CN103408857A

CN103408857A - 硬脂酸钙锌与己二酸二麦芽糖醇酯pvc稳定剂及制法

Info

Publication number: CN103408857A
Application number: CN2012105289860A
Authority: CN
Inventors: 李德刚; 唐守余
Original assignee: SHANDONG HUIKE ADDITIVES CO Ltd
Current assignee: SHANDONG HUIKE ADDITIVES CO Ltd
Priority date: 2012-12-10
Filing date: 2012-12-10
Publication date: 2013-11-27

Abstract

本发明涉及一种硬脂酸钙锌与己二酸二麦芽糖醇酯PVC稳定剂及制法，属于聚氯乙烯（PVC）加工用热稳定剂领域，通过添加己二酸二麦芽糖醇酯，与硬脂酸锌、硬脂酸钙、β-二酮、润滑剂和辅助热稳定剂进行复配，制得的高性能硬脂酸钙锌与己二酸二麦芽糖醇酯PVC复合热稳定剂。本发明所制备的新型热稳定剂用作PVC塑料加工时，具有初期颜色理想、长期热稳定效果好，并可促进塑化、降低平衡扭矩、提高加工性能的特点。本发明制备的热稳定剂具有高效、环保的优点。

Description

硬脂酸钙锌与己二酸二麦芽糖醇酯PVC稳定剂及制法

技术领域

本发明涉及一种硬脂酸钙锌与己二酸二麦芽糖醇酯PVC稳定剂及制法，属于聚氯乙烯（PVC）加工用热稳定剂领域。

背景技术

聚氯乙烯（PVC）具有可加工性能好、强度高、耐腐蚀、绝缘性好、难燃等优点，在工农业生产中应用广泛。但PVC分子链中存在一些缺陷，如存在烯丙基氯等，PVC的加工温度一般在170℃以上，在此高温下，烯丙基氯等活泼Cl原子容易以HCl的形式脱去，产生“拉链”式连锁反应，使得PVC颜色变黄甚至发黑。并且产生的HCl会进一步促进PVC的热降解。因而PVC加工时需要添加热稳定剂。常用的热稳定剂有铅盐稳定剂、金属皂类、有机锡化合物、有机稳定剂及复合稳定剂五大类。随着人们环保意识的增强，含铅、镉等有毒热稳定剂逐渐被取缔，环保型热稳定剂将获得新的发展。其中，有机锡基和锌基热稳定剂是最具有发展前景的热稳定剂体系。有机锡基的价格高，而相对廉价的锌基具有广谱适用性更具发展空间。但锌基热稳定剂的最大不足之处在于，使用时生成的ZnCl₂能促进PVC的热降解，即容易产生“锌烧”现象，因而需要添加辅助稳定剂来避免“锌烧”，常用的辅助稳定剂有β-二酮。辅助稳定剂虽然可以明显改善“锌烧”，但却带来了高成本。

目前，有不少钙锌类产品实现了工业化推广，也出现了不少新型相关专利，如一种多元醇复合物及其在钙锌复合热稳定剂中的应用（200610034684.2），该发明多元醇复合物与硬脂酸钙、硬脂酸锌以及硬脂酸按一定配比混合、熔融、捏合、沉化、冷却、粉碎、过筛，得到钙锌复合热稳定剂；用于PVC加工的静态老化实验变黄时间达到60分钟以上，刚果红实验变色时间达到46分钟以上。

但是，把多元醇直接与钙锌复合热稳定剂复配，存在一个非常大的缺陷：多元醇的熔点高，且容易偏析。这给多元醇的应用带来了不便。

发明内容

根据现有技术的不足，本发明要解决的技术问题是：提供一种硬脂酸钙锌与己二酸二麦芽糖醇酯PVC稳定剂，热稳定性能优良；并且制备方法步骤简练，便于生产。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种硬脂酸钙锌与己二酸二麦芽糖醇酯PVC稳定剂，是由如下质量百分数的原料制成：

所述的β-二酮选择二苯甲酰甲烷或硬脂酰苯甲酰甲烷。

所述的润滑剂选择硬脂酸或聚乙烯蜡。

所述的辅助热稳定剂选择环氧大豆油。

所述的新型硬脂酸钙锌与己二酸二麦芽糖醇酯PVC复合热稳定剂的制法，先把硬脂酸锌、硬脂酸钙加入捏合机中在130～160℃下捏合20～30min，然后向捏合机中加入润滑剂、己二酸二麦芽糖醇酯和辅助热稳定剂，捏合搅拌5～15min，再加入β-二酮，捏合搅拌至β-二酮全熔后，再捏合搅拌10～20min，出料压片、筛分、包装，既得最终产品。

本发明所制备的一种新型硬脂酸钙锌与己二酸二麦芽糖醇酯PVC复合热稳定剂中，含有己二酸二麦芽糖醇酯，该酯中的麦芽糖醇含有8个羟基，容易与ZnCl₂络合，可明显降低“锌烧”现象，热稳定性能优良。另外，该酯熔点低，不宜偏析，是一种性能优良的助剂。

