[发明专利]硬质PVC用有机锡酸插层钙/锌铝稀土类水滑石复合热稳定剂及其制备方法

说明书

本发明提供一种硬质PVC用有机锡酸插层钙/锌铝稀土类水滑石复合热稳定剂及其制备方法。硬质PVC用有机锡酸插层钙/锌铝稀土类水滑石复合热稳定剂组成为：按质量份数计，有机锡酸插层钙铝稀土类水滑石为30份～90份；有机锡酸插层锌铝稀土类水滑石为10份～50份。制备方法包括：(1)将钙盐、铝盐与稀土盐溶于去离子水中得到溶液，将氢氧化钠和有机锡酸溶于去离子水和乙醇的混合溶液中；(2)将两种溶液滴加，回流，沉化，抽滤，洗涤；干燥、研磨，得到有机锡酸插层钙铝稀土类水滑石；(3)锌盐替代钙盐，重复步骤(1)和(2)，得到有机锡酸插层锌铝稀土类水滑石；(4)按上述质量份数计混合即可。在用于硬质PVC时能有效地提高硬质PVC的热稳定性。

技术领域

本发明涉及PVC用热稳定剂，具体涉及一种硬质PVC用有机锡酸插层钙/锌铝稀土类水滑石复合热稳定剂及其制备方法。

背景技术

硬质聚氯乙烯(PVC)制品因其优异的性能和低廉的价格被广泛用于工业、农业、生活等各个领域。但硬质PVC属于热敏性材料，成型加工中需要加入热稳定剂来防止其受热而发生降解及交联。目前我国传统的铅盐类热稳定剂因毒性正逐步退出市场。Ca/Zn类稳定剂无毒，环保且有润滑性，但热稳定性不如铅盐。稀土类热稳定剂中稀土元素可通过配位作用起到稳定作用，单独使用初期着色较严重，需与其他稳定剂协同使用。有机锡类热稳定剂具有优异的耐热性，耐候性及透明性，在美国、欧洲应用较多，但其较高的成本，在我国的消耗量只占到10％左右。目前，市场常按一定比例以共混的方式将两种或三种类别的热稳定剂来制备复合稳定剂。

类水滑石化合物(LDHs)是一种具有层状结构的无机功能材料，其层板化学组成及层间客体阴离子具有可调性。传统镁铝水滑石的热稳定性欠佳，只能作为辅助热稳定使用。

由此，针对硬质PVC，有待对其热稳定性进一步提高。

发明内容

鉴于背景技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种硬质PVC用有机锡酸插层钙/锌铝稀土类水滑石复合热稳定剂及其制备方法，其在应用于硬质PVC时能够有效地提高硬质PVC的热稳定性。

为了实现上述目的，在第一方面，本发明提供了一种硬质PVC用有机锡酸插层钙/锌铝稀土类水滑石复合热稳定剂，其由有机锡酸插层钙铝稀土类水滑石和有机锡酸插层锌铝稀土类水滑石组成，按质量份数计，有机锡酸插层钙铝稀土类水滑石为30份～90份；有机锡酸插层锌铝稀土类水滑石为10份～50份。

为了实现上述目的，在第二方面，本发明提供了一种硬质PVC用有机锡酸插层钙/锌铝稀土类水滑石复合热稳定剂的制备方法，用于制备根据本发明第一方面所述的有机锡酸插层钙/锌铝稀土类水滑石复合热稳定剂，包括步骤：(1)将钙盐、铝盐与稀土盐按物质的量比3:1:0.1～2:1:0.15溶于脱CO₂的去离子水中得到溶液，同时将氢氧化钠和有机锡酸溶于脱CO₂的去离子水和乙醇的混合溶液中，其中，n(NaOH)/[n(M²⁺)+n(M³⁺)]＝2.5～3，n(有机锡酸)/n(M³⁺)＝2～2.5，n为物质的量，M⁺为金属离子，M³⁺代表溶液中所有的三价金属离子；(2)在N₂保护及水浴为温度60℃～70℃下，将步骤(1)的两种溶液分别置于恒温滴液漏斗，采用双滴法滴加到四口烧瓶中，调高反应温度为80℃～90℃，搅拌，并保持反应溶液pH为10～12，滴加完毕后回流2h～4h，然后在水热釜中加入回流的溶液，在120℃下沉化5h～7h，抽滤，将溶液洗涤为中性；干燥、研磨，得到白色粉末，即有机锡酸插层钙铝稀土类水滑石；(3)锌盐替代钙盐，重复步骤(1)和步骤(2)，得到有机锡酸插层锌铝稀土类水滑石；(4)按质量份数计，取有机锡酸插层钙铝稀土类水滑石30份～90份；有机锡酸插层锌铝稀土类水滑石10份～50份，在70℃～100℃下搅拌2h～3h，搅拌机转速为500±20r/min，之后冷却到室温，即得到硬质PVC用有机锡酸插层钙/锌铝稀土类水滑石复合热稳定剂。