[发明专利]用于含卤聚合物的改进稳定剂

说明书

许多含有卤素聚合物和共聚物在性质上是热塑性的，因此，为了在诸如模塑、压延、或挤出的加工过程时要软化它们，就需要加热。加工这些聚合物所需要的热通常是在190℃，或更高些，并且被这些聚合物的变质和分解的趋势而在程度上和时间上有所限制。聚合物的分解导致由其产生的树脂组合物的物理性能变坯。除此之外，可能产生树脂颜色的严重变暗，因而会防碍其用于浅色或透明的制品中。

这种变坯和分解是在许多应用中使用聚氯乙烯的主要缺点。为了克服这个缺点，作为用于含卤素乙烯聚合物的稳定剂，已经提供了许多产品。在发现的作为稳定剂是有用的产品中，是那些含金属的化合物诸如金属皂、有机金属化合物、以及甚至是无机金属化合物。

一些已有稳定剂系列还未能完全防止包括聚氯乙烯的树脂或聚合物的变质，在当树脂和稳定剂组合物在生产中进行加热期间，可以是5至30分钟或更长的时间里，各种主要成分，包括例如颜料，增塑剂、稳定剂、和润滑剂，可以与树脂混合，并且该混合物受到了热和压力的作用而形成一基本均相的混合物。如果发现树脂在这剧烈加热期间变质，就缩短加热时间或降低温度以设法防止。

在注射成型工艺中，是将加热树脂熔融组合物注射进模子中，一般地，当温度升高时树脂组合物的粘度下降，因此，就可以通过增加树脂组合物的温度来缩短注射成型工艺的操作周期。因而，能提高注射成型和其他制造工艺的加工温度是有意义的。

有机锡化合物，特别是那些硫原子上连结锡原子的，比如那些含有巯基的，已经被认为是对于诸如氯乙烯聚合物的含卤素聚合物的非常有效的稳定剂。锡稳定剂化合物表现了在生产加工中有减少聚合物分解的功能，该稳定剂使得聚合物本身、或含有聚合物的树脂可以以模塑、压延或挤出而只有最小程度的褪色或变质。

使用上述有机锡稳定剂组合物的主要缺点是相对来说是昂贵的。用作聚合物组合物中的有机锡稳定剂量的减少是经济上有益的，并对用户来说意味着明显的价格上的节约。因此，在给定的树脂配方中，就要求用较便宜的材料代替至少是一部分的锡化合物，而不产生任何热稳定的明显降低。此外，还可要求通过加入便宜的协同共稳定化化合物来增加较低有效的有机锡或其他稳定剂化合物的稳定性能。还要求在升高温度时得到较长的加工时间，并能在高温加工树脂组合物。

使用磷酸盐材料作为乙烯聚合物的基础稳定剂是公开在美国专利2，218，645，发布给A.Japs.该专利指出某些磷酸盐或硼酸盐，特别是磷酸三钠或硼酸铅，可以用作乙烯聚合物稳定剂，声称所得组合物显示出颜色上的改进。

发给Haefner等的美国专利2，868，765涉及在以水为基底的氯乙烯聚合反应混合物中使用少量磷酸盐，酸酸盐是在聚合反应发生前加到水溶液中，通过聚合反应完全后经水洗以彻底去除大多数磷酸盐。然后将这样处理过的聚合物与其他热稳定剂化合物合并使用。

发给D.Horll的美国专利4，345，040和4，374，205涉及使用含有磷酸金属盐的水溶液处理多孔型后氯化氯乙烯聚合物。该多孔聚合物的水溶液处理要求聚合物是多孔的以足够吸收必须是在水溶液中的磷酸盐。

本发明提供了一种用于增强含卤热塑性组合物的长期热熔稳定性的稳定剂组合物，该稳定剂组合物包括了一种混合物：

a）一种或一种以上的含金属的基础稳定化合物;以及

b）包括了无水的或水合的磷酸单氢钠或钾，磷酸二氢锂或焦磷酸碱金属盐的很细地分散的协同稳定（Co-stabilizing）磷酸盐材料。当细分散的磷酸盐材料是磷酸单氢钠时，其进一步的特征是B.E.T法测得的比表面积（S.A.）至少为0.5平方米/克。

本发明还包括含卤热塑性聚合物与本发明的稳定剂相组合的热稳定组合物。此外，本发明还提供了通过加入本发明的稳定剂来使含卤热塑性聚合物热稳定的方法。

本发明的稳定剂给予了诸如聚氯乙烯的含卤树脂在温度升高时的粘度稳定性，只要同时能地延迟褪色的出现。

另外，使用按照本发明的细分的磷酸盐共稳定剂可有价值地减少为达到在给定热稳定程度所要求下的基础有机金属稳定剂的用量。还有，磷酸盐共稳定剂可改进低效用的含金属稳定剂化合物的功能，由此提供聚氯乙烯高分子树脂的长期稳定性。