CN102850688B - 用于电线电缆胶粒的镁铝锌改性无毒复合稳定剂 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于电线电缆胶粒的镁铝锌改性无毒复合稳定剂。本发明稳定剂由脂肪酸钙锌组合物、硬脂酸钙、抗氧剂1076、硬脂酰苯甲酰甲烷、水滑石、人造沸石、高分子酯基钙、丙烯酸酯共聚物、聚乙烯蜡按重量配比制备而成。本发明稳定剂用在电线电缆胶粒制造中，所生产胶粒刚果红时间≥60min，防潮性能佳，特别是用在黑色电线上无析出，流动性能好，适应高填充电线，电线表面光洁度良好；配方中采用了脂肪酸钙锌组合物、高分子酯基钙，相较于传统PVC稳定剂的制备，可克服单独使用硬脂酸锌存在的难磨粉的缺点，还可让合成物对PVC具有很好的内外润滑性能，提高与PVC的相容性，使综合性能最优化，提高加工稳定性和产品长期稳定性。

Description

用于电线电缆胶粒的镁铝锌改性无毒复合稳定剂

技术领域

本发明涉及一种稳定剂，具体为一种用于电线电缆胶粒的镁铝锌无毒复合稳定剂。

背景技术

PVC（聚氯乙烯）是目前用量最大的通用塑料之一，在电线电缆行业中，PVC材料因制造成本低、力学性能优良、具有良好加工性能，耐腐蚀，绝缘等良好特点，长久以来PVC电缆料一直在电线电缆行业中得到广泛使用。

PVC材料的稳定性是影响PVC产品质量的一个关键因素，因此通常会在PVC的加工制备过程中添加PVC稳定剂使其稳定性能得到提高，从而获得高质量、高性能的PVC产品。PVC稳定剂主要有铅盐类、有机锡类、金属皂类和稀土类等，其中铅盐和重金属为有毒有害物质，已逐渐退出稳定剂市场；有机锡类稳定剂其效果尚可，且可用于透明制品，但价格较高；普通金属皂类则热稳定性不佳；稀土类是一类较为新型的稳定剂，但受到稀土资源短缺的影响，其价格在不断上涨。随着人们环保意识的增强，环保性能高的、以镁铝锌等轻金属化合物替代铅、镉等重金属的PVC稳定剂受到了青睐。

在现有的电线电缆胶粒制造过程中，胶粒的防潮性能、生产胶粒的刚果红时间是影响电线电缆产品性能的关键。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于电线电缆胶粒的镁铝锌改性无毒复合稳定剂，该稳定剂可延长电线电缆胶粒的刚果红时间，提高胶粒的防潮性能及电线的表面光洁度，同时还具有环保性能高、无毒无害的特点。

为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：一种用于电线电缆胶粒的镁铝锌改性无毒复合稳定剂，其特征在于：是由下列重量的原料制备而成：脂肪酸钙锌组合物 220~265 Kg、硬脂酸钙 129~156Kg、抗氧剂1076  6~15Kg、硬脂酰苯甲酰甲烷 12~38 Kg、水滑石60~200Kg、人造沸石80~150Kg、高分子酯基钙400~488Kg、丙烯酸酯共聚物73~132 Kg、聚乙烯蜡50~80 Kg。

所述脂肪酸钙锌组合物由下列重量的原料制备而成：硬脂酸或月桂酸1000~1700Kg、12-羟基硬脂酸230~500Kg、己二酸或二苯甲酸18~85Kg、氢氧化钙或氧化钙25~50Kg、氧化锌210~ 275Kg、16-18醇40~80Kg。

所述丙烯酸酯共聚物为ACR-401。

所述高分子酯基钙是一种由己二酸与季戊四醇进行酯化反应，并添加固体超强酸作为催化剂，然后加入氧化钙或氢氧化钙进行中和反应所形成的季戊四醇己二酸酯的钙盐。

本发明所述脂肪酸钙锌组合物的制备方法如下：按重量称取各组分原料，制备时先将硬脂酸或月桂酸、12-羟基硬脂酸投入反应釜，然后加热；当加热至120℃时，往反应釜中加入己二酸或二苯甲酸，并开始向反应釜中缓慢加入氢氧化钙或氧化钙，再缓慢投入氧化锌，完成投料；完成投料后，在165～170℃温度下保持反应1.5~2.5小时；反应完成后，再向反应釜中加入16-18醇，搅匀，然后放料，冷却、磨粉即制得脂肪酸钙锌组合物。

