一種pvc用水滑石馬來酸稀土復合環(huán)保穩(wěn)定劑及其制備方法
【專利說明】 —種PVC用水滑石馬來酸稀土復合環(huán)保穩(wěn)定劑及其制備方
法
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及PVC助劑領域，具體涉及一種PVC用水滑石馬來酸稀土復合環(huán)保穩(wěn)定劑及其制備方法。
【背景技術】
[0002]PVC以其優(yōu)越的物理性能和低廉的成本被普遍應用在化工、材料、機械、農業(yè)、日用品等領域，尤其在塑料領域被廣泛應用，被稱為五大通用塑料之一。但是PVC有一個非常重要的缺陷，就是在熱加工時，容易分解產生HC1氣體，自身催化導致PVC劇烈的降解，而影響PVC產品的各種性能，如使PVC產品變色或者降低其機械性能等。為了克服PVC的這種缺陷，目前主要是在PVC的熱加工過程中添加適量的穩(wěn)定劑。
[0003]現在普遍工業(yè)化的熱穩(wěn)定劑只有鉛鹽類、有機錫類和金屬皂類。而鉛鹽類穩(wěn)定劑存在毒性、且造成一系列環(huán)境問題，因此鉛鹽復合熱穩(wěn)定劑順應趨勢而誕生，雖然鉛鹽的使用量減少了，但仍存在毒害，鎘鉛熱穩(wěn)定劑的淘汰已是歷史的必然。而有機錫雖然熱穩(wěn)定性高，污染危害小，但價格昂貴，成本高，且有異味，不符合我國現階段的生產國情，使其發(fā)展處于受限狀態(tài)。金屬皂類熱穩(wěn)定劑效果性能有限。
[0004]隨著人們對環(huán)保意識的增強以及對環(huán)境的要求越來越高，PVC用穩(wěn)定劑的無毒化是未來穩(wěn)定劑發(fā)展的必然。稀土熱穩(wěn)定劑具有良好的熱穩(wěn)定性能，但早期熱穩(wěn)定性不高，初期著色性差，不能單獨做主穩(wěn)定劑，使其應用和推廣受到一定限制，單一稀土熱穩(wěn)定劑的應用往往難以滿足PVC加工與應用性能的要求，復合化、多功能型稀土熱穩(wěn)定劑已是發(fā)展的趨勢。稀土熱穩(wěn)定劑與其他助劑配合使用時，會產生協(xié)同效應，可有效地提高熱穩(wěn)定效果，其復配型熱穩(wěn)定劑的綜合性能常優(yōu)于傳統(tǒng)鉛鹽及金屬皂類穩(wěn)定劑，在某些應用中，稀土復合穩(wěn)定劑可部分或全部代替有機錫。我國稀土資源豐富，約占世界儲量的23%。因此充分利用我國的稀土資源開發(fā)一種我國特有的性能高效、無毒、符合我國目前生產國情的低價稀土復合熱穩(wěn)定劑，實現我國稀土資源的高效利用，具有非常重要的意義，開發(fā)PVC高效、無毒復合熱穩(wěn)定劑已成為必然。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明公開了一種PVC用水滑石馬來酸稀土復合環(huán)保穩(wěn)定劑及其制備方法。本發(fā)明的PVC穩(wěn)定劑具有良好的熱穩(wěn)定性和加工性能，且環(huán)保無毒、成本低廉，在PVC的加工過程中塑化性好、并可降低平衡扭矩，且成本低。
[0006]為實現上述目的本發(fā)明采用的技術方案如下:
一種PVC用水滑石馬來酸稀土復合環(huán)保穩(wěn)定劑，其特征在于:其由下列重量份的組分原料制備而得:改性鋅鋁水滑石20-30、甲基硫醇錫181 10-12、馬來酸鑭6-9、亞磷酸二苯一異辛酯1-3、硬脂酸鈣3-6、環(huán)氧脂肪酸甲酯2-4、甲基丙烯酸正丁酯16-20、聚乙烯醇1-2、2-羥基-4-甲氧基二苯甲酮1-2、硅灰石粉5-10。
[0007]所述的PVC用水滑石馬來酸稀土復合環(huán)保穩(wěn)定劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟:
