[发明专利]一种复配型热稳定剂

说明书

技术领域

本发明涉及一种化工助剂，尤其是涉及一种PVC电缆料适用的复配型热稳定剂。

背景技术

目前我国的环保型稳定剂还处于研发阶段，大多数商品化的钙、锌固体稳定剂都是硬脂酸钙、硬脂酸锌、碱式碳酸铝、镁(给称水滑石)、β-二酮等简单混合，以上各组分都是外购的普通、传统商品化产品，并无新技术、新材料出现、最大的缺陷有部分产品还添加铅成分(当然都是控制在限量以内的)；而液体的钙、锌产品基本上是本世纪80年代的技术，都使用2-乙基己酸、油酸、苯甲酸等有机羧酸作原料采用传统的皂化-复反解工艺或直接氢化工艺和钙、镁、锌反应生成单组分加亚磷酸—苯二异辛酯、环氧大豆油、β-二酮等复配而成，这类产品金属含量低，其中钙≤6％、锌≤12％、镁≤5％、钡≤16％，导致热稳定效应极差，用于PVC塑料制品对其通明度等性能均不理想，而且由于电缆料对体积电阻率、200℃刚果红检测、铜芯氧化等有很严格的要求，所以迄今为止，全球未见有报道能在PVC电缆料加工上应用的液体热稳定剂。

美国、日本、欧洲早在上世纪60年代开始对环保型热稳定剂的研发，到70年代已有针对过碱基性钙、锌、钡研发的大量研究论文和专利发道，如美国专利号为：2.616，904、2.767，164、2.798，852、3.027，325、3.031，28k等。但这些专利技术在实施时具有同样的问题：一是工艺过繁杂、操作技极难控制；二是虽然可以制备高含量、高纯度的单组分，但成本太高，无法进行工业化实施，因此无实际使用价值。

发明内容

本发明的目的是解决热稳定剂存在的上述问题，提供一种成本适中，工艺简便，热稳定性好的液体稳定剂。

本发明的上述目的是通过以下技术方案实现的：热稳定剂的配方是：以重量份数计，钙金属的有机液体单组分物质40～60、锌金属的有机液体单组分物质5～20、镁金属的有机液体单组分物质5～20、钡金属的有机液体单组分物质15～40，有机稳定剂5～20，协同稳定剂5～8；其中所述的有机稳定剂是二苯基硫脲或硬脂酰苯烷，所述的协同稳定剂是亚磷酸酯类物质。

所述有机液体单组分物质是钙、锌、镁、钡金属的有机盐的混合物，这里有机盐是指过碱羧酸盐、过碱碳酸盐、过碱酚盐任意一种或混合物。所述钙金属的有机液体单组分物质中钙金属的含量为4％～12％；所述锌金属的有机液体单组分物质中锌金属的含量为10％～20％；所述镁金属的有机液体单组分物质中镁金属的含量为4％～12％；所述钡金属的有机液体单组分物质中钡金属的含量为28％～50％。

作为优选，所述有机稳定剂也可以是硬脂酰-苯甲酰-甲烷或β-氨基丁烯酸酯；

作为优选，所述协同稳定剂也可以是包括环氧大豆油、妥儿油脂肪酸在内的环氧化合物，或者是多元醇和二氢吡啶、β-氧化羧酸酯、1-3-二酮、三羟基甲基丙烷的任意一种。

本发明的理论依据为：

PVC制品加工技术中可以涉及到的金属，我们按照金属化合物的稳定功能可分为两大类，即Cd、Zn类和Ba、Ca、Mg类。Cd化合物和Zn化合物的主要功能是：(1)捕捉PVC释放的HCL，因而对PVC有长期稳定作用；(2)Cd化合物和Zn化合物通过置换烯丙基氯抑制多烯链的生长，使PVC稳定。Ba、Ca、Mg类同样能捕捉PVC释放的HCl，但不能置换烯丙基氯，因此，它们单独使用时，缺乏阻止多烯链成长的能力，不能抑制初期着色。两大类金属化合物的稳定机理各不相同，若将它们配合使用，则可显示协同效应，大幅度提高效能，达到对PVC良好的热稳定效果。Mg化合物的性质与Ca化合物很相似(初期着色性严重，但长期热稳定性较好)，而Al化合物与Zn化合物很相似(优良的初期色相及严重的“锌烧”现象)；Mg、Ca、Ba均属元素周期中第二主族元素，它们性质相似，好理解，但Al是第三主族元素，而Zn、Cd是第二副族元素，它们的化学性质为何很相似呢？当然元素周期律中有对角线原理可以说明这一现象，但本发明人认为元素化学性质的异同，其根本原因是其原子结构的异同，其外在表征是原子核中质子对外层电子的束搏力异同性，这个差异性很复杂，但最简便的似近方法是比较元素的电负性，下面列了一些元素的电负性，如表1所示：

表1一些元素的电负性