本发明用于电线电缆胶粒的镁铝锌改性无毒复合稳定剂的制备方法如下：按本发明配方称取脂肪酸钙锌组合物 220~265 Kg、硬脂酸钙 129~156Kg、抗氧剂1076  6~15Kg、硬脂酰苯甲酰甲烷 12~38 Kg、水滑石60~200Kg、人造沸石80~150Kg、高分子酯基钙400~488Kg、丙烯酸酯共聚物73~132 Kg、聚乙烯蜡50~80 Kg，经混合、过筛、装包，得到用于电线电缆胶粒的镁铝锌改性无毒复合稳定剂。

    本发明相对于现有技术的有益效果如下：

（1）本发明的用于电线电缆胶粒的镁铝锌改性无毒复合稳定剂，用在电线电缆胶粒制造中，所生产胶粒刚果红时间≥60min，胶粒防潮，特别是用在黑色电线上无析出，流动性能好，适应高填充电线，电线表面光洁度良好；

（2）本发明的用于电线电缆胶粒的镁铝锌改性无毒复合稳定剂，其配方中应用到了脂肪酸钙锌组合物，该组合物用于本发明稳定剂的制备，相较于传统PVC稳定剂的制备，可克服单独使用硬脂酸锌存在的难磨粉的缺点，同时还可让合成物对PVC具有很好的内外润滑性能，提高与PVC的相容性；

（3）本发明的用于电线电缆胶粒的镁铝锌改性无毒复合稳定剂，其配方中还用到了高分子酯基钙，可提高产品相容性，使综合性能最优化，可使得产品初期白度、刚果红时间、体系相容性等效果佳，同时还可提高加工稳定性和产品长期稳定性；

（4）本发明的用于电线电缆胶粒的镁铝锌改性无毒复合稳定剂，采用了镁铝锌等轻金属化合物替代传统稳定剂中的铅、镉等重金属，环保性能高。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明做进一步详细说明，这些实施例仅用来说明本发明，并不限制本发明的范围。

实施例1 采用以下原料及步骤制备本发明所述一种用于电线电缆胶粒的镁铝锌改性无毒复合稳定剂。

1、脂肪酸钙锌组合物的制备：将硬脂酸1000Kg、12-羟基硬脂酸500Kg投入反应釜，然后加热，当加热至120℃时，往反应釜中加入二苯乙酸85Kg，并开始向反应釜中缓慢加入氧化钙40Kg，再缓慢投入氧化锌240Kg，完成投料；完成投料后，在170℃温度下保持反应1.5小时；反应完成后，再向反应釜中加入16-18醇60Kg，搅匀，然后放料，冷却、磨粉即制得。

2、高分子酯基钙的制备：将己二酸 212 Kg 及季戊四醇232 Kg 预混合均匀投入反应釜，当反应温度到达145℃时，加入0.8 Kg的SO₄ ^2-/TiO₂-SiO₂固体超强酸催化剂，收集反应放出的水分；随着反应温度慢慢升高，将反应温度保持在200℃，待所收集反应放出的水分为38Kg时，缓慢加入氧化钙 49Kg，保持反应1.0小时后放料，制得高分子酯基钙。

3、用于电线电缆胶粒的镁铝锌改性无毒复合稳定剂的制备：按本发明配方取制得的脂肪酸钙锌组合物220 Kg、硬脂酸钙 142Kg、抗氧剂1076 11Kg、硬脂酰苯甲酰甲烷 30 Kg、水滑石60Kg、人造沸石150Kg、高分子酯基钙400Kg、丙烯酸酯共聚物：ACR-401 73 Kg、聚乙烯蜡500 Kg；经混合、过筛、装包，得到用于电线电缆胶粒的镁铝锌改性无毒复合稳定剂。

实施例2 采用以下原料及步骤制备本发明所述一种用于电线电缆胶粒的镁铝锌改性无毒复合稳定剂。

1、脂肪酸钙锌组合物的制备：将硬脂酸1450Kg、12-羟基硬脂酸230Kg投入反应釜，然后加热，当加热至120℃时，往反应釜中加入己二酸18Kg，并开始向反应釜中缓慢加入氢氧化钙50Kg，再缓慢投入氧化锌215Kg，完成投料；完成投料后，在165℃温度下保持反应1.5小时；反应完成后，再向反应釜中加入16-18醇40Kg，搅匀，然后放料，冷却、磨粉即制得。

