CN102336985A - 一种聚氯乙烯用甘油基钙/锌复合热稳定剂 - Google Patents
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Abstract
一种聚氯乙烯用甘油基钙/锌复合热稳定剂，属于高分子材料应用技术领域。本发明提供了一种聚氯乙烯用甘油基钙/锌复合热稳定剂，该复合热稳定剂是在常温常压下，将甘油钙、甘油锌、辅助热稳定剂按照配比混合均匀制得。该复合热稳定剂可以提高聚氯乙烯树脂的热稳定性与抗着色性，通过静态热稳定性测试结果表明，复配后的复合热稳定剂的热稳定时间可达110分钟以上。并且甘油基钙/锌复合热稳定剂克服了传统热稳定剂的有毒、重金属污染、热稳定性效果不佳等缺点，具有无毒、环保、无重金属、价格低廉等优点，是一种高效的复合热稳定剂，具有很好的应用前景。
Description
技术领域
本发明一种聚氯乙烯用甘油基钙/锌复合热稳定剂，具体的涉及一种聚氯乙烯用性能优良无毒的甘油基钙/锌复合热稳定剂的复配与应用，属于高分子材料应用技术领域。
背景技术
聚氯乙烯（PVC）塑料是五大通用塑料之一 ，PVC是我国第一、世界第二大合成树脂，具有价格低廉、难燃、耐腐蚀及透明性能好、电绝缘性好等优点，但是PVC的最大缺点是热稳定性差。目前世界上用在PVC上的工业化热稳定剂主要有铅盐类，混合金属盐类，有机锡类，有机锑类，有机辅助热稳定剂，稀土类。世界产量最大的仍是传统的铅系、钡系、镉系类稳定剂。但是此类有毒重金属热稳定剂受RoHS指令和EUP指令技术壁垒及中国环保要求不断提高的影响，市场占有率将不断下降，并有被淘汰的趋势。钙/锌复合热稳定剂由于具有无毒、环保、价格适中等优点，是当今世界研究的最活跃的领域之一。
单独的钙/锌热稳定剂无法满足热稳定性能的要求，通常为了改善其性能还需要加入一些辅助的热稳定剂，主要有亚磷酸酯，环氧化合物，多元醇，β-二酮，水滑石和沸石。但是效果仍然有限，使得钙/锌复合热稳定剂的应用领域受到了限制。
申请号为200810244138.0的专利将钙皂、高分子锌皂、多元醇、抗氧剂按配比混合均匀得到一种热稳定性优良的钙/锌复合热稳定剂。但是高分子锌皂的制备过程较为复杂并且提高了整个复合热稳定剂的成本。申请号为200910080717.0的专利提供了乙酰丙酮基复合热稳定剂，该稳定剂是将乙酰丙酮钙、乙酰丙酮锌、乙酰丙酮镁、水滑石按照比例复配。得到的热稳定剂初期着色性好，长期性能优越，透明性好。但是原料乙酰丙酮有毒，并且成本较高。
综上所述，为了提高PVC的热稳定性能，很多人研究了不同类型基团的钙/锌热稳定剂并将其进行复配，但是这些钙/锌热稳定剂存在一定的缺陷，为了提高PVC的热稳定性能，本发明将研究甘油基钙/锌的热稳定性能。此类钙/锌热稳定剂原料易得，价格低廉，无毒。
发明内容
本发明的目的是为了解决目前钙/锌复合热稳定剂的稳定性不足，提供一种无毒、环保、高效、价格低廉的新型聚氯乙烯用钙/锌复合热稳定剂。
本发明的技术方案：一种聚氯乙烯用甘油基钙/锌复合热稳定剂，以甘油钙和/或甘油锌为主稳定剂，再加入适量的辅助热稳定剂；其中主稳定剂︰辅助热稳定剂的质量分数比为（0.5-2）︰（0.4-2），复合热稳定剂的用量为100份聚氯乙烯树脂中添加2~4份。
甘油基钙/锌复合热稳定剂，其中甘油钙与甘油锌的结构式为：
甘油钙 甘油锌
主稳定剂至少为甘油钙与甘油锌其中的一种，辅助热稳定剂包括多元醇、锌皂、稀土皂、水滑石、β-二酮的一种或其组合物。多元醇为季戊四醇、双季戊四醇、山梨醇、聚乙烯醇中的一种。锌皂为硬脂酸锌、油酸锌、棕榈酸锌、月桂酸锌中的一种。稀土皂为硬脂酸镧、棕榈酸镧、月桂酸镧中的一种。
在常温常压下，将甘油钙和/或甘油锌、辅助热稳定剂按照上述配比混合均匀即制得甘油基钙/锌复合热稳定剂。
本发明提供的复合热稳定剂主要用于聚氯乙烯树脂中，热稳定剂添加量（按质量份数计）以在100份聚氯乙烯树脂中添加2~4份。
