[发明专利]锌三盐基PVC用环保高效复合热稳定剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于PVC用热稳定剂领域，具体涉及一种锌三盐基PVC用环保高效复合热稳定剂及其制备方法。

背景技术

聚氯乙烯(PVC)是产量仅次于聚乙烯的第二大宗通用塑料，具有强度高和可增塑、耐腐蚀、绝缘性好、难燃等优点，广泛应用于工业建筑、日用品和农业等领域。但PVC热稳定性差，在加工温度条件下，易发生分解，必须加入热稳定剂才能使其顺利加工。热稳定剂是一种化学助剂，它能抑制PVC在加工成型和使用过程中由于热、光作用而引起的降解和变色。常用的热稳定剂有铅盐稳定剂、金属皂类、有机锡化合物、有机稳定剂及复合稳定剂五大类。由于铅盐热稳定剂生产工艺简单，价格低廉、性能出色等优点，迄今仍是应用最广泛的品种。铅盐稳定剂的最大缺点是毒性高，随着人们环保意识的加强，含铅、镉等有毒热稳定剂逐渐被取缔，环保型有机锡基、锌基和有机化合物基热稳定剂将获得新的发展。目前，有机化合物基热稳定剂品种少，受认可程度低，很难获得推广，因此，有机锡基和锌基稳定剂将是最具有发展潜力的热稳定剂体系。另外，由于有机锡基存在价格高、异味大等弱点，所以，具有广谱适用性的锌基环保稳定剂更具发展空间。

锌基热稳定剂主要采用硬脂酸、月桂酸、异辛酸等有机弱酸和苯酚的锌盐作为主效稳定剂。锌基热稳定剂的最大不足之处是容易产生“锌烧”现象，因而在实际应用中，往往通过添加辅助稳定剂来避免“锌烧”，常用的辅助稳定剂有亚磷酸酯、环氧化合物和β-二酮等。辅助稳定剂虽然可以明显改善“锌烧”，但却带来了高成本。

目前，国外品牌的高性能锌基无毒热稳定剂的热稳定性能已接近甚至已达到传统铅盐等有毒品种的水平，国内也有不少产品实现了工业化推广，也出现了不少新型相关专利。

发明专利CN200910080717.0公开了一种复合热稳定剂的制备方法，该发明将乙酰丙酮锌、乙酰丙酮钙或乙酰丙酮镁、水滑石按比例混合得到的混合物。具有较好的热稳定性，延长含氯高聚物的热老化时间，克服单一稳定剂乙酰丙酮锌长期性能差，乙酰丙酮钙稳定剂透明性差，水滑石稳定剂初期着色性差等缺点。该复合热稳定剂的成本低，初期着色性能好，长期性能优越，透明性好，是一种高效的复合热稳定剂。

发明专利CN200810163607.6则公开了一种钙锌复合热稳定剂的制备方法：将C16-C18的脂肪酸与钙和锌的氧化物投入捏合锅中，捏合锅采用横式双搅拌，边升温边搅拌，最高温度控制在100℃-120℃，一步合成脂肪酸钙和脂肪酸锌；脂肪酸钙和脂肪酸锌合格后，在熔融状态下，加入水滑石和改性剂，用改性剂对水滑石进行改性；熔融状态下，在上步得到的产物中加入辅助稳定剂和润滑剂进行混溶，最后进行冷却切片，经挤出机挤出颗粒状固体产品。该发明的复配中在熔融液态下进行，可以使润滑剂、辅助稳定剂完全熔化于其中，达到真正的完全均匀的混溶，使之协同效应得到最大限度的发挥。

但是已有多种锌基热稳定剂的制备方法，但制备的热稳定剂要么热稳定效果不理想，要么没有彻底改变“锌烧”现象，要不就是成本偏高，极大限制了无毒锌基热稳定剂的推广应用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种锌三盐基PVC用环保高效复合热稳定剂及其制备方法，使其具有长期热稳定性，而且彻底改变“锌烧”现象，热稳定性能优良的特点。

本发明所述的锌三盐基PVC用环保高效复合热稳定剂，是由如下质量百分数的原料组成：

锌三盐              30～50％；

硬脂酸钙            10～30％；

润滑剂              20～40％；

辅助热稳定剂        5～10％；

其中所述锌三盐是按照如下步骤制得的：按质量比6～8∶3称取季戊四醇和氧化锌，把二者充分粉碎混合，加热到140～180℃，边加热边搅拌，反应4～6小时后，把物料取出冷却，粉碎后即得锌三盐。

其中所述的润滑剂为单甘脂、聚乙烯蜡或硬脂酸，辅助热稳定剂为二苯甲酰甲烷、硬脂酰苯甲酰甲烷、季戊四醇酯或环氧大豆油。

本发明所述的锌三盐基PVC用环保高效复合热稳定剂的制备方法为：先把锌三盐、硬脂酸钙加入反应釜中充分混合，将混合好的物料加入捏合机中在100～120℃下捏合15～25min，然后向捏合机中加入润滑剂和辅助热稳定剂，捏合搅拌25～35min，出料压片、筛分、包装，即得最终产品。