本发明的有益效果是：新型硬脂酸钙锌与己二酸二麦芽糖醇酯PVC复合热稳定剂用作PVC等塑料加工的稳定剂，不仅具有钙锌热稳定剂初期色相好的优点，而且还能明显改善长期热稳定性的特点。添加本发明制备的复合热稳定剂可降低PVC加工时的平衡扭矩，明显提升加工性能。通过对添加新型硬脂酸钙锌与己二酸二麦芽糖醇酯PVC复合热稳定剂的PVC样品进行刚果红实验表明，刚果红变色时间超过67min，静态热老化实验结果表明，添加本发明的新型硬脂酸钙锌与己二酸二麦芽糖醇酯PVC复合热稳定剂可以明显改善PVC的长期热稳定性，在80min内不会明显变黑。本发明的制备方法无污染、能耗低。

附图说明

图1为静态热老化实验对比效果。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步描述：

实施例1

先把35份硬脂酸锌、30份硬脂酸钙加入捏合机中在160℃下捏合20min，然后向捏合机中加入5份硬脂酸、10份己二酸二麦芽糖醇酯和10份环氧大豆油作为辅助热稳定剂，捏合搅拌5min，再加入5份二苯甲酰甲烷，捏合搅拌至二苯甲酰甲烷全熔后，再捏合搅拌10min，出料压片、筛分、包装，既得最终产品。

实施例2

先把45份硬脂酸锌、25份硬脂酸钙加入捏合机中在130℃下捏合30min，然后向捏合机中加入5份聚乙烯蜡、5份己二酸二麦芽糖醇酯和5份环氧大豆油作为辅助热稳定剂，捏合搅拌15min，再加入10份二苯甲酰甲烷，捏合搅拌至二苯甲酰甲烷全熔后，再捏合搅拌20min，出料压片、筛分、包装，既得最终产品。

实施例3

先把40份硬脂酸锌、25份硬脂酸钙加入捏合机中在145℃下捏合25min，然后向捏合机中加入10份聚乙烯蜡、15份己二酸二麦芽糖醇酯和5份环氧大豆油作为辅助热稳定剂，捏合搅拌12min，再加入10份硬脂酰苯甲酰甲烷，捏合搅拌至硬脂酰苯甲酰甲烷全熔后，再捏合搅拌20min，出料压片、筛分、包装，既得最终产品。

刚果红实验：

将上述实施例1、2和3三种复合热稳定剂按4质量份分别加入100质量份PVC中，再加入20质量份碳酸钙、5质量份TiO₂、1质量份硬脂酸，在180℃下双辊混炼5分钟，制成厚度为1mm的薄片状样品。把样品裁成小碎片，在180±1℃条件下做刚果红实验，实验结果见表1。其中，实施例4为不加热稳定剂的空白对比例。

表1刚果红实验

静态热老化实验：

将上述制得的PVC薄片，裁成1cm×1cm的小试片，在180±1℃条件下做静态热老化实验，实验结果见表2。其中实施例4为不加热稳定剂的空白对比例。对比结果见图1。

结果显示，添加新型硬脂酸钙锌与己二酸二麦芽糖醇酯PVC复合热稳定剂可明显改善PVC的初期颜色，且随着己二酸二麦芽糖醇酯含量的增加，其长期热稳定性能明显提升。动态加工实验：

将上述1、2、3三种复合热稳定剂按4质量份分别加入100质量份PVC中，再加入20质量份碳酸钙、5质量份TiO₂、1质量份硬脂酸，配成干混料。取60g干混料使用哈克转矩流变仪测试复合热稳定剂的动态加工性能。转速30rpm，温度180℃。实施例4是对比例。

表2为动态加工性能试验结果。结果显示，新型硬脂酸钙锌与己二酸二麦芽糖醇酯PVC复合热稳定剂可明显促进塑化，降低平衡扭矩，动态加工性能优良。

表2复合热稳定剂对PVC加工性能影响

Claims

1.一种硬脂酸钙锌与己二酸二麦芽糖醇酯PVC稳定剂，其特征在于是由如下质量百分数的原料制成：

2.根据权利要求1所述的硬脂酸钙锌与己二酸二麦芽糖醇酯PVC稳定剂，其特征在于所述的β-二酮选择二苯甲酰甲烷或硬脂酰苯甲酰甲烷。

3.根据权利要求1所述的硬脂酸钙锌与己二酸二麦芽糖醇酯PVC稳定剂，其特征在于所述的润滑剂选择硬脂酸或聚乙烯蜡。

4.根据权利要求1所述的硬脂酸钙锌与己二酸二麦芽糖醇酯PVC稳定剂，其特征在于所述的辅助热稳定剂选择环氧大豆油。

5.根据权利要求1所述的硬脂酸钙锌与己二酸二麦芽糖醇酯PVC稳定剂的制法，其特征在于先把硬脂酸锌、硬脂酸钙加入捏合机中在130~160℃下捏合20~30min，然后向捏合机中加入润滑剂、己二酸二麦芽糖醇酯和辅助热稳定剂，捏合搅拌5~15min，再加入β-二酮，捏合搅拌至β-二酮全熔后，再捏合搅拌10~20min，出料压片、筛分、包装，既得最终产品。