该复合热稳定剂的稳定性测试如下：甘油基钙/锌复合热稳定剂、邻苯二甲酸二辛酯（DOP）、聚氯乙烯（PVC）树脂在双辊塑炼机上塑炼成片，切粒，在180℃下按照国家标准GB/T2917.1-2002刚果红法测定复合物的静态热稳定性能。
本发明的有益效果：本发明提供了一种甘油基钙/锌复合热稳定剂配方。该复合热稳定剂无毒、环保、价格低廉，可以有效的提高聚氯乙烯树脂的热稳定性，并且优于传统的硬脂酸钙/锌复合热稳定剂。添加甘油基钙/锌复合热稳定剂，热稳定时间可达110分钟以上。
具体实施方式
实施例1-11
将甘油钙、甘油锌及辅助热稳定剂按照表1的配比在高速混合机中混合均匀，制备甘油基钙/锌复合热稳定剂。
将制备的复合热稳定剂、邻苯二甲酸二辛酯（DOP）（50份）、聚氯乙烯（PVC）树脂（100份）混合均匀，在辊温150℃，辊距1mm的双辊机上塑炼成片，然后切粒放入试管中，在180℃油浴中，按照国家标准GB/T2917.1-2002刚果红法测定复合物的静态热稳定性能，结果如表2。
表1 甘油基钙/锌复合热稳定剂配方
注：各组分质量份数是以聚氯乙烯树脂为100份计；β-二酮为硬脂酰苯甲酰甲烷。
表2 甘油基钙/锌复合热稳定剂的静态热稳定性测试
| 复合热稳定剂编号 | 复合热稳定剂质量（g） | PVC（g） | DOP（g） | 热稳定时间（min） | |
| 实施例1 | 1# | 2.5 | 100 | 50 | 91.1 |
| 实施例2 | 2# | 2.5 | 100 | 50 | 96.7 |
| 实施例3 | 3# | 2.5 | 100 | 50 | 117.7 |
| 实施例4 | 4# | 2.5 | 100 | 50 | 32.6 |
| 实施例5 | 5# | 2.5 | 100 | 50 | 41.7 |
| 实施例6 | 6# | 2.8 | 100 | 50 | 56.3 |
| 实施例7 | 7# | 2.5 | 100 | 50 | 32.4 |
| 实施例8 | 8# | 2.5 | 100 | 50 | 43.5 |
| 实施例9 | 9# | 2.5 | 100 | 50 | 52.5 |
| 实施例10 | 10# | 2.5 | 100 | 50 | 89.5 |
| 实施例11 | 11# | 2.5 | 100 | 50 | 86.3 |
比较例1
将制备的甘油基钙/锌复合热稳定剂或市售热稳定剂、DOP（50份）、PVC（100份）混合均匀，在辊温150℃，辊距1mm的双辊机上塑炼成片，然后切粒放入试管中，在180℃油浴中，按照国家标准GB/T2917.1-2002刚果红法测定复合物的静态热稳定性能，结果如表3。
表3 甘油基钙/锌复合物与市售热稳定剂的静态热稳定性能比较
注：质量份数是以聚氯乙烯树脂为100份计；β-二酮为硬脂酰苯甲酰甲烷。
Claims (6)
1.一种聚氯乙烯用甘油基钙/锌复合热稳定剂，其特征在于甘油钙和/或甘油锌为主稳定剂，再加入适量的辅助热稳定剂；其中主稳定剂︰辅助热稳定剂的质量分数比为（0.5-2）︰（0.4-2），复合热稳定剂的用量为100份聚氯乙烯树脂中添加2~4份。
2.根据权利要求1所述的甘油基钙/锌复合热稳定剂，其特征在于甘油钙与甘油锌的结构式为：
甘油钙 甘油锌。
3.根据权利要求1所述的复合热稳定剂，其特征在于主稳定剂至少为甘油钙与甘油锌其中的一种，辅助热稳定剂选用多元醇、锌皂、稀土皂、水滑石、β-二酮的一种或其组合物。
4.根据权利要求3所述的复合热稳定剂，其特征在于多元醇为季戊四醇、双季戊四醇、山梨醇、聚乙烯醇中的一种。
5.根据权利要求3所述的复合热稳定剂，其特征在于锌皂为硬脂酸锌、油酸锌、棕榈酸锌、月桂酸锌中的一种。
6.根据权利要求3所述的复合热稳定剂，其特征在于稀土皂为硬脂酸镧、棕榈酸镧、月桂酸镧中的一种。
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