CN103952000A - 钙锌复合稳定剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种钙锌复合稳定剂及其制备方法，由以下质量百分比的原料组成：碱式亚磷酸钙锌20-60%；硅酸钙锌5-30%；水滑石或类水滑石10-50%；金属氢氧化物5-30%；表面活性剂1-3%；辅助稳定剂5-30%；润滑剂5-30%。本发明钙锌复合稳定剂及其制备方法具有良好的稳定性；耐硫化污染，用量少，热稳定性超过传统的铅盐复合稳定剂，具有耐候性好，清模周期长，制品物理性能佳等特点；生产过程无三废，应用中无粉尘；生产成本低，原料易得，可广泛代替传统铅盐复合稳定剂及有机锡稳定剂；经济效益，社会效益和环境效益显著。

Description

钙锌复合稳定剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及热稳定剂制备领域，尤其涉及一种钙锌复合稳定剂及其制备方法。 

背景技术

热稳定剂是一类能防止或减少聚合物在加工使用过程中受热而发生降解或交联，延长复合材料使用寿命的添加剂。常用的稳定剂按照主要成分分类可分为盐基类、脂肪酸皂类、有机锡化合物、复合型热稳定剂及纯有机化合物类。 

1)盐基类热稳定剂：盐基类稳定剂是指结合有“盐基”的无机和有机酸铅盐，这类稳定剂具有优良的耐热性、耐候性和电绝缘性，成本低，透明性差，有一定毒性，用量一般在0.5%-5.0%。 

2)脂肪酸类热稳定剂：该类热稳定剂是指由脂肪酸根与金属离子组成的化合物，也称金属皂类热稳定剂，其性能与酸根及金属离子的种类有关，一般用量为0.1%-3.0%。 

3)有机锡类热稳定剂：该类热稳定剂可与聚氯乙烯分子中的不稳定氯原子形成配位体，而且在配位体中有机锡的羧酸酯基与不稳定的氯原子置换。这类热稳定剂的特点是稳定性高、透明性好、耐热性优异，不足之处是价格较贵。 

4)复合型热稳定剂：该类热稳定剂是以盐基类或金属皂类为基础的液体或固体复合物以及有机锡为基础的复合物，其中金属盐类有钙-镁-锌、钡-钙-锌、钡-锌和钡-镉等；常用的有机酸如有机脂肪酸、环烷酸、油酸、苯甲酸和水杨酸等。 

5)有机化合物热稳定剂：该类热稳定剂除少数可单独使用的主稳定剂(主要是含氮的有机化合物)外，还包括高沸点的多元醇及亚磷酸酯，亚磷酸酯常与金属稳定剂并用，能提高复合材料的耐候性，透明性，改善制品的表面色泽。 

复合型热稳定剂由于优良的性能和良好的环保性能是发展的趋势，然而现有的复合型热稳定剂（如铅盐复合稳定剂、有机锡稳定剂），生产成本较高，含有一定的毒性，生产过程中会产生毒性废水、废气，对环境造成污染，对人体的健康产生影响。 

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为了提供一种耐候性好、清模周期长、物理性能佳、生产成本低、污染小的钙锌复合稳定剂及其制备方法。 

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种钙锌复合稳定剂，由以下质量百分比的原料组成： 

碱式亚磷酸钙锌20-60%；

硅酸钙锌5-30%；

水滑石或类水滑石10-50%；

金属氢氧化物5-30%；

表面活性剂1-3%；

辅助稳定剂5-30%；

润滑剂5-30%。

所述碱式亚磷酸钙锌通过亚磷酸、氢氧化钙及氧化锌混合制得，酸碱摩尔比为1:2.05。 

所述辅助稳定剂为DBM、SBM、BBM、氨基尿嘧啶、环氧化合物、多元醇类化合物、抗氧剂中的一种或多种。 

所述表面活性剂为硅烷、钛酸酯、铝酸酯中的一种或多种。 

所述润滑剂为脂肪酸类或烃类外润滑剂。 

本发明还提供一种钙锌复合稳定剂的制备方法，包括如下步骤： 

步骤一、碱式亚磷酸钙锌反应合成工序

在反应釜中加入水，升温到80-100℃，加入亚磷酸、氢氧化钙、氧化锌，酸碱的摩尔比为1:2.05，待反应完成后，经板框压滤，干燥；

步骤二、表面处理工序

把配制好的碱式亚磷酸钙锌20-60%、水滑石或类水滑石10-50%、硅酸钙锌5-30%加