[发明专利]一种PVC片材用Sn-Sb-Zn复合热稳定剂及其制备方法和应用

说明书

(一)技术领域

本发明涉及塑料加工技术，更具体地说是涉及一种PVC片材用Sn-Sb-Zn复合热稳定剂及其制备方法。

(二)背景技术

聚氯乙烯(PVC)以其低廉的价格和优异的性能而广泛地用于绝原材料、建材和日用塑料制品。近年来，我国对PVC的总需求量仍出现稳定的二位数增长态势。但由于PVC分子链存在结构缺陷，加热至110℃时会脱出氯化氢，放出的氯化氢又会加速PVC的分解，因此PVC在加工温度160℃-200℃时会发生明显降解，引起产品的变色和制品机械性能等下降，影响使用寿命。为防止PVC在加工过程中发生降解，需要加入热稳定剂，常用的热稳定剂有铅盐类、金属皂类、稀土类和有机锡类等。

近年来，PVC热稳定剂向着低毒、高效、无污染的方向发展，有机锡类热稳定剂具有许多优势，如良好的热稳定性、透明性和相容性等，是目前用途最广，效果最好的热稳定剂之一。

但是目前的甲基锡热稳定剂大都以单一的甲基锡化合物为主，存在成本高、自润滑性能差和初期着色性不够等缺点，致使其在稳定剂市场的竞争力不够。

目前国内外相关专利多以合成有机锡热稳定剂为主，关于其复配技术报道的很少。专利CN 1631963A提出用硬脂酸钙、硬脂酸锌和有机锡组成Ca-Zn-Sn复合稳定剂，但由于硬脂酸钙和硬脂酸锌熔点较高，难以溶在有机锡中，因此只能制得固态的稳定剂。

(三)发明内容

针对已有技术中PVC甲基锡稳定剂存在的问题，本发明提供的PVC片材用Sn-Sb-Zn复合热稳定剂，它以液体形式存在，目的旨在解决以下技术问题：

1、降低甲基锡热稳定剂中的锡含量，减少稀有金属锡的消耗及其污染；

2、进一步提高PVC片材制品的初期和长期热稳定性；

3、扩大PVC用稳定剂的应用范围；

4、降低甲基锡热稳定剂以及PVC制品成本。

为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案是：

一种PVC片材用Sn-Sb-Zn复合热稳定剂，其特征在于所述PVC片材用Sn-Sb-Zn复合热稳定剂包括如下重量份的组分：

巯基乙酸甲基锡                10～20份

巯基乙酸酯锑                  40～60份

有机酸锌盐                    5～15份

所述的巯基乙酸甲基锡是S，S’-二(巯基乙酸)二甲基锡和S，S’S”-三(巯基乙酸)一甲基锡的复合物，是在碱性条件下，由质量比为80∶20的二甲基二氯化锡和一甲基三氯化锡的混合物与巯基乙酸用酯化法制备得到；

所述巯基乙酸酯锑是如式III所示的任意一种或者两者以上任意比例的混合物；

式III中，R₁为C2-C8的饱和直链烷基，n＝3或5；

所述有机酸锌盐为油酸锌，异辛酸锌或对叔丁基苯甲酸锌中的任意一种。

进一步，本发明所述PVC片材用Sn-Sb-Zn复合热稳定剂由如下重量份的组分组成：

巯基乙酸甲基锡            10～20份

巯基乙酸酯锑              40～60份

有机酸锌盐                5～15份。

本发明所述巯基乙酸甲基锡可按以下方法制得：在碱性条件下，由质量比为80∶20二甲基二氯化锡和一甲基三氯化锡的混合物、再与巯基乙酸和水以质量比1∶1～1.1∶3～4混合，在60～80℃温度下，用氨水调节pH值为7～8，反应2～5小时后过滤，减压蒸馏得到所述巯基乙酸甲基锡。这是本领域技术人员公知的酯化制备方法。

所制得的巯基乙酸甲基锡是如式I所示的S，S’-二(巯基乙酸)二甲基锡和如式II所示的S，S’S”-三(巯基乙酸)一甲基锡的复合物：

本发明所述的巯基乙酸酯锑优选为三巯基乙酸异辛酯锑、五巯基乙酸异辛酯锑、三巯基乙酸乙酯锑或五巯基乙酸乙酯锑中的任意一种，最优选三巯基乙酸异辛酯锑。

本发明所述PVC片材用Sn-Sb-Zn复合热稳定剂可按以下方法制备得到：按照原料组分配比，将巯基乙酸甲基锡和巯基乙酸酯锑搅拌混合均匀，控制搅拌速度80～150r/min，控制温度在65～120℃，反应0.5～3h后，再投入有机酸锌盐搅拌混合1-2h，然后冷却至室温，过滤，取滤液即为所述PVC片材用Sn-Sb-Zn复合热稳定剂。