[发明专利]一种利用液态Ca/Zn制备PVC热稳定剂的方法

说明书

技术领域

本发明涉及生产PVC制品时添加的一种热稳定剂，具体涉及一种利用液态Ca/Zn制备PVC热稳定剂的方法。

背景技术

聚氯乙烯是五大通用树脂之一，其产量仅次于聚乙烯。随着化学建材的大量推广和使用，PVC硬制品的使用比例不断提高，尤其是管材、板材和型材等需求增长迅速，因此对聚氯乙烯的使用性能有了更高的要求。聚氯乙烯树脂较脆，传统增韧改性技术通常是在树脂中加人橡胶弹性体，却是以降低材料宝贵的刚性、耐热性、尺寸稳定性为代价的。

　但PVC 在热、光、氧、力等作用下，易发生降解和交联反应，使其加工困难，性能下降，特别是其加工温度与分解温度接近，热稳定性差，常需加入各类稳定剂，以确保PVC的各项性能得到发挥。在各类稳定剂中，热稳定剂是用量较大的助剂之一，约占PVC用量的3 %～5 %。目前工业上用于PVC的热稳定剂常见为铅、镉、钡、锌、锡等金属化合物。这些稳定剂虽有各自的优点，但存在着或有毒、或价格昂贵以及稳定效率差等缺点。研究、生产和推广应用高效无毒价廉的热稳定剂已经十分迫切，对发展PVC工业具有重要的意义。

PVC热稳定剂按形态主要分为固体和液体两种。液体热稳定剂主要应用于软质、透明PVC 制品，如透明电缆线、软质玩具、医疗器械、食品包装膜、人造革制品等。它因在生产与应用过程无粉尘污染、无毒高效、便于计量、价格低廉，得到了越来越广泛的应用。

本发明本文采用热老化烘箱法、动态热稳定试验和刚果红法讨论液体钙锌稳定剂中钙锌离子比、亚磷酸-苯二异酸酯（PDOP）与环氧大豆油（ESO）质量比和水滑石（LDHs)对稳定剂性能的影响， 同时采用紫外可见分光光度计和热重分析检测水滑石对PVC透明性和热稳定性的影响。从而优化实验配方，提高稳定剂的性能。

发明内容

本发明提供了一种利用液态Ca/Zn制备PVC热稳定剂的方法，本发明通过热老化烘箱法、动态热稳定性试验和刚果红法研究了液体钙锌（液体Ca/Zn)热稳定剂中钙锌质量比、亚磷酸-苯二异辛酯(PDOP)与环氧大豆油(ESO)质量比和水滑石(LDHs)对PVC 热稳定性的影响；同时采用紫外可见分光光度计、热重分析仪检测LDHs 对PVC 透明性和稳定性的影响。

1.      一种利用液态Ca/Zn制备PVC热稳定剂的方法，其特征在于取液态Ca/Zn、100份PVC、45份PDOP 和5份ESO用小型高速混合机充分混合均匀后，在辊温175℃、辊距1.5 mm 的双辊炼胶机上塑炼成片，利用热老化烘箱法、动态辊压试验、刚果红法和热重分析样品。

2.      步骤1所述的热老化烘箱法的操作方法为：下片后，剪成3.5 cm×1.5 cm 样片，置于(180±1) ℃的烘箱中，每隔5 min 观察样片变色情况。采用Ocskay 等提出的十度颜色法评定PVC 样片颜色的变化。(0-白色；1-微黄；2-浅黄；3-黄色；4-黄棕色；5-浅红棕色；6-红棕色；7-深棕色；8-褐色；9-暗褐色；10-黑色)。

3.      步骤1所述的动态辊压试验的过程为：每隔5 min取一次样片，观察物料滚压变色情况，记录黑化时间。

4.      步骤1所述的刚果红法的操作过程为：下片后，将材料切成边长小于2 mm的颗粒，加入试管中, 再将刚果红试纸与玻璃管插好，安装到试管上，放入180℃油浴中，记录试纸变蓝的时间。 

5.      步骤1所述的破碎成小颗粒后，进行热失重分析，按ISO法求出分解稳定。ISO（国际标准局）法是在TG曲线上找出失重20%与50%两点，将两点连起来与基线延长线相交得交点，此交点的温度就定义为分解温度。TG 条件：升温速率为5℃/min；升温范围为35~500℃。

6.      步骤1所述的Ca/Zn质量比最佳为为3:1。 

7.      步骤1所述的方PDOP与ESO质量比为1:2。

8.      步骤1所述的LDHs的加入能提高PVC透明度，改善了PVC长期热稳定性。

附图说明

图1 钙锌质量比对PVC静态老化色度的影响。

图2 钙锌质量比对PVC动态老化色度的影响。

图3 PDOP与ESO质量比对PVC静态老化色度的影响。

图4 PDOP与ESO质量比对PVC动态老化色度的影响。

图5无机填料对PVC透明性的影响。

图6 LDHs对PVC静态老化色度的影响。

图7 LDHs对PVC动态老化色度的影响。

具体实施方式