[发明专利]N-亚水杨基甘氨酸锌化合物及其作为PVC热稳定剂的应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种新颖的改善PVC热稳定性能的含锌化合物，更具体的讲，本发明涉及一种N-亚水杨基甘氨酸锌化合物在改善PVC热稳定性方面的应用。

背景技术

目前，钙锌热稳定剂被认为可能成为铅热稳定剂的替代物，因而在聚氯乙烯(PVC)助剂工业中越来越受到重视。通常，在钙锌热稳定剂中，分别以脂肪酸钙和脂肪酸锌作为钙和锌原料。脂肪酸钙具有长效热稳定效果，但是影响PVC制品的初期着色性能。虽然，脂肪酸锌能够提高PVC制品的初期白度，但在长时间老化过程中，会造成制品的急剧热老化(“锌烧”)。

为了提高钙锌热稳定剂对热稳定性，人们通过研制选用新颖的含锌原料来改善制品在初期着色性和锌烧的协调性。已经报道的含锌原料包括：环氧油酸锌(郭立新，万庆红，崔艳艳, 橡塑技术与装备, 2006, 32(12)：6~9)，氨基酸锌等(李钟宝，刘秀梅，塑料助剂，2010，No. 2：1~8)，双(二苯基亚磷酸酯)合锌(王华，彭伟存，山西化工，1983，No.4：21～22)。

目前，以N-亚水杨基甘氨酸锌作为独立的锌源或者与脂肪酸锌形成复合锌源，用以改善PVC热稳定性的应用方案未见有关文献披露。

发明内容

本发明的目的是提供一种可改善PVC热稳定性的N-亚水杨基甘氨酸锌化合物，以及该N-亚水杨基甘氨酸锌或其与传统稳定剂成分构成的组合物作为热稳定剂的新应用，以改善PVC初期着色和长期热稳定性。

本发明改善PVC热稳定性的N-亚水杨基甘氨酸锌化合物，至少含有一种N-亚水杨基甘氨酸锌化合物，其中，该N-亚水杨基甘氨酸锌化学式为 [ZnL]·H₂O，式中L为水杨醛与甘氨酸反应生成的配位阴离子，其共价键连接的结构式如下：

 。

上述N-亚水杨基甘氨酸锌作为PVC热稳定剂的应用，其特征是：该N-亚水杨基甘氨酸锌化学式为 [ZnL]·H₂O，式中L为水杨醛与甘氨酸反应生成的配位阴离子，其共价键连接的结构式如下：

 ；

其中，该N-亚水杨基甘氨酸锌的用量为0.05～3重量份，特别优选0.1～1.5重量份，基于100重量份PVC计。

上述N-亚水杨基甘氨酸锌在制备PVC热稳定剂中的一种应用，其特征是：该N-亚水杨基甘氨酸锌化学式为 [ZnL]·H₂O，式中L为水杨醛与甘氨酸反应生成的配位阴离子，其共价键连接的结构式如下：

 ；

该N-亚水杨基甘氨酸锌与传统稳定剂成分构成组合物、添加到PVC中用于协同改善PVC的热稳定性，100重量份PVC中该N-亚水杨基甘氨酸锌的配加量为0.05～3重量份，优选0.1～1.5重量份。

所述组合物可以包含所述N-亚水杨基甘氨酸锌和脂肪酸锌。

所述组合物也可以包含所述N-亚水杨基甘氨酸锌，以及常用的脂肪酸钙、脂肪酸锌以及其他助剂。

N-亚水杨基甘氨酸锌，既可以发生碳-烷氧基化反应置换烯丙基氯原子，将不稳定的氯原子从PVC大分子主链上消去，并伴有双键转移，使得多烯结构破坏，抑制了变色；也可以中和吸收PVC因热降解而释放的HCl，起到抑制PVC热分解作用。

本发明以N-亚水杨基甘氨酸锌作为独立的锌源或者与脂肪酸锌形成复合锌源，这种含锌化合物可以使PVC具有较好的热稳定性能，能理想地改善PVC初期着色性和长期热稳定性能。且具有N-亚水杨基甘氨酸锌合成方便，原料易得等优点。因此具有良好的应用前景。

具体实施方式

以下通过具体但非限制性的实施例对本发明作进一步的说明。

实施例1

N-亚水杨基甘氨酸锌化合物的制备：

分别将75 g 甘氨酸，500 mL去离子水，40 g NaOH加入2L烧杯中，搅拌形成溶液。

将水杨醛乙醇溶液(新蒸馏的122 g水杨醛溶于500 mL乙醇中)滴入上述2L烧杯的水溶液中，并搅拌20 min。将醋酸锌水溶液(184g 醋酸锌溶于500 mL去离子水中)加入上述2L烧杯中，并保持搅拌20 min。放置过夜，有结晶析出，经过抽滤，水洗，醇洗，干燥得目的产物。保留滤液，可用于后续合成目的产物。