CN103524645A - 一种稀土耐热终止剂的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种稀土耐热终止剂的制备方法，其特征是：将醇与水按体积比配制成醇的水溶液；将稀土盐加入到醇的水溶液中，配成稀土离子浓度为0.1mol/L～1mol/L的混合溶液；在混合溶液中加入占混合溶液质量分数为1%～10%的有机酸，在30℃～70℃搅拌下溶解混合，至有机酸完全溶解后继续搅拌1～2小时即成稀土耐热终止剂。其优点是：使用本发明的方法制备的稀土耐热终止剂使PVC树脂具有很高的白度，制备成本也比较低，易于产业化生产。该终止剂具有很好的热稳定性、化学稳定性。无毒，无臭，易于储存运输。
Description
技术领域：
本发明涉及一种稀土耐热终止剂的制备方法，属于有机稀土混合水溶液制备技术领域。
背景技术：
终止剂是聚氯乙烯树脂生产中不可缺少的一类助剂。该助剂对于安全和正常生产及提高聚氯乙烯树脂质量都极为重要。目前常用的主要有双酚A和ATSC，也有KZ、GA、HE等。但这些终止剂有一个共同的特点就是耐热性差、毒性大。而SPJ—HZ虽然综合效果好，但价格昂贵，用户难以接受。
传统的终止剂选用双酚A、对苯二酚或3，5一二叔丁基一4一羟基一苯丙酸十八酯等，这些终止剂终止速度较慢。双酚A是一种较好的抗氧剂，也可以与自由基反应使其失去活性，对于消除由于氧带来的热不稳定性有明显的效果，但不能与引发剂反应，残存在树脂颗粒内部的引发剂在后续的工序中仍能微量引发聚合或其他副反应发生。ATSC是一种性能优良的终止剂，可以快速与自由基和引发剂反应，1个分子的ATSC可以与2个分子的引发剂或与4个自由基反应，这对于消除聚合后期小分子和支链分子、进而提高产品的热稳定性有一定作用，但不具有热稳定作用，且毒性较大。目前大多数厂家选用ATSC，但ATSC只能终止游离自由基，不能迅速分解引发剂，需通过加入磷酸苯酯类物质来加速残留引发剂分解速度，加入双酚A来提高PVC抗氧性。
采用多元化复合技术的多功能聚合用终止剂是未来的发展方向。如SPJ—HZ是一种良好的聚合用终止剂，具有优良的终止性能。既可与自由基反应又可与引发剂反应，从而达到终止聚合反应的效果。同时它又具有卓越的抗氧性能，消除氧对聚合产品性能的影响；另外它还具有显著的提高树脂热稳定性能力，即集安全生产、提高产品质量于一身。SPJ—HZ可用作PVC树脂生产工艺过程中聚合反应的常规终止剂，也可用作PVC树脂生产工艺过程中紧急状况的快速终止剂。因此，起到这一效果而价格适中的替代产品就成为研发的重点。
稀土离子均有许多4f、5d空电子能级，它们作为配位中心离子可以接受6-12个配位体的孤对电子，同时由于有较大的离子半径，因而又有可能形成6-12个键能不等的配位健，即络合键。另外一方面，当高分子聚合物受到光、热、氧、机械力等外界条件的触及时，分子可能离解，产生自由基。由于稀土具有较强的配位络合作用，稀土的众多空轨道可以捕捉高分子不稳定的游离基，阻止氧化反应的继续进行，使其失去活性。与高分子链上的不稳定原子发生作用，形成稳定的络合物，从而显示较高的稳定性。
发明内容：
本发明的目的是提供一种廉价优质、高效、易于产业化生产的稀土耐热终止剂的制备方法。
本发明制备方法通过以下步骤实现：
1、 将醇与水按体积比配制成醇的水溶液；
2、 将稀土盐加入到醇的水溶液中，配成稀土离子浓度为0.1mol/L～1mol/L的混合溶液；
