[发明专利]聚合物钙锌复合皂热稳定剂、其制备方法及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及高分子材料加工与应用技术领域。

背景技术

聚氯乙烯(以下简称PVC)是4大通用塑料之一，在工业、建筑、军事与民用制品中广泛应用。最近几十年来随着塑料制品进一步广泛应用，其它含氯聚合物，如氯化聚乙烯，新型工程塑料ACS，氯丁聚合物等的用量也在快速增加。含氯聚合物加工最大的问题是热稳定性差，加工过程中易变色，分解，焦化，因而生产、开发和研究聚合物特别是含氯聚合物加工热稳定剂是聚合物加工的关键问题之一。传统的含氯聚合物热稳定剂是三盐基硫酸铅、二盐基亚磷酸铅等铅盐类热稳定剂，透明性聚氯乙烯制品中多用有机锡类热稳定剂。近年来又开发了稀土类稳定剂。

随着人类环保意识的加强，这些含有重金属和稀土元素等对人体健康有一定危害性的热稳定剂的应用逐渐受到限制，因而国内很多出口塑料产品受到限制或退货，同时在国内市场上应用也受到限制。近几年人们又在研究有机热稳定剂，但目前其性能还远不能达到单一使用的要求。比较好的环保型热稳定剂是钙锌型热稳定剂，它无毒、无污染、不含重金属，并得到国际食品与医药行业的认可。国产一些单位也在研究生产钙锌热稳定剂，但就其性能和效果仍与国外又有一定差距，因而我国每年都需要从国外进口钙锌类热稳定剂。然而目前的钙锌稳定剂与铅类等热稳定剂相比，其热稳定功能仍有一定差距。因此研究开发性能更优越的钙锌稳定剂是十分必要的。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供聚合物钙锌复合皂热稳定剂、其制备方法及其应用，能够解决现有技术的不足，安全无毒，且热稳定效果优良。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案如下。

聚合物钙锌复合皂热稳定剂，其按重量比包含：聚合物钙锌复合皂2-5份，多元醇和/或多元醇单酯3份，硬脂酸皂和/或油酸皂0-3份，环氧化合物0-1份，抗氧剂和/或防老剂0-0.5份，脂肪酸和/或润滑剂0-0.2份。

作为本发明的一种优选技术方案，所述聚合物钙锌复合皂为聚α-甲基丙烯酸钙锌复合皂、聚丙烯酸钙锌复合皂、α-甲基丙烯酸与丙烯酸共聚钙锌复合皂、α-甲基丙烯酸与马来酸共聚钙锌复合皂、丙烯酸与马来酸共聚钙锌复合皂、聚β-甲基丙烯酸钙锌复合皂、α-甲基丙烯酸与β-甲基丙烯酸共聚物钙锌复合皂、丙烯酸与β-甲基丙烯酸共聚物钙锌复合皂，其中的一种或者多种组合。

作为本发明的一种优选技术方案，所述多元醇为季戊四醇、联二季戊四醇、山梨醇、甘露醇中的一种或多种共用；所述多元醇单酯为季戊四醇、联二季戊四醇、山梨醇、甘露醇的甲基丙烯酸酯、硬脂酸酯或油酸单酯，其中的一种或者多种组合。

作为本发明的一种优选技术方案，所述硬酯酸皂为硬酯酸钙和/或硬酯酸锌，所述油酸皂为油酸钙和/或油酸锌。

作为本发明的一种优选技术方案，所述环氧化合物为双酚型环氧树脂、邻甲酚醛环氧树脂、酚醛环氧树脂、多酚型环氧树脂、缩水甘油醚型环氧树脂、缩水甘油酯型环氧树脂、环氧大豆油中的一种或多种组合。

作为本发明的一种优选技术方案，所述抗氧剂为4-[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯基)酯、2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚、β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯、2，2`-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)中的一种或者多种组合；所述防老剂为紫外线吸收剂UV-326和/或紫外线吸收剂UV-329。

上述聚合物钙锌复合皂热稳定剂的制备方法，按重量比取聚合物钙锌复合皂、多元醇和/或多元醇单酯、硬脂酸皂和/或油酸皂、环氧化合物、抗氧剂和/或防老剂、脂肪酸和/或润滑剂，上述各组分在常温下均匀混合并研磨成粉体，即得；

其中，聚合物钙锌复合皂的制备方法为：

A、在蒸馏水中加入不饱和羧酸单体总质量3％-7％的过硫酸盐或不饱和羧酸单体总质量5％-15％的双氧水，在搅拌下使其溶解或分散均匀；

B、将质量为蒸馏水总质量5％-15％的不饱和羧酸单体和不饱和羧酸单体总质量0.01％-0.05％的分子量调节剂混合均匀，在搅拌下缓慢滴加到步骤A所得水溶液中得到不饱和羧酸的均聚物或共聚物，然后加入1/2羧酸摩尔总量的氢氧化钙和氢氧化锌的混合物；或者首先使不饱和羧酸单体与1/2羧酸摩尔总量的氢氧化钙和氢氧化锌反应制备相应的不饱和羧酸皂单体，然后再使其聚合得到均聚物或共聚物的钙锌复合皂；其中，所述不饱和羧酸单体为α-甲基丙烯酸、丙烯酸、马来酸、β-甲基丙烯酸中的一种或者多种组合；

C、反应完全之后将沉淀物干燥、粉碎即得聚合物钙锌复合皂。