[发明专利]一种环保型水铝钙石基PVC复合热稳定剂

说明书

本发明涉及一种环保型水铝钙石基PVC复合热稳定剂，该复合热稳定剂包含以下质量分数的组分：改性水铝钙石：20－50%，硬脂酸锌：20－40%，乙酰丙酮锌：2－6%，硬脂酸钙：6－10%，抗氧剂：2－6%，润滑剂：10－20%。本发明涉及的技术方案以改性水铝钙石为PVC复合热稳定剂的主组分，生产工艺简单，成本低廉，无环境污染，与PVC的相容性好，且与乙酰丙酮锌具有非常优异的协同作用。此复合热稳定剂具有优异的抑制PVC初期着色性能和较好的长期热稳定性能。

技术领域

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

背景技术

PVC是世界五大通用塑料之一，用途广泛。然而，PVC树脂在加工过程中，容易进行脱氯反应，释放出自催化剂HC1，引起变色，以至于改变物理和化学性质。为了防止PVC在加工和使用过程中由于高温而发生降解或交联，必需在其加工制造过程当中加入热稳定添加剂。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，铅是一种重金属，对生物体具有很强的毒性，加工使用过程中易生成粉尘，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，但数次加工后会产生难闻气味，使其应用受到限制。因此，开发一种性能优异的环保型PVC热稳定剂，以取代铅盐类热稳定剂，对促进PVC行业的“无铅化”，具有十分重要的意义。

水铝钙石的结构通式为：［Ca₂Al( OH) ₆］⁺［A^n－_1/n·mH₂O ］，其中 A^n－代表的是层间阴离子，如 Cl^－，CO₃^2－，OH^－，NO₃^－ ，SO₄^2－，V₂O₇^2－ ，CrO₄^2－等，当其间阴离子为CO₃^2－时，结构式为: Ca₄Al₂( OH) ₁₂ CO₃·nH₂O。水铝钙石的层间距取决于其间的阴离子的种类，对于水铝钙石类热稳定剂，其中无机层板的作用更体现在对PVC老化降解产生的HC1的捕捉与吸收，而层间阴离子的作用更体现在与HCl反应及活性Cl^－的捕捉交换上，将二者结合制备得到的水铝钙石热稳定剂与乙酰丙酮锌复配使用，能表现出良好的协同效果及优异的热稳定性能。林彦军等（CN 105348682 A）报道了一种钙基水滑石PVC复合热稳定剂，彭召林等（CN104150518）也公开了一种水铝钙石基PVC复合热稳定剂。然而，上述方法均只加入硬脂酸锌、硬脂酸钙作为主要的复配协同材料，复合热稳定剂的性能有待进一步改善。此外，他们均以盐溶液共沉淀法生产的水铝钙石为主组分，制备过程存在排放大量含盐废水的问题。张凯等（精细化工，2016，30(9)，75-81）报道了水铝钙石与DMAU复配协同效应，但DMAU添加量偏大，导致生产成本偏高，限制了其大规模应用。

本发明以清洁合成改性水铝钙石基热稳定剂为主组分，复配协同效应优异的乙酰丙酮锌，此复合热稳定剂具有优异的抑制PVC初期着色性能和较好的长期热稳定性能，成本低廉，可大规模推广使用。

发明内容

本发明的目的是提供一种环保型水铝钙石基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，配以协同作用显著的乙酰丙酮锌，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环保型水铝钙石基PVC复合热稳定剂，包含以下质量含量的组分：