[发明专利]一种改性水铝钙石基PVC复合热稳定剂

说明书

技术领域

本发明涉及PVC热稳定剂，特别涉及一种改性水铝钙石基PVC复合热稳定剂，属于材料加工助剂领域。

背景技术

PVC在加工温度下易发生分解，导致制品颜色加深，结构和性质发生改变。因此，在PVC的加工过程中，必须加入热稳定剂，以阻止或降低其分解。目前，常用的热稳定剂包括铅盐类、有机锡类、金属皂类和复合热稳定剂。铅盐类热稳定剂是开发最早并具有良好热稳定性能的PVC热稳定剂。然而，由于铅盐类化合物具有较强的毒性，对人体与环境安全形成危害，世界各国正逐渐限制铅盐类热稳定剂的使用。有机锡类热稳定剂的热稳定性和透明性较好，毒性小，是一类综合性能优良的PVC热稳定剂，但生产成本较高，使其应用受到限制。因此，开发低成本、高性能的环保型PVC热稳定剂，以取代铅盐类热稳定剂，促进PVC行业的“无铅化”，具有十分重要的意义。

水铝钙石，是层状复合金属氢氧化物的一种，其层板间的碳酸根离子可与氯离子发生交换，层板自身也能吸收PVC降解所释放的氯化氢，抑制其自催化降解，从而改善PVC的热稳定性能。与镁铝水滑石相比，水铝钙石表面的碱强度略高，更易吸收氯化氢，使其抑制PVC的初期性能更优。彭召林、周喜等在专利CN 104150518中公开了一种水铝钙石基PVC复合热稳定剂，它以未改性的水铝钙石为主组分，由以下原料混合而成：水铝钙石15-65%，钙皂10-56%，锌皂5-50%，润滑剂15-35%，螯合剂3-10%，抗氧剂1-5%。蒋平平等（中国塑料，2016，30（9）：75-81；CN 105802070）也报道了一种以未改性的水铝钙石为主组分制备的PVC热稳定剂，它包含以下组分：水铝钙石：硬脂酸锌：氨基脲嘧啶 = 3：0-0.5：1.5-2，对PVC具有较好的热稳定性能，但价格较高的氨基脲嘧啶在PVC热稳定剂中的比例达到30-40%，使其成本较高，规模化应用受到限制。

发明内容

本发明的目的是提供一种改性水铝钙石基PVC复合热稳定剂，该复合热稳定剂以改性水铝钙石为主组分，未包含重金属及其它有毒材料，具有无毒环保、易于制备和成本低廉的优势，并能显著改善PVC加工过程中的热稳定性。

为了实现以上目的，本发明采取的技术方案是提供一种改性水铝钙石基PVC复合热稳定剂，包含以下质量含量的组分：

改性水铝钙石：50－80%；

硬脂酸锌：10－30%；

1,3-二甲基-6-氨基脲嘧啶：3－8%；

β-二酮型化合物：1－5%；

抗氧剂：1－3%；

润滑剂：6－20%；

所述改性水铝钙石是采用聚乙二醇或硬脂酸锌为改性剂，对水铝钙石进行表面改性而制备。

所述β-二酮型化合物为乙酰丙酮钙、乙酰丙酮锌、硬脂酰苯甲酰甲烷或二苯甲酰甲烷。

所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂689、抗氧剂264或抗氧剂1076。

所述润滑剂为聚乙烯蜡或固体石蜡。

所述改性水铝钙石的制备过程如下：将水铝钙石分散在水中，加入聚乙二醇或硬脂酸锌为改性剂，其中，改性剂与水铝钙石的质量比为3－10：100，在60－90℃下搅拌反应0.5－2小时，再经压滤，干燥和粉碎。

本发明以经过聚乙二醇或硬脂酸锌表面处理的改性水铝钙石为PVC复合热稳定剂的主组分。与传统的改性镁铝水滑石相比，改性水铝钙石抑制PVC的初期着色性能更优；与未改性的水铝钙石相比，改性水铝钙石对PVC的长期热稳定性能更好，且与PVC的相容性较好。即使改性水铝钙石在PVC复合热稳定剂中的含量高达50-80%，相应PVC配混料在加工过程中也不会发生析出。此外，改性水铝钙石的生产工艺简单，成本低廉。通过大量实验，发明人发现改性水铝钙石与硬脂酸锌、1,3-二甲基-6-氨基脲嘧啶、β-二酮型化合物等组分具有非常好的协同作用，复合热稳定剂对PVC的热稳定性能优异。

具体实施方式

下面对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。对于所属技术领域的技术人员而言，从对本发明的详细说明中，本发明的上述和其他目的、特征和优点将显而易见。

改性水铝钙石的优选制备：

改性水铝钙石是采用聚乙二醇或硬脂酸锌为改性剂，对水铝钙石进行表面改性而制备。其优选制备过程为：将水铝钙石分散在水中，加入聚乙二醇或硬脂酸锌为改性剂，其中，改性剂与水铝钙石的质量比为6：100；在80℃下搅拌反应1小时，再经过滤，干燥和粉碎。

实施例1：