CN101935406B - 用于塑料型材的复合稳定剂 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了用于塑料型材的复合稳定剂，含有8-15重量份硬脂酸、2-10重量份硬脂酸锌、6-10重量份硬脂酸钙、11-19重量份硬脂酸铅、6-19重量份三碱式硫酸铅、10.5-20.5重量份二碱式亚磷酸铅、6.3-16.2重量份外润滑剂、7.3-15.8重量份内润滑剂、0.5-2.5重量份抗氧剂。本发明与现有技术相比，价格低廉，含铅量更低，更加经济环保，同时还具有较好的热稳定性和加工性能，能有效促进PVC凝胶化，合理的控制了内外润滑平衡，从而有效降低添加量，长时间加工无析出；还具有易分散、不飞尘；使用简便，单包化，方便计量的特点。

Description

用于塑料型材的复合稳定剂
技术领域
本发明属于复合稳定剂，特别属于用于塑料塑料型材、管材、板材、发泡塑料、木塑的复合稳定剂。
背景技术
目前市场上使用的塑料型材生产的稳定剂主要为铅盐类稳定剂，其虽具有价格低廉、电性能好、吸水性低、稳定效率高和遮盖率大的优点，但也存在以下缺点：不透明；遇硫易造成污染；铅含量高，有毒；密度大、相容性差，容易产生粉尘污染。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种低粉尘污染的用于塑料型材的低铅复合稳定剂。
本发明解决技术问题的技术方案为：用于塑料型材的低铅复合稳定剂，含有以下物质及重量份：
硬脂酸          8-15
硬脂酸锌        2-10
硬脂酸钙        6-10
硬脂酸铅        11-19
三碱式硫酸铅    6-19
二碱式亚磷酸铅  10.5-32.5
外润滑剂        6.3-16.2
内润滑剂        7.3-15.8
抗氧剂          0.5-2.5。
优选的复合稳定剂，含有以下物质及重量份：
硬脂酸            8.1
硬脂酸锌          8
硬脂酸钙          8.5
硬脂酸铅          18.6
三碱式硫酸铅      17.6
二碱式亚磷酸铅    23.5
外润滑剂          12.5
内润滑剂          8.8
抗氧剂            1.5。
所述的塑料为PVC。
优选的外润滑剂为含有脂肪醇的二羧酸酯。
优选的内润滑剂为聚乙烯蜡。
优选的抗氧剂为四[甲基-β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯。
硬脂酸：十八烷酸，化学结构式是CH3(CH2)16COOH，外观为白色略带光泽的蜡状小片结晶体，它在本发明中起增塑和润滑作用。
硬脂酸锌：化学结构式是(C17H35COO)2Zn，外观为白色粉末，无毒、无污染，可用作PVC的无毒热稳定剂，抑制初期着色性及润滑性好，无硫化污染，但热稳定性能有限，形成的氯化锌对PVC有催化降解作用，它在本发明中起初期稳定作用。
硬脂酸钙：结构式是(C17H35COO)2Ca，外观为均匀细微白色粉末，有吸水性、无毒，它在本发明中起长期稳定化作用。
硬脂酸铅：结构式是(C17H35COO)2Pb，外观为白色粉末，是效果较优的热稳定剂和低温加工润滑剂，但与氯化氢作用能生成不透明的氯化铅，影响制品透明性。在增塑剂存在下溶解度较大，但若加入过量，可使制品表面起霜，一般用量在0.5％-1.5％为宜，初期着色较差，它在本发明中起热稳定和低温加工润滑作用。
三碱式硫酸铅：分子式是3PbO·PbSO4·H2O，其外观为白色粉末，不透明，吸收氯化氢能力很强。热稳定性效率高，可使制品呈瓷白色，但光稳定性逊于二碱式亚磷酸铅，电绝缘性能好，与二碱式亚磷酸铅合并使用，能改善塑料制品的耐候性，两者都无润滑性，使用时要加入润滑剂，它在本发明中起改善制品耐候性的作用。
二碱式亚磷酸铅，分子式是2PbO·PbHSO4·(1/2)H2O，其外观为白色粉末，有优良的抗氧化和部分吸收紫外线的能力，耐候性好，但耐热性逊于三碱式硫酸盐，可使制品表面光洁，具有牛奶般的乳白色，无润滑性，使用时应与金属皂并用或添加润滑剂，它在本发明中起热稳定作用。
优选的外润滑剂为脂肪醇的二羧酸酯，外观为白色，没有气味自由流动的固体细珠。与其它各种滑剂有良好的相溶性并能促进熔体均匀塑化，改善冲击强度和焊接强度，它在本发明中起外润滑作用。
优选的内润滑剂为聚乙烯蜡，外观为白色细结晶，具有良好的外润滑性，可以延长塑化时间，提高表明光泽，可用作硬聚乙烯制品的加工。
优选的抗氧剂为四[甲基-β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯，外观为白色结晶粉末，作为一种多元受阻酚型抗氧剂，其与大多数聚合物具有很好的相容性且有良好的防止光和热引起的变色作用。
本发明的制备方法为：将物料投入到储料仓储存，通过自动配料系统将所需的物料按一定配方比例自动计量后投入到混合机中，物料在混合机中混合到工艺时间(1000s-2000s)后排入到混合料斗，经螺旋给料机和分级筛去除异物后进入成品料仓；包装后成品入库。
本发明中的硬脂酸锌主要抑制初期着色，硬脂酸钙则作用于加工过程的后期降解，同时硬脂酸锌和硬脂酸钙还起到一定润滑作用；内、外润滑剂与硬脂酸锌和硬脂酸钙一道，可以有效的促进PVC塑化，降低熔体粘度、剪切热，提高物料脱模性，增加PVC的流动性，有效减少加工过程中对热稳定剂的消耗，从而降低了塑料制品中铅含量。
