[发明专利]钙/锌热稳定剂聚氯乙烯透明硬质薄膜及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高分子材料及其加工方法，具体地说，涉及一种钙/锌热稳定剂聚氯乙烯透明硬质薄膜及其制备方法。

背景技术

聚氯乙烯（PVC）作为用量仅次于聚乙烯的第二大合成高分子材料，以其优秀的综合性能和较低廉的成本，在各行各业中有着广泛的应用。

由于聚氯乙烯分子结构的特殊性，聚氯乙烯树脂对热、光、氧相对不稳定，在100℃左右就开始脱氯化氢，产生分解，因此，聚氯乙烯加工中必须添加热稳定剂等相关助剂。

为了制得透明的聚氯乙烯制品，必须选用透明性好、相容性好的助剂。目前在透明软制品中主要使用钡/镉/锌、钡/锌、钙/锌和有机锡稳定剂，而在透明硬制品中则只有有机锡一类稳定剂使用，并以马来酸类和硫醇类有机锡为主。

钙/锌热稳定剂是世界公认的最具环保性的聚氯乙烯热稳定剂品种，是美国卫生管理局、日本卫生局和欧盟均认可的无毒化合物添加剂。这是因为钙是一种无毒金属、锌是构成生物体不可缺少的一种微量元素，其稳定作用中反应生成的氯化钙和氯化锌，对人体和环境也是无害的。

在当今环保要求越来越高的今天，聚氯乙烯加工行业也希望钙/锌热稳定剂成为聚氯乙烯热稳定剂的主流产品，赋予聚氯乙烯制品更优的环保性能。这是因为虽然有机锡热稳定剂的一些品种目前被认为无毒，被允许应用到食品和医药包装等方面，但由于锡也属于重金属，欧洲、日本等国对锡稳定剂也持怀疑态度。钙/锌热稳定剂由于稳定效率偏低及与PVC相容性一般等问题，虽通过不断改良品种，并与有机辅助稳定剂复配提高性能，在软制品和不透明、半透明硬制品中成功应用，但在聚氯乙烯透明硬质制品中却一直难以突破瓶颈。

中国专利CN200510033184.2公开的聚氯乙烯热收缩薄膜及其制造方法，其中热稳定剂采用的是硫醇辛基锡，增塑剂为7~14重量份，属于有机锡类透明软质薄膜。

中国专利CN93107540.8公开了适合高频热合的聚氯乙烯膜及其生产方法，其中热稳定剂为双顺丁烯二酸单乙酸酯二正辛基锡，增塑剂为2.5~8重量份，属于有机锡透明的硬质或半硬质薄膜制品。

中国专利CN200610026840.0公开了一种聚氯乙烯透明油膜及其生产方法，其中热稳定剂为有机锡，二辛脂（增塑剂）助剂为4%~9%，属于有机锡透明半硬质薄膜。

中国专利CN200410014853.7公开了聚氯乙烯扭结膜，其中热稳定剂为有机锡，属于有机锡透明硬质薄膜。

中国专利CN200710165457.8公开了无毒聚氯乙烯压延制品及其制作方法，其中虽没有采用有机锡热稳定剂，增塑剂也采用了非邻苯类产品，但其可塑剂（增塑剂）用量为40~100重量份，为透明和不透明软质薄膜。

通过以上专利公开的相关内容，可以发现，钙/锌热稳定剂尚不能在聚氯乙烯透明硬质薄膜产品中成功应用。这是因为硬质聚氯乙烯加工温度较高，在200℃左右，对配方的热稳定性有很高要求，钙/锌热稳定剂稳定效果有限，用量少了，初期透明度可以达到要求，但无法保证加工过程中的稳定性，加工后期会出现变色，甚至严重分解炭化。用量多了，由于钙/锌热稳定剂的折光系数和聚氯乙烯有一定差异，透明度会较明显下降。所以，钙/锌热稳定剂在透明硬制品中应用面临较大问题。

近期的一些研究表明，采用有机锡和钙/锌热稳定剂复配，可以在透明硬制品中应用，但重金属锡的问题仍没有彻底解决。

提高钙/锌稳定体系聚氯乙烯配方的初期稳定性，改善初期着色性，降低钙/锌热稳定剂用量，延缓其显效时间，减少加工过程中透明不良产物氯化钙等的生成量；减小钙/锌热稳定剂粒径，增强其分散效果，提高其热稳定效率和凝胶化均匀度，是解决钙/锌热稳定剂在聚氯乙烯硬制品加工条件下，稳定性和透明度平衡的关键。

发明内容

本发明需要解决的技术问题就在于克服现有技术的缺陷，提供一种钙/锌热稳定剂聚氯乙烯透明硬质薄膜及其制备方法，本发明将钙/锌热稳定剂在聚氯乙烯透明硬质薄膜产品中成功应用，且是一种无毒硬质薄膜，为钙/锌热稳定剂在聚氯乙烯透明硬质薄膜中应用提供了一条新的途径，并且采用非邻苯类增塑剂，避免了重金属和传统邻苯二甲酸酯类增塑剂的危害。

为解决上述问题，本发明采用如下技术方案：