(1)改性水滑石的制備:
a、取一定量的Zn( N03) 2.6H20和A1 ( N03) 3.9H20加入水中配成總摩爾濃度為0.6mol /L的鹽溶液，取一定量的NaOH和Na2C03加入去離子水中配成總摩爾濃度為0.6mol /L堿溶液，將堿溶液以1-2滴/s速度滴加至鹽溶液中，隊保護下強烈攪拌，恒溫38-42 °C，pH值保持在9.5?10之間，滴加完畢后在攪拌1-1.5 h，于75 °C晶化8 h抽濾后洗滌至中性，將沉淀45-50°C烘干，得到Zn /A1水滑石，其中Zn( N03) 2.6H20和A1 ( N03) 3.9H20的摩爾比為2: 3，NaOH和Na2C03的摩爾比2:1，滴加時堿溶液與鹽溶液的體積比1-1.2:1;
b、馬來酸和檸檬酸按照摩爾比為1:1-2的比例稱取一定量溶于分析純乙二醇中，充分混合后，加入步驟(1)制得的Zn /A1水滑石，在85-88°C恒溫下，攪拌9-10h，將產物抽濾，洗滌，75°C恒溫干燥20-22h，即制得改性鋅鋁水滑石，所述的馬來酸和檸檬酸二者的質量和與乙二醇的體積比0.01-0.02g/mL，Zn /A1水滑石與馬來酸和檸檬酸兩者的質量和之比為 1:1-1.5 ；
(2)按配方比例將步驟(1)制得的改性鋅鋁水滑石、甲基硫醇錫181、馬來酸鑭、亞磷酸二苯一異辛酯、硬脂酸鈣、環(huán)氧脂肪酸甲酯，聚乙烯醇，置于高能振磨設備中以650-750轉/分的轉速充分振磨45-50分鐘，振磨溫度55-60°C，得到混合物料A ；
(3)將甲基丙烯酸正丁酯加入攪拌釜中，緩慢升溫至65-68°C，加入步驟(2)制得的混合物料A及配方中的其余組分，保持溫度恒定，充分攪拌1.5-2.0小時，冷卻得到復合穩(wěn)定劑。
[0008]有益效果
本申請是將改性水滑石、甲基硫醇錫181、馬來酸鑭、亞磷酸二苯一異辛酯及其它助劑復配得到的復合穩(wěn)定劑，原料間具有很好協(xié)同穩(wěn)定作用，傳統(tǒng)的水滑石能夠吸收PVC降解脫出的HC1氣體，起到熱穩(wěn)定的作用，但是初期穩(wěn)定性不好，本申請采用馬來酸和檸檬酸對水滑石LDH進行改性，改性后的水滑石LDH對PVC的初期穩(wěn)定性和長期穩(wěn)定性均有很大提高，改性后的水滑石LDH在與有機錫和稀土及其它輔助助劑劑進行復配，得到本申請的復合穩(wěn)定劑，其對PVC具有協(xié)同穩(wěn)定作用，提高穩(wěn)定性的同時，降低了制品成本，稀土較強的配位絡合能力，與PVC中的不穩(wěn)定氯作用，從而對PVC起到熱穩(wěn)定作用，稀土具有初期抗鋅燒能力和長期熱穩(wěn)定性，對提高PVC塑料的耐熱性能和力學性能有良好的效果，具有無毒、防輻射、高效、環(huán)保優(yōu)良特性，且成本低。
[0009]改性水滑石、稀土熱穩(wěn)定劑、有機錫與其它助劑配合使用時，會產生協(xié)同效應，可有效地提高熱穩(wěn)定效果，其復配型熱穩(wěn)定劑的綜合性能常優(yōu)于傳統(tǒng)鉛鹽及金屬皂類穩(wěn)定劑，在某些應用中，稀土復合穩(wěn)定劑可部分或全部代替有機錫，降低了制品成本，本復合穩(wěn)定劑為新型、復合、高效水滑石稀土復合環(huán)保熱穩(wěn)定劑。
【具體實施方式】
[0010]一種PVC用水滑石馬來酸稀土復合環(huán)保穩(wěn)定劑，其由下列重量(kg)的組分原料制備而得:改性鋅鋁水滑石23、甲基硫醇錫181 11、馬來酸鑭7、亞磷酸二苯一異辛酯2、硬脂酸鈣4、環(huán)氧脂肪酸甲酯3、甲基丙烯酸正丁酯18、聚乙烯醇1、2-羥基-4-甲氧基二苯甲酮
2、硅灰石粉