2、高分子酯基钙的制备：将己二酸 182Kg 及季戊四醇218 Kg 预混合均匀投入反应釜，当反应温度到达140℃时，加入0.9 Kg的SO₄ ^2-/SnO₂-SiO₂固体超强酸作为催化剂，收集反应放出的水分；随着反应温度慢慢升高，将反应温度保持在198℃，待所收集反应放出的水分为30Kg时，缓慢加入氧化钙 28 Kg，保持反应1.3小时后放料，制得高分子酯基钙。

3、用于电线电缆胶粒的镁铝锌改性无毒复合稳定剂的制备：按本发明配方取制得的脂肪酸钙锌组合物 240 Kg、硬脂酸钙 129Kg、抗氧剂1076 6Kg、硬脂酰苯甲酰甲烷 12 Kg、水滑石200Kg、人造沸石121Kg、高分子酯基钙442Kg、丙烯酸酯共聚物：ACR-401 106Kg、聚乙烯蜡80 Kg；经混合、过筛、装包，得到用于电线电缆胶粒的镁铝锌改性无毒复合稳定剂。

实施例3 采用以下原料及步骤制备本发明所述一种用于电线电缆胶粒的镁铝锌改性无毒复合稳定剂。

1、脂肪酸钙锌组合物的制备：将月桂酸1700Kg、12-羟基硬脂酸375Kg投入反应釜，然后加热，当加热至120℃时，往反应釜中加入己二酸65Kg，并开始向反应釜中缓慢加入氢氧化钙25Kg，再缓慢投入氧化锌275Kg，完成投料；完成投料后，在165℃温度下保持反应1.5小时；反应完成后，再向反应釜中加入16-18醇80Kg，搅匀，然后放料，冷却、磨粉即制得。

2、高分子酯基钙的制备：实施例2制得高分子酯基钙。

2、用于电线电缆胶粒的镁铝锌改性无毒复合稳定剂的制备：按本发明配方取制得的脂肪酸钙锌组合物 265 Kg、硬脂酸钙 156Kg、抗氧剂1076 15Kg、硬脂酰苯甲酰甲烷 38 Kg、水滑石128Kg、人造沸石150Kg、实施例2高分子酯基钙488Kg、丙烯酸酯共聚物：ACR-401 132 Kg、聚乙烯蜡65 Kg；经混合、过筛、装包，得到用于电线电缆胶粒的镁铝锌改性无毒复合稳定剂。

实施例4 

1、刚果红时间测定试验：将本发明实施例3制得的稳定剂按如下配方将各组分混合均匀，于185℃的双棍炼胶机上混炼5min，每分钟打三角包2~3次。对所得PVC片按国标GB/T2917-2002的标准进行200℃刚果红时间的测试：PVC ：100份、重质碳酸钙：50份、增塑剂DOP：35份、氯化石蜡：15份、实施例3制得的稳定剂：5份。

    经试验，测得其刚果红时间为83min。

2、卫生性能测定：EPA3050B:1996（总铅含量的测定）、EN1122:2001(总镉含量的测定)是目前世界各国测定PVC制品中铅、镉含量的通用测试方法。我们将采用本发明方法制备的用于电线电缆胶粒的镁铝锌改性无毒复合稳定剂样品送到通标公司检测，结果表明，本发明稳定剂样品中铅、镉含量均符合标准，具体结果如下表所示： 

表1 铅、镉含量的检测结果

Claims (1)

1. 一种用于电线电缆胶粒的镁铝锌改性无毒复合稳定剂，其特征在于：是由下列重量的原料制备而成：脂肪酸钙锌组合物 220~265 Kg、硬脂酸钙 129~156Kg、抗氧剂1076  6~15Kg、硬脂酰苯甲酰甲烷 12~38 Kg、水滑石60~200Kg、人造沸石80~150Kg、高分子酯基钙400~488Kg、丙烯酸酯共聚物73~132 Kg、聚乙烯蜡50~80 Kg ；

所述脂肪酸钙锌组合物由下列重量的原料制备而成：硬脂酸或月桂酸1000~1700Kg、12-羟基硬脂酸230~500Kg、己二酸或二苯甲酸18~85Kg、氢氧化钙或氧化钙25~50Kg、氧化锌210~ 275Kg、16-18醇40~80Kg；

所述丙烯酸酯共聚物为ACR-401；

所述高分子酯基钙是一种由己二酸与季戊四醇进行酯化反应，并添加固体超强酸作为催化剂，然后加入氧化钙或氢氧化钙进行中和反应所形成的季戊四醇己二酸酯的钙盐。