本发明与现有技术相比，价格低廉，含铅量更低，更加经济环保，同时还具有较好的热稳定性和加工性能，能有效促进PVC凝胶化，合理的控制了内外润滑平衡，从而有效降低添加量，长时间加工无析出；还具有易分散、不飞尘；使用简便，单包化，方便计量的特点。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作详细的说明。
本发明所述的硬脂酸锌由南京金陵化工生产。
本发明所述的硬脂酸钙由南京金陵化工生产。
本发明所述的硬脂酸铅由南京金陵化工生产。
本发明所述的硬脂酸由马来西亚天然有酯化工有限公司生产。
本发明所述的二碱式亚磷酸铅由南京金陵化工生产。
本发明所述的三碱式硫酸铅由南京金陵化工生产。
本发明所述的外润滑剂的型号为G60，由香港科宁有酯化工有限公司生产。
本发明所述的内润滑剂的型号为G22，由香港科宁有酯化工有限公司生产。
本发明所述的抗氧剂：四[甲基-β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯，由天津市力生化工有限公司生产。
弯曲弹性模量依据GB/T9341-2000标准进行检测，单位为MPa
简支梁冲击强度依据ISO179：2000标准进行检测，单位为kJ/m2
拉伸冲击强度依据GB/T13525-1992标准进行检测，单位为kJ/m2
弯曲弹性模量：在温度为23±2℃的实验环境下，将试样支撑成横梁，使其在跨度中心以恒定速度弯曲，直到试样变形达到预定值。测量在实验过程中对试样施加的压力，其弯曲应力差和相对应的应变差之比即为弯曲弹性模量。
简支梁冲击强度：在温度为23±2℃的实验环境下，将试样放置在简支梁冲击仪的架台上，用金属指针确定试样缺口中心与摆锤中心重合，将摆锤设置在150°位置，开始冲击，记录在实验过程中的冲击能量。冲击能量与试样剩余面积的比值即为简支梁冲击强度。简支梁冲击强度越大，试样的缺口韧性越好。
拉伸冲击强度：在温度为23±2℃的实验环境下，将试样固定在拉伸冲击仪的夹具上，将摆锤设置在150°位置，开始冲击，记录在实验过程中的冲击能量。冲击能量与试样剩余面积的比值即为拉伸冲击强度。拉伸冲击强度越大，试样的抗冲击性能越好。
实施例1：
把6.3重量份硬脂酸锌、7.5份硬脂酸钙、10份硬脂酸、18.8份硬脂酸铅、18.6份三碱式硫酸铅、10.9份二碱式亚磷酸铅、14.5份G60、13.5份G22和2.5份的四[甲基-β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯通过自动计量后加入反应釜中，刀片以50转/秒进行搅拌，搅拌约32min后刀片下降至33转/秒进行下料，包装。
实施例2：
把10重量份硬脂酸锌、8份硬脂酸钙、11份硬脂酸、15.6份硬脂酸铅、17.9份三碱式硫酸铅、18.9份二碱式亚磷酸铅、13.3份G60、15.3份G22和1.8份的四[甲基-β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯通过自动计量后加入反应釜中，刀片以55转/秒进行搅拌，搅拌约32min后刀片下降至37转/秒进行下料，包装。
实施例3：
把8重量份硬脂酸锌、8.5份硬脂酸钙、8.1份硬脂酸、18.6份硬脂酸铅、17.6份三碱式硫酸铅、23.5份二碱式亚磷酸铅、12.5份G60、8.8份G22和1.5份的四[甲基-β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯通过自动计量后加入反应釜中，刀片以57转/秒进行搅拌，搅拌约32min后刀片下降至39转/秒进行下料，包装。
实施例1-3适用于PVC的型材生产，实施例1-3与现有的铅盐稳定剂生产的型材的技术指标如表1所示：
所述的铅盐稳定剂由南京金陵化工有限公司生产。
表1
  弯曲弹性模量   简支梁冲击强   拉伸冲击强度
  实施例1   2778.64   21.373   683.582
  实施例2   2757.34   21.596   689.348
  实施例3   2805.69   23.061   742.691
  铅盐   2803.52   22.689   687.840
如表1所示：实施例1-3均能实现本发明，其刚性和韧性较好，适用于型材等塑料制品的加工，并且与现有的铅盐稳定剂生产的型材相比，具有抗冲击性能好、热稳定性、加工性能好的特点。

Claims (5)

1.用于塑料型材的复合稳定剂，其特征在于：含有以下物质及重量份：
Figure FSB00000693330300011
2.根据权利要求1所述的用于塑料型材的复合稳定剂，其特征在于：含有以下物质及重量份：
Figure FSB00000693330300012
3.根据权利要求1或2所述的用于塑料型材的复合稳定剂，其特征在于：所述的塑料为PVC。
4.根据权利要求1或2所述的用于塑料型材的复合稳定剂，其特征在于：所述的外润滑剂为脂肪醇的二羧酸酯。
5.根据权利要求1或2所述的用于塑料型材的复合稳定剂，其特征在于：所述的内润滑剂为聚乙烯蜡。
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