良好的熱穩(wěn)定性能。本發(fā)明又利用三唑基化合物(如式(i)、式(ii)或式(iii)所示)的高氮雜環(huán)結(jié)構(gòu)與金屬的強(qiáng)配位能力，故設(shè)計(jì)了其與硬脂酸鋅復(fù)配來(lái)作為pvc熱穩(wěn)定劑，能夠有效的改善pvc的初期白度，并且具有優(yōu)良的抑制鋅燒的效果。本發(fā)明還研究了該復(fù)合熱穩(wěn)定劑與β-二酮、環(huán)氧化合物、多元醇等輔助穩(wěn)定劑的協(xié)同穩(wěn)定作用，設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了高效的三唑類(lèi)復(fù)合熱穩(wěn)定劑。

(三)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種無(wú)毒、環(huán)保、高效、低成本的三唑基/鋅復(fù)合熱穩(wěn)定劑。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種pvc用三唑基/鋅復(fù)合熱穩(wěn)定劑，其特征在于：所述的三唑基/鋅復(fù)合熱穩(wěn)定劑由主穩(wěn)定劑和輔助穩(wěn)定劑組成：所述主穩(wěn)定劑為三唑基化合物和硬脂酸鋅，輔助熱穩(wěn)定劑為多元醇、β-二酮、環(huán)氧化合物、長(zhǎng)鏈脂肪酸的一種或其混合物；所述主穩(wěn)定劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40.0％～80％，輔助穩(wěn)定劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20％～60.0％；

所述的主穩(wěn)定劑中各組分按如下質(zhì)量配比構(gòu)成：三唑基化合物10.0～70.0份、硬脂酸鋅30.0～90.0份；所述的輔助熱穩(wěn)定劑中各組分按如下質(zhì)量配比構(gòu)成：多元醇20.0份～40.0份、β-二酮20.0～40.0份、環(huán)氧化合物30.0～50.0份、長(zhǎng)鏈脂肪酸10.0～20.0份。

進(jìn)一步，所述的三唑基化合物為下列之一：式(i)所示的3-氨基-1,2,4-三唑、式(ii)所示的4-氨基-1,2,4-三唑或式(iii)所示的3、5-二氨基-1,2,4-三唑，

進(jìn)一步，所述的多元醇為季戊四醇、雙季戊四醇、丙三醇或山梨糖醇。

進(jìn)一步，所述的β-二酮為硬脂酰苯甲酰甲烷或二苯甲酰甲烷。

進(jìn)一步，所述的環(huán)氧化合物為環(huán)氧大豆油、環(huán)氧葵花油或環(huán)氧脂肪酸甲酯。

進(jìn)一步，所述的長(zhǎng)鏈脂肪酸為硬脂酸或軟脂酸。

再進(jìn)一步，本發(fā)明所述的三唑基/鋅復(fù)合熱穩(wěn)定劑由主穩(wěn)定劑和輔助穩(wěn)定劑組成：所述的三唑基/鋅復(fù)合熱穩(wěn)定劑由主穩(wěn)定劑和輔助穩(wěn)定劑組成：所述主穩(wěn)定劑為三唑基化合物和硬脂酸鋅，輔助熱穩(wěn)定劑為多元醇、β-二酮、環(huán)氧化合物、長(zhǎng)鏈脂肪酸的一種或其混合物；所述主穩(wěn)定劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40.0％，輔助穩(wěn)定劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為60.0％；所述的主穩(wěn)定劑中各組分按如下質(zhì)量配比構(gòu)成：三唑基化合物45.0～55.0份、硬脂酸鋅45.0～60.0份；所述的輔助熱穩(wěn)定劑中各組分所占質(zhì)量百分比為多元醇25.0～35.0份、β-二酮25.0～35.0份、環(huán)氧化合物35.0～45.0份、長(zhǎng)鏈脂肪酸12.0～18.0份；所述的三唑基化合物為式(i)所示的3-氨基-1,2,4-三唑、式(ii)所示的4-氨基-1,2,4-三唑或式(iii)所示的3、5-二氨基-1,2,4-三唑，

所述的多元醇為季戊四醇、雙季戊四醇、丙三醇或山梨糖醇；所述的β-二酮為硬脂酰苯甲酰甲烷或二苯甲酰甲烷；所述的環(huán)氧化合物為環(huán)氧大豆油、環(huán)氧葵花油或環(huán)氧脂肪酸甲酯；所述的長(zhǎng)鏈脂肪酸為硬脂酸或軟脂酸。

在常溫常壓下，將三唑基化合物和硬脂酸鋅、輔助熱穩(wěn)定劑按照上述配比混合均勻即得三唑基/鋅復(fù)合熱穩(wěn)定劑。

本發(fā)明所述的復(fù)合熱穩(wěn)定劑在制備pvc片時(shí)作為穩(wěn)定劑，所述復(fù)合熱穩(wěn)定劑的添加量與pvc粉料的質(zhì)量比為2～4：100。

