CN101942110B - 一种钙锌复合稳定剂 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种钙锌复合稳定剂，包括28-35重量份的硬脂酸锌、8-11重量份的硬脂酸钙、18-32重量份的水滑石、14-22重量份的多元醇、4.5-10.5重量份的硬脂酰苯甲酰甲烷、3.6-12重量份的外润滑剂、3.8-9.8重量份的内润滑剂、1.0-5重量份的抗氧化剂。本发明与现有技术相比，具有以下特点：1、连续生产周期长，生产稳定性好；2、其组成中不含Ba、Cd和Pb等重金属，真正做到了无毒环保；3、因不含Ba、Cd和Pb等重金属，可避免与硫醇有机锡切换时的变色。
Description
技术领域
本发明属于复合稳定剂，特别属于用于塑料型材、管材、板材、发泡塑料、木塑的钙锌复合稳定剂。
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。虽然已有用钙锌稳定剂体系配方生产的环保型材，但由于原料成本高、连续生产运行周期短(一般生产周期在5-7天左右)、生产稳定性差等原因，一直未能广泛投入使用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种连续生产运行周期长的钙锌复合稳定剂。
本发明解决技术问题的技术方案为：一种钙锌复合稳定剂，包括以下物质及重量份：
硬脂酸锌 28-35
硬脂酸钙 7-11
水滑石 18-32
多元醇 14-22
硬脂酰苯甲酰甲烷 4.5-10.5
外润滑剂 3.6-12
内润滑剂 3.8-9.8
抗氧化剂 0.5-5。
优选的钙锌复合稳定剂，包括以下物质及重量份：
硬脂酸锌 28
硬脂酸钙 8.8
水滑石 20.5
多元醇 17.7
硬脂酰苯甲酰甲烷 10.3
外润滑剂 6.6
内润滑剂 7.1
抗氧化剂 2.5。
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。
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。
硬脂酸锌：(C17H35COO)2Zn，外观为白色粉末，无毒、无污染，抑制PVC材料的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，在本发明中起初期稳定作用。
硬脂酸钙：(C17H35COO)2Ca，外观为均匀细微白色粉末，有吸水性、无毒，在本发明中起长期稳定化作用。
水滑石的化学名称是碱式碳酸铝镁，化学结构式是Mg6Al2(OH)16·4H2O，具有较好的热稳定性、阻燃性和记忆效应，在本发明中起热稳定作用。
多元醇：CnH2n+2-x(OH)x(x＝4)，外观为结晶状固体，其对极性物质溶解能力强，在本发明中起辅助稳定剂作用，防止后期“锌烧”和前期着色现象。
硬脂酰苯甲酰甲烷，外观为白色或淡黄色粉末，用作聚氯乙烯制品的辅助热稳定剂，当与主稳定剂Ca/Zn协同使用时，能降低制品的前期着色和提高后期耐热性和透明性，并具有一定吸收紫外线的功能，对制品能提供长期稳定性能，且无毒无刺激。
优选的外润滑剂为含有脂肪醇的二羧酸酯，外观为白色，无异味，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，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，提高表面光泽，在本发明中起内润滑作用。
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，在本发明中起抗氧化作用。
本发明通过内、外润滑剂协同作用，可以有效的降低熔体黏度，增加物料的流动速率，有利于加工生产；同时还能降低熔体与金属表面的剪切热，减少摩擦热和内生热，在熔体表面和金属之间形成一层相对稳定的隔离层，从而抑制熔体与金属表面的粘连，提高了物料的脱模性，有效的防止了因低分子组分在加工中易析出而引起的生产周期短、保养频繁的不良后果，从而延长了挤出生产周期，生产稳定性更好。
本发明与现有技术相比，具有以下特点：1、连续生产周期长，生产稳定性好；2、其组成中不含Ba、Cd和Pb等重金属，真正做到了无毒环保；3、因不含Ba、Cd和Pb等重金属，可避免与硫醇有机锡切换时的变色。
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。
本发明所述的水滑石由上海溢佰信有限公司生产。
本发明所述的多元醇由上海溢佰信有限公司生产。
本发明所述的硬脂酰苯甲酰甲烷(β-二酮)由上海溢佰信有限公司生产。
本发明所述的含有脂肪醇的二羧酸酯由香港科宁有酯化工有限公司生产。
本发明所述的聚乙烯蜡由香港科宁有酯化工有限公司生产。
本发明所述的四[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。
本发明的弯曲弹性模量依据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拉伸冲击强度。数值越大，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。数值越大，试样的无缺口韧性越好。
本实施例中的“份”指的是“重量份”。
实施例1：
把28重量份硬脂酸锌、8.8份硬脂酸钙、20.5份水滑石、17.7份多元醇、10.3份β-二酮、6.6份G60、7.1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57转/秒进行搅拌，搅拌35min后刀片下降至40转/秒进行下料，包装。
实施例2：
把31.5份硬脂酸锌、9.7份硬脂酸钙、29.8份水滑石、16.3份多元醇、4.5份β-二酮、4.6份G60、6.3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55转/秒进行搅拌，搅拌约32min后刀片下降至38转/秒进行下料，包装。
实施例3：
把30.8重量份硬脂酸锌、8.5份硬脂酸钙、29.8份水滑石、17.6份多元醇、5.5份β-二酮、6.8份G60、4.5份G22和1.25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58转/秒进行搅拌，搅拌28min后刀片下降至40转/秒进行下料，包装。
实施例1-3与现有的使用钙锌稳定剂生产的PVC型材的技术指标如表1、表2和表3所示：
所述的钙锌稳定剂的型号为WWP-HLB2，由广东炜林纳公司生产。
表1
| 弯曲弹性模量 | 简支梁冲击强度 | 拉伸冲击强度 | |
| 实施例1 | 2798.05 | 23.012 | 734.582 |
| 实施例2 | 2812.47 | 22.072 | 695.348 |
| 实施例3 | 2837.74 | 22.829 | 702.691 |
| 钙锌 | 2758.52 | 20.689 | 654.840 |
如表1所示：实施例1-3均能实现本发明，与现有的钙锌稳定剂相比，刚性、尺寸稳定性、韧性等加工性能均要优于后者。
表2
| 生产周期(日) | |
| 实施例1 | 10 |
| 实施例2 | 9 |
| 实施例3 | 9 |
| 钙锌 | 6 |
如表2所示：实施例1-3的生产周期与钙锌稳定剂相比要多出3-4天，模具保养间隔时间相对延长，有利于长时间进行生产。
表3
如表3所示：由于实施例1-3所使用的无铅环保的钙锌复合稳定剂与PVC等原料的包容性较好，有效的抑制了口模的析出物，从光泽度和拉伸冲击强度指标可以看出生产周期延长后，产品外观质量及内在质量正常。
Claims (3)
1.一种钙锌复合稳定剂，其特征在于：包括以下物质及重量份：
所述的外润滑剂为含有脂肪醇的二羧酸酯；
所述的内润滑剂为聚乙烯蜡。
2.根据权利要求1所述的一种钙锌复合稳定剂，其特征在于：包括以下物质及重量份：
3.根据权利要求1或2所述的一种钙锌复合稳定剂，其特征在于：所述的抗氧剂为四[甲基-β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯。
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