[发明专利]一种径厚比可控型水滑石PVC复合热稳定剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种径厚比可控型水滑石PVC复合热稳定剂及其制备方法。该复合热稳定剂的组成按质量份计包括：径厚比可控型水滑石20‑60份，钙皂15‑55份，锌皂5‑40份，润滑剂15‑35份，抗氧剂1‑6份，光稳定剂1‑6份，螯合剂4‑12份。通过对添加上述径厚比可控型水滑石复合热稳定剂的聚氯乙烯进行180℃静态热老化实验，结果表明，本发明所提供的径厚比可控型水滑石复合热稳定剂可以有效提高PVC的热稳定性能，热稳定时间达到250min以上。本发明制得的复合热稳定剂可替代传统的铅盐及价格昂贵的有机锡热稳定剂而广泛应用于PVC管材﹑型材、电线电缆﹑医用器械﹑薄膜等领域。

技术领域

本发明属于复合热稳定剂配制技术领域，特别涉及一种径厚比可控型水滑石PVC复合热稳定剂及其制备方法。

背景技术

聚氯乙烯(PVC)是一类综合性能优异的高分子材料，因其具有高强度、高介电性、耐磨性和低廉的价格等优点，被广泛应用于农业、建筑、通讯及日用品等多个领域。我国PVC产量于2010年突破千万吨大关，2016年产量达到1669万吨，跃居全球第一，并且仍在持续递增。但由于加工温度高于分解温度，在加工过程中容易分解使其物理性能降低，机械性能下降，在一定程度上限制了其使用，因此，在加工过程中必须加入热稳定剂。目前，工业上应用广泛的热稳定剂主要是盐基性铅盐﹑金属皂(Ba﹑Cd﹑Ca﹑Zn)、有机锡化合物等，铅﹑镉类化合物对人类健康毒害较大且对环境容易造成较严重的污染，有机锡类化合物价格昂贵，且有气味。据统计，我国2016年热稳定剂消费量约为65万吨，其中铅盐类热稳定剂约占35％，有机锡类热稳定剂约占10％，复合金属盐类热稳定剂约占40％，其他约占15％(包括稀土类热稳定剂，有机类热稳定剂等)，从数据上看铅盐类热稳定剂仍占很大市场份额，PVC热稳定剂环保绿色化任重而道远。

水滑石是由带正电荷的金属层板和层间带负电荷的阴离子有序堆叠而成的层状氢氧化合物，其结构通式一般写为：[M_1-x²⁺M_x³⁺(OH)₂]^x+(A^n-)_x/n·mH₂O，M²⁺、M³⁺代表层板二价和三价的金属阳离子，由于水滑石层间可以与氯离子交换，层板具有碱性能与HCl气体反应，减低HCl的自催化作用，展现了良好的热稳定性能，能很好满足人们对新型热稳定剂的要求，因此，具有广阔的应用前景。

文献[1]美国专利Unite State Patent 4299759(1981)报道了日本Kyowa化学公司于1980年率先将符合如下通式：Mg_1-xAl_x(OH)₂A_x/n^n-·mH₂O(0x0.5)的水滑石填充到PVC中用作热稳定剂，结果显著提高了PVC热稳定效果。当在100份PVC中加入1份Mg_0.7Al_0.3(OH)₂(CO3)_0.150.55H₂O、0.75份硬脂酸锌和0.3份有机锡时，在180℃条件下可以将PVC热稳定时间延长至62min。同等条件下使用两份的硬脂酸钙/硬脂酸锌热稳定剂，其热稳定时间只有38min。

通过对水滑石调控以及与其它热稳定剂复合的方法，水滑石基热稳定剂已经得到长足发展，目前工业上水滑石热稳定剂仍然使用成本最低、性价比最高的MgAl-CO₃，但其长期热稳定性越来越无法满足PVC工业迅速发展的要求，性能有待进一步的提升。

发明内容

本发明的目的是克服水滑石基热稳定性不足的缺点，提供一种径厚比可控型水滑石PVC复合热稳定剂，提高水滑石热稳定剂的初期和长期热稳定性能。