本發(fā)明所述復(fù)合熱穩(wěn)定劑對(duì)pvc的熱穩(wěn)定性能的測(cè)試可通過(guò)如下方式進(jìn)行：三唑基/鋅復(fù)合熱穩(wěn)定劑鄰苯二甲酸二辛酯、pvc粉料在雙輥塑煉機(jī)上塑煉成片，將制得的pvc片裁剪成30mm×20mm的小樣條后置于鋁板上。將鋁板放入180℃的鼓風(fēng)烘箱中加熱，每隔10分鐘取出用掃描儀記錄顏色變化直到樣條完全變黑來(lái)測(cè)定復(fù)合熱穩(wěn)定劑的熱穩(wěn)定性能。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果：

1、本發(fā)明利用三唑基化合物與硬脂酸鋅的協(xié)同穩(wěn)定效果，所制備的pvc片具有良好的初期白度和長(zhǎng)期穩(wěn)定效果，與市場(chǎng)上硬脂酸鋅與硬脂酸鈣的復(fù)配相比，其長(zhǎng)期穩(wěn)定性能大大提高。

2、三唑類(lèi)化合物作為具有強(qiáng)配位能力物質(zhì)，能夠有效的絡(luò)合鋅離子，具有絡(luò)合氯化鋅抑制鋅燒的功能，相對(duì)于普通的鈣鋅熱穩(wěn)定劑具有更高效的穩(wěn)定功能，鋅燒現(xiàn)象大大延遲。

3、多元醇因其絡(luò)合氯化鋅抑制鋅燒的功能，從而作為輔助穩(wěn)定劑用于三唑基/鋅穩(wěn)定劑中。通過(guò)多元醇與硬脂酸鋅協(xié)同穩(wěn)定作用，有效抑制了鋅燒現(xiàn)象。通過(guò)加入硬脂酸長(zhǎng)鏈烷酸，保證了產(chǎn)品高效的同時(shí)擴(kuò)大了產(chǎn)品使用范圍。

(四)附圖說(shuō)明

圖1是實(shí)施例1～4的熱穩(wěn)定性能圖；

圖2是對(duì)比例的熱穩(wěn)定性能圖。

具體實(shí)施方式

下面通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體說(shuō)明，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于此。

實(shí)施例1～4：

將pvc粉料100.00g，3-氨基-1,2,4-三唑/鋅復(fù)合熱穩(wěn)定劑(實(shí)例1、2)2.00g，鄰苯二甲酸二辛酯10.00g，硬脂酸3.00g，碳酸鈣20.00g。在輥溫180℃、輥距1mm的雙輥塑煉機(jī)上塑煉成pvc片。

將pvc粉料100.00g，4-氨基-1,2,4-三唑/鋅復(fù)合熱穩(wěn)定劑(實(shí)例3)4.00g，鄰苯二甲酸二辛酯10.00g，硬脂酸3.00g，碳酸鈣20.00g。在輥溫180℃、輥距1mm的雙輥塑煉機(jī)上塑煉成pvc片。

將pvc粉料100.00g，3、5-二氨基-1,2,4-三唑/鋅復(fù)合熱穩(wěn)定劑(實(shí)例4)4.00g，鄰苯二甲酸二辛酯10.00g，硬脂酸3.00g，碳酸鈣20.00g。在輥溫180℃、輥距1mm的雙輥塑煉機(jī)上塑煉成pvc片。

其三唑基/鋅熱穩(wěn)定劑的原料投料量具體配方如表1所示。

表1實(shí)施例1～4三唑基/鋅熱穩(wěn)定劑的原料投料量

將制得的pvc片裁剪成30mm×20mm的小樣條后置于鋁板上。將鋁板放入180℃的鼓風(fēng)烘箱中加熱，每隔10分鐘取出用掃描儀記錄顏色變化直到樣條完全變黑來(lái)測(cè)定復(fù)合熱穩(wěn)定劑的熱穩(wěn)定性能，其結(jié)果如圖1所示。

對(duì)比例：

取市售鈣-鋅熱穩(wěn)定劑(hcz1086f，浙江海普頓新材料股份有限公司)4.00g與100.00gpvc粉料(sg-5)，20.00g碳酸鈣、3.00g硬脂酸、10.00g潤(rùn)滑劑在高混機(jī)中混合均勻，并在輥溫180℃，輥距1mm雙輥混煉機(jī)上塑煉成片，制得的pvc片裁剪成30mm×20mm的小樣條后置于鋁板上。將鋁板放入180℃的鼓風(fēng)烘箱中加熱，每隔10分鐘取出用掃描儀記錄顏色變化直到樣條完全變黑,結(jié)果見(jiàn)圖2。

以上實(shí)施例僅是本發(fā)明較有代表性的例子。顯然，本發(fā)明的技術(shù)方案并不限于上述實(shí)施例，還可以有許多變化。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員從本發(fā)明公開(kāi)的內(nèi)容直接導(dǎo)出的變化，均應(yīng)認(rèn)為是本發(fā)明的保護(hù)范圍。