[发明专利]一种PVC专用具有热稳定性功能填料纳米碳酸钙的工业化制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种PVC专用具有热稳定性功能填料纳米碳酸钙的工业化制 备方法，具体的说是在纳米碳酸钙的表面均匀包覆一层PVC专用钙锌复合稳 定剂的工业化制备方法。

背景技术

聚氯乙烯(PVC)是世界上用量较大的合成树脂之一，具有质轻、强度高、 阻燃、耐腐蚀、绝缘、透明等特点。PVC在100-150℃下开始明显分解，紫外 光、机械力、氧、臭氧、氯化氢以及活性金属离子等都会大大加速PVC的分 解。PVC的热氧老化较复杂，往住同时进行好几种化学反应过程。既有分解 脱氯化氢，又有氧化断链与交联，此外还有少量芳构化和大分子链断裂生成 烃的反应过程，其中分解脱氯化氢是导致PVC老化的主要原因。在聚氯乙烯 结构中，内部的烯丙基氯最不稳定，依次是叔氯、末端烯丙基氯、仲氯。从 这一点出发，聚氯乙烯降解最初是由于脱掉一个氯化氢而引起的。脱氯化氢 是在分子上含有或相邻于叔氯或烯丙基氯的某一点上开始，不管是叔氯还是 烯丙基氯都能起到一个活化基团的作用。脱掉一个氯化氢分子随即在聚氯乙 烯树脂键形成一个不饱和双键，于是就使相邻的氯原子活化。这个氯原子在 结构上和烯丙基氯一样，这就促使另一个氯化氢分子随后脱掉，这个过程自 身连续重复下去，这种递增的脱氯化氢作用进行得十分迅速，很快就形成一 个多烯键段，导致聚合物降解。依据上述原理，目前在PVC热加工成型中， 对游离的HCl分子进行了化学吸附，从而消除了HCl分子对PVC降解的催化 效应。提高了PVC热加工成型体系中进一步脱HCl反应的活化能，阻滞了 PVC成型加工过程中母体的降解，起到了热稳定剂的作用。

热稳定剂在PVC加工过程中必须能够捕捉PVC树脂放出的具有自催化作 用的HCl，或是能够与PVC树脂产生的不稳定聚烯结构起加成反应，以阻止 或减轻PVC树脂的分解。

PVC树脂加工过程中常用的热稳定剂主要有以下几种：

在硬制品中主要用铅盐稳定剂。铅盐类稳定剂具有热稳定剂好、电性能 优异，价廉等特点。但是其毒性较大，易污染制品，只能生产不透明制品。

钡镉类稳定剂是性能较好的一类热稳定剂，在PVC农膜中使用较广。通 常是钡镉锌和有机亚磷酸酯及抗氧剂并用。该稳定剂也有一定的毒性，应用 受到一定的限制。

有机锡类热稳定剂性能较好，是用于PVC硬制品与透明制品的较好品种， 尤其辛基锡几乎成为无毒包装制品不可缺少的稳定剂，但其价格较贵。

环氧类稳定剂通常作为辅助稳定剂。这类稳定剂与钡镉钙锌类稳定剂并 用时能提高光与热的稳定性，其缺点是易渗出。

我国是稀土生产大国，由于稀土热稳定性好、无毒、加入量少、易混合 塑化、制品性能优良等特点已日益引起助剂生产企业和塑料加工企业的关注。

随着人们环保意识的增强，在PVC中添加的热稳定剂必须同时无味无毒， 而钙锌复合稳定剂是一种无毒无味的多功能绿色环保产品。如食品，化妆品， 容器，供水管，无毒包装膜，吹瓶料软管等广泛使用环保钙锌复合稳定剂， 该稳定剂适用于不同品牌PVC塑料制品的加工生产，能满足压延、挤出、吹 塑、注塑等不同加工成型工艺的要求，与PVC及其混合料中的其他组份具有 良好的相溶性与分散性，稳定性效果良好，在市场上享有较高的声誉。

目前除了使用液体稳定剂外，所有固体稳定剂由于添加量少，在使用过 程中都存在与基料混合不均匀的问题。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是公开一种PVC专用具有热稳定性功能填料 纳米碳酸钙的工业化制备方法，以克服现有无机填料在PVC的加工过程中， 必须添加热稳定剂，以避免PVC受热而分解变色，同时也避免目前在PVC的 加工过程中，由于所添加的热稳定剂量少而混合不均等问题。

本发明的原理：在纳米碳酸钙的表面均匀包覆具有热稳定功能的硬脂酸 钙和硬脂酸锌即无毒环保钙锌复合稳定剂。该发明的显著优点是不但将具有 热稳定性功能的硬脂酸钙和硬脂酸锌无毒环保钙锌复合稳定剂均匀包覆于纳 米碳酸钙填料的表面，增大了PVC树脂及填料的接触面积，同时增大了稳定 剂与PVC树脂的混合均匀性，极大的增加了稳定剂的作用效能。同时使PVC 树脂的加工更便捷。

本发明所需要解决的技术问题，可以通过以下技术方案来实现：

一种PVC专用具有热稳定性功能填料纳米碳酸钙的工业化制备方法，其 特征在于，依次包括如下步骤：