[发明专利]一种PVC稳定剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及高分子材料的配料，尤其涉及用于PVC材料加工的稳定剂，本发明还涉及该稳定剂的制备方法。

背景技术

聚氯乙烯(PVC)材料因具有耐磨、延展性好、防潮及价格低廉等优点而被广泛应用于化学建材和生活塑料制品中，但是，PVC材料受热易脱离出HCl，生成共轭多烯烃，而导致PVC变色。为了抑制PVC在加工过程中降解，使PVC顺利地加工成制品，通常加入热稳定剂。过去通常使用金属及金属化合物为主要稳定剂，其中，铅盐和有机锡稳定剂使用最广泛，效果也最好，但铅盐和有机锡具有剧毒，不能满足环保的要求，近年来已逐步被淘汰。取而代之的是Ba/Cd、Ca/Zn等无毒金属稳定剂，但其早期着色过深，使用效果远远比不上铅盐和有机锡，因而未能广泛应用。

多年以来，世界各国的研究学者都在努力寻找一种能代替铅盐和有机锡的无毒的PVC热稳定剂。1971年，日本的高田幸人等人首先报道了硬脂酸镧、铈等稀土有机弱酸盐对PVC具有热稳定作用，并指出它们具有毒性低、润滑性好、制品透明性高、光稳定性好等优点。同年，法国的Luis等人又报道了稀土有机酸盐与β-二酮、多元醇、2-苯基吲哚及其衍生物等辅助热稳定剂也有较好的协同效应。紧接着，Ducros于1985年报道了用硬脂酸稀土/脂肪脂酸锌代替硬脂酸钙/硬脂酸锌热稳定剂，能使PVC的热稳定性和透明性有所提高，加工性能也明显改善。此后，关于稀土稳定剂的研究主要集中在炜林纳低铅稳定、Ca/Zn稳定剂、稀土/钙/锌稳定剂上。

稀土稳定剂虽具有低毒、润滑性好、制品透明性高、光稳定性好等优点，但单一体系的稀土稳定剂早期热稳定性不高，使得PVC材料的力学性能下降，不能单独做主稳定剂使用。目前，大都以添加金属或金属化合物来解决PVC材料力学性能下降的问题，研究和使用较为广泛的有：稀土-铅复合热稳定剂、稀土-有机锡复合热稳定剂和稀土-锌复合热稳定剂。铅、有机锡复合型稀土稳定剂虽然效果比较好，但其毒性强、不能从根本上解决环保问题；稀土-锌复合热稳定剂是一种安全无毒的稳定剂，但其表面能量大，分散性差，与PVC混合后的流动性差，使其稳定效果得不到充分的发挥。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提高PVC稳定剂的相容性和热稳定性。

本发明所要解决的技术问题还在于提供所述PVC稳定剂的制备方法。

本发明的技术方案如下所述：

一种PVC稳定剂，该PVC稳定剂含有50-75重量份的有机弱酸稀土盐和25-50重量份的沸石反应器，其中，

所述的有机弱酸稀土盐由1摩尔份的有机弱酸与1-5摩尔份的天然稀土化合物在碱性条件下反应得到，所述的有机弱酸为苯甲酸、油酸、硬脂酸和氨基酸中的一种或两种以上，所述的稀土化合物为镧、铈、钕和铕的天然化合物中的一种或两种以上；

所述的沸石反应器是指通道和笼里吸附有马来酸酐的沸石。

为了进一步提高本发明所述PVC稳定剂的热稳定性，本发明所述PVC稳定剂还可以含有2-10重量份的辅助稳定剂，所述的辅助稳定剂为β-二酮、环氧大豆油或抗氧剂168。

上述PVC稳定剂的优选配比是，有机弱酸稀土盐55-65重量份、沸石反应器30-40重量份和辅助稳定剂2-10重量份；最佳配比是，有机弱酸稀土盐60重量份、沸石反应器35重量份和辅助稳定剂5重量份。

本发明所述PVC稳定剂的制备方法由以下步骤组成：

a、称取1摩尔份的有机弱酸和1-5摩尔份的稀土化合物加入到反应釜中，用氢氧化钠调节pH值≥10，再加入0.25-0.5摩尔份的催化剂，在80-100℃下反应2-3小时，过滤，洗涤，干燥，得有机弱酸稀土盐，其中，所述的催化剂为醋酸、H₂O₂或氯化铵；

b、在另一反应釜中，将1质量份的马来酸酐溶解在水中，再加入20-100质量份的沸石并使沸石完全淹没，室温下搅拌5小时，过滤，室温风干，得沸石反应器；

c、按比例称取有步骤a所得机弱酸稀土盐和步骤b所得沸石反应器在锥形混料器中混合均匀。

当本发明所述PVC稳定剂含有辅助稳定剂时，上述制备方法的步骤c为：按比例称取辅助稳定剂和步骤a所得机弱酸稀土盐及步骤b所得沸石反应器，在锥形混料器中混合均匀。

本发明所述PVC稳定剂可根据PVC具体生产工艺的需要研磨成粉料，或者将所研磨的粉料再加水润湿，进一步造粒或压制成片。