[发明专利]一种透明PVC用双阴离子型锌盐热稳定剂及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种透明PVC用双阴离子型锌盐热稳定剂及其制备方法与应用，本发明以具有取代不稳定氯原子功能的苯甲酸锌和具有吸收HCl、络合ZnCl₂功能的精氨酸合成了一种透明PVC用双阴离子型锌盐热稳定剂，利用该热稳定剂制备的PVC试样不仅具有优异的初期白度和长期热稳定性，还具有良好的透明性能；

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，具体是涉及一种透明PVC用双阴离子型锌盐热稳定剂及其制备方法与应用。

背景技术

聚氯乙烯(PVC)作为五大通用塑料之一，具有广泛的用途，年消耗量仅次于聚乙烯(PE)，但由于PVC链中不稳定氯的存在，导致PVC加工窗口窄，加工温度高于100℃后PVC链会发生脱HCl反应，导致生色基团双键产生，使PVC制品发黄，严重影响产品的使用性能和外观。

因此，在加工过程中必须添加热稳定剂来抑制PVC链的降解。在PVC透明制品中，使用较多的热稳定剂为有机锡类热稳定剂以及金属皂类热稳定剂，含有机锡类热稳定剂的PVC制品具有高热稳定性及高透明性的特点，但是其昂贵的价格、重金属特性以及加工时产生难闻的气味，限制了其在环保PVC材料的应用。另外广泛使用的金属皂类热稳定剂如Cd、Ba类毒性较大，Ca、Zn类金属皂热稳定剂与PVC基体相容性不佳，无法满足市场上对PVC制品高透明的要求。

因此，开发兼具高透明性及优异热稳定性的PVC热稳定剂以代替有机锡类和金属皂类热稳定剂成为一个热门研究方向。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明提供了一种透明PVC用双阴离子型锌盐热稳定剂及其合成方法，以及在PVC复合材料中的应用。本发明以苯甲酸锌和自然界存在的α碱性氨基酸精氨酸为原料合成了一种新的透明PVC用热稳定剂——精氨酸苯甲酸锌(BZA)，包含该热稳定剂的PVC试样具有优异的透明性能和热稳定性能。

本发明的技术方案如下：

一种双阴离子型锌盐热稳定剂——精氨酸苯甲酸锌，结构式如下：

一种精氨酸苯甲酸锌的合成方法，所述的合成方法为：

将苯甲酸锌溶解于水-乙醇混合溶剂中，在40～90℃(优选75℃)下搅拌5～10min(优选5min)，接着滴加精氨酸水溶液，用醋酸调节反应体系pH＝5～10(优选pH＝6～7)，保温油浴4～24h(优选10h)，之后将反应体系烘干得到块状固体，将其粉碎，洗涤，烘干，得到精氨酸苯甲酸锌；

所述苯甲酸锌与精氨酸的摩尔比控制在1:1～2，优选1:1；

所述水-乙醇混合溶剂中，水与乙醇的体积比为3:1～1:3，优选3:1；优选水-乙醇混合溶剂与苯甲酸锌的体积摩尔比为100:0.02mL/mol；

所述精氨酸水溶液的滴加时间为1～8h，优选4h；优选精氨酸水溶液的浓度为0.2～0.4mol/L；

所述洗涤的试剂为乙醇、乙醚、氯仿等中的一种或两种混合，优选乙醇、乙醚混合洗涤；

反应式如下所示：

本发明所述双阴离子型锌盐热稳定剂可应用于PVC复合材料。

因此，本发明还涉及一种PVC复合材料，由如下质量份的原料组成：

其中，

所述增塑剂选自对苯二甲酸二辛酯(DOTP)、邻苯二甲酸二辛酯(DOP)、柠檬酸三丁酯(TBC)中的一种或多种，优选DOP与TBC质量比1:1的复配物，增塑剂最佳用量为40份；

所述抗冲剂为甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物(MBS)；