3、在混合溶液中加入占混合溶液质量分数为1%～10%的有机酸，在30℃～70℃ 搅拌下溶解混合，至有机酸完全溶解后继续搅拌1～2小时即成稀土耐热终止剂。
所述稀土盐中的稀土为Sc、Y或镧系元素的一种；
所述稀土盐为稀土的硝酸盐、硫酸盐、乙酸盐、氯化物、碳酸盐或草酸盐中的一种；
所述醇为甲醇、乙醇、乙二醇、丙三醇中的一种；
所述有机酸为水杨酸、柠檬酸、苹果酸、草酸中的一种。
本发明提供的一种稀土耐热终止剂的制备方法具有以下优点：
本发明的方法是将稀土盐加入醇水混合液体中溶解，然后再将有机酸在加热的条件下加入混合液中搅拌溶解。制作出的终止剂使PVC树脂具有很高的白度，制备成本也比较低，易于产业化生产。该终止剂具有很好的热稳定性、化学稳定性。无毒，无臭，易于储存运输。
具体实施方式：
实施例１：准确称取10g氯化铈溶于30ml甲醇与170ml去离子水的混合液体中，加热至3０℃恒温搅拌，待氯化铈全部溶解后再加入5g水杨酸搅拌至完全溶解，停止加温再搅拌1小时即成终止剂产品。加入PVC聚合过程中，使PVC白度达到83%。
实施例２：准确称取15g硝酸镧溶于40ml乙醇与160ml去离子水的混合液体中，加热至4０℃恒温搅拌，待氯化铈全部溶解后再加入8g草酸搅拌至完全溶解，停止加温再搅拌1小时即成终止剂产品。加入PVC聚合过程中，使PVC白度达到85%。
实施例３：准确称取5g硫酸钇溶于20ml乙二醇与180ml去离子水的混合液体中，加热至5０℃恒温搅拌，待氯化铈全部溶解后再加入10g柠檬酸搅拌至完全溶解，停止加温再搅拌1小时即成终止剂产品。加入PVC聚合过程中，使PVC白度达到84%。
实施例4：准确称取12g氯化镧溶于50ml乙醇与150ml去离子水的混合液体中，加热至4０℃恒温搅拌，待氯化铈全部溶解后再加入12g草酸搅拌至完全溶解，停止加温再搅拌1小时即成终止剂产品。加入PVC聚合过程中，使PVC白度达到85%。
实施例5：准确称取8g硝酸钇溶于25ml丙三醇与175ml去离子水的混合液体中，加热至5０℃恒温搅拌，待氯化铈全部溶解后再加入15g柠檬酸搅拌至完全溶解，停止加温再搅拌1小时即成终止剂产品。加入PVC聚合过程中，使PVC白度达到84%。
Claims (5)
1.一种稀土耐热终止剂的制备方法，其特征是：通过以下步骤实现：
（1）将醇与水按体积比配制成醇的水溶液；
（2）将稀土盐加入到醇的水溶液中，配成稀土离子浓度为0.1mol/L～1mol/L的混合溶液；
（3）在混合溶液中加入占混合溶液质量分数为1%～10%的有机酸，在30℃～70℃ 搅拌下溶解混合，至有机酸完全溶解后继续搅拌1～2小时即成稀土耐热终止剂。
2.根据权利要求1所述的稀土耐热终止剂的制备方法，其特征是：所述稀土盐中的稀土为Sc、Y或镧系元素的一种。
3.根据权利要求2所述的稀土耐热终止剂的制备方法，其特征是：所述稀土盐为稀土的硝酸盐、硫酸盐、乙酸盐、氯化物、碳酸盐或草酸盐中的一种。
4.根据权利要求1所述的稀土耐热终止剂的制备方法，其特征是：所述醇为甲醇、乙醇、乙二醇、丙三醇中的一种。
5.根据权利要求1所述的稀土耐热终止剂的制备方法，其特征是：所述有机酸为水杨酸、柠檬酸、苹果酸、草酸中的一种。
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Application publication date: 20140122 |