[发明专利]一种片钠铝石基聚氯乙烯复合热稳定剂及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于聚氯乙烯的复合热稳定剂，更具体地讲，本发明涉及一种以片钠铝石为基础同时含有锌皂和β-二酮化合物的聚氯乙烯复合热稳定剂及其应用。

背景技术

聚氯乙烯(PVC)是五大通用塑料之一，其制品具有广泛的用途。但是，PVC存在热稳定性差的缺点，加工时必须添加适当的热稳定剂以抑制其热降解。目前工业上常用的热稳定剂主要有无机铅盐、金属皂和有机锡等^[1]。但是，其中大多数常用的品种是有毒的，这不但限制了PVC制品的应用范围，而且，其使用对环境和劳动健康造成的危害正随PVC制品生产的持续增长而迅速加深。为给PVC工业发展提供更有力的技术支持同时有利于保护环境、改善劳动卫生条件，PVC热稳定剂正朝无毒、环保和高性能化方向发展。

片钠铝石学名为碱式碳酸钠铝，化学式为NaAl(OH)₂CO₃，是一种纤维状白色无毒固体物质。片钠铝石因可在340℃以上吸热分解并释放二氧化碳和水，已被用作聚合物阻燃剂。片钠铝石具有弱碱性，可以中和吸收HCl，因此也可用作PVC热稳定剂。1992年，Louis等在US5143959中公开了一种由a)片钠铝石、水滑石或它们的化合物，b)γ-(羟烷基)聚有机硅油，c)有机锌化合物和d)有机钙、镁、钡或镧系化合物或它们的混合物组成的硬质氯化聚合物用复合热稳定剂，其中所含的聚有机硅油可使聚合物配混料的热稳定性不因环氧油用量降低而受损，因此可使制品的冲击强度得到提高。1993年，Louis等在US5194470中公开了一种由a)片钠铝石，b)有机锡β-二酮盐，c)有机锌化合物和d)有机钙、镁、钡或镧系化合物组成的硬质氯化聚合物用复合热稳定剂，该复合热稳定剂也可使聚合物配混料的热稳定性不因环氧油用量降低而受损。1999年，Wolfgang等在US5925696中公开了由一种1，3-二取代-6-氨基脲嘧啶和包括片钠铝石的另外十二种化合物之一组成的主要用于PVC的复合热稳定剂。2000年Josef等在US6136900中公开了一种含有由a)聚合二氢吡啶；b)晶态水滑石，晶态或不定形沸石，晶态或不定形片钠铝石、麦羟硅钠石或水羟硅钠石，二糖醇和受阻胺之一和c)至少一种锌、铝或镧系化合物组成的复合热稳定剂的PVC配混料。2009年，Stefan等在US2009048374中公开了一种由至少一种A组分和至少一种B组分组成的含卤聚合物用复合热稳定剂，其中A组分包括咔吧肼等四种含氮有机物而B组分包括片钠铝石等其它类型化合物。2009年，Wolfgang在US2009131564中公开了至少含有一种配位聚合三乙醇胺高氯酸根金属内配合物的含卤聚合物，尤其PVC用热稳定剂体系，该热稳定剂体系也可同时含有片钠铝石等其它类型化合物组分。遗憾的是，含片钠铝石复合热稳定剂的现有技术均要求并用如γ-(羟烷基)聚有机硅油、有机锡β-二酮盐、聚合二氢吡啶、氨基脲嘧啶、配位聚合三乙醇胺高氯酸根金属内配合物等特殊化合物组分，因此难于推广应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可以有效克服现有技术所存在缺点的PVC用片钠铝石基复合热稳定剂。本发明者通过系统深入的研究发现，本发明的目的可以通过将片钠铝石与特定的常用热稳定剂组分按特定的配比复配实现。

本发明提供的一种片钠铝石基聚氯乙烯复合热稳定剂，由片钠铝石与锌皂和β-二酮化合物组成，各组分的配比为：

片钠铝石         100质量份

锌皂             5～100质量份

β-二酮化合物    1～100质量份

其中，片钠铝石是化学式为NaAl(OH)₂CO₃的无机化合物；锌皂选自硬脂酸锌、棕榈酸锌、月桂酸锌、辛酸锌、油酸锌、苯甲酸锌、水杨酸锌或其混合物；β-二酮化合物选自二苯甲酰甲烷、硬脂酰苯甲酰甲烷、脱氢乙酸、乙酰丙酮或其钙、镁、锌、稀土、铝盐，其中，稀土包括钪、钇和钷除外的镧系元素。

较优选的配比为：

片钠铝石         100质量份

锌皂             10～70质量份

β-二酮化合物    5～70质量份

其中，锌皂选自硬脂酸锌、棕榈酸锌、月桂酸锌或其混合物；β-二酮化合物选自二苯甲酰甲烷、硬脂酰苯甲酰甲烷或其钙、镁、锌、镧、铈、铝盐。

本发明的聚氯乙烯复合热稳定剂的应用，其用量为每100质量份PVC树脂添加0.1～8质量份聚氯乙烯复合热稳定剂。