[发明专利]PVC用高效锌基复合热稳定剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于化工技术领域，具体涉及一种PVC用高效锌基复合热稳定剂及其制备方法。

背景技术

聚氯乙烯（Polyvinyl Chloride，简称PVC）是一种合成树脂材料，在我国五大通用树脂中其产量、消费量均为第一。由于PVC具有难燃性、耐磨性、抗化学腐蚀性、综合机械性、电绝缘性等特点，近年来在我国得到了迅猛的发展。自2000年以后，中国聚氯乙烯产业进入了快速发展期。到2020年,预计中国PVC树脂产量将达到2800万吨，消费量将超过2200万吨，虽然PVC的消费量极大，但是其使用寿命却非常短，造成了很大的浪费。科学家们一直在尝试各种延长PVC使用寿命的方法，其中加入热稳定剂是一种最经济有效的方法。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。

铅盐类热稳定剂是最早开发的稳定剂，具有产品工艺简单，价格低廉、性能出色等优点，但是随着人们环保意识的增强，含铅、镉等有毒热稳定剂逐渐被取缔，环保型有机锡基、稀土类和有机化合物基热稳定剂将获得新的发展。有机锡是十分有效的热稳定剂，能够使透明制品保持很高的透明度并且用量较小，但是有机锡成本高、异味大的缺点在一定程度上限制了其应用。稀土类热稳定剂是近年来发展起来的新型热稳定剂，具有无毒、高效、多功能等优点，适用于软质、硬质及透明与不透明的PVC制品，然而其成本高，不具有广谱适用性。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，金属皂类稳定剂仍然是最具有发展潜力的热稳定剂体系。

然而，单独使用金属皂类热稳定剂又存在热稳定时间短的缺陷，为了能有效的满足PVC热稳定性的要求，钙锌稳定剂需要与协效稳定剂共同使用。发明专利CN101440174A公开了一种热稳定性优良的钙锌复合热稳定剂，该复合稳定剂是在常温常压下，将钙皂、高分子锌皂、多元醇、抗氧剂按照一定比例混合而成该复合稳定剂对含氯树脂具有较好的热稳定性和抗着色性，并具有无毒无重金属污染等特点。然而高分子锌皂的的制备过程较为复杂因此提高了整个复合稳定剂的成本。

发明专利CN102731934A公开了一种利用液态钙锌制备PVC热稳定剂的方法，复合热稳定剂可以提高聚氯乙烯的热稳定性与抗着色性，并且液态钙锌复合热稳定剂克服了传统热稳定剂的有毒、重金属污染、热稳定性效果不佳等缺点，具有无毒、环保、无重金属、价格低廉等优点，是一种高效的复合热稳定剂，具有很好的应用前景。液态钙锌稳定剂使用于软质、透明PVC制品，然而在硬质PVC制品中效果不佳。

发明专利CN201110187680.9公开了一种甘油基钙/锌复合热稳定剂的制备，该复合热稳定剂是在常温常压下，将甘油钙、甘油锌、辅助稳定剂按照配比混合均匀制得。该复合热稳定剂可以提高聚氯乙烯的热稳定性与抗着色性，并且甘油基钙/锌复合热稳定剂克服了传统热稳定剂的有毒、重金属污染、热稳定性效果不佳等缺点，具有无毒、环保、无重金属等优点，但是该稳定剂中甘油钙和甘油锌的制备方法复杂，成本较高。

由于钙锌稳定剂体系易发生“锌烧”的现象，因此使用过程中要加辅助稳定剂，目前，辅助稳定剂的种类五花八门，其中季戊四醇是一种经济有效的辅助稳定剂。但季戊四醇具有较高熔点（超过200℃），因此，与PVC相容性差，容易析出，降低了其实际使用效果。

发明内容

本发明的目的是提供一种PVC用高效锌基复合热稳定剂，不易析出、稳定效果好、成本低；本发明同时提供了PVC用高效锌基复合热稳定剂的制备方法，科学合理、简单易行、无污染、能耗低。

本发明所述的PVC用高效锌基复合热稳定剂，由如下重量份数的原料制成：

所述的戊二酸二季戊四醇酯的制备方法是称取20-30份戊二酸和40-60份季戊四醇，把二者用粉碎机充分粉碎混合，加入反应釜，加入10-15份的环己烷做带水剂和3-5份浓硫酸，油浴加热到130-150℃，边加热边搅拌，反应4-6小时后，抽真空，把过量的带水剂抽出，冷却，即得；其中环己烷是以体积分数计，其它原料是以重量份数计。

所述的润滑剂是聚乙烯蜡和单甘脂的混合物。

所述的聚乙烯蜡的质量是10-15份，单甘脂的质量是10-15份，以重量份数计。

所述的辅助热稳定剂是环氧大豆油与二苯甲酰甲烷或硬脂酰苯甲酰甲烷的混合物。

所述的环氧大豆油的质量是8-10份，二苯甲酰甲烷或硬脂酰苯甲酰甲烷的质量是7-10份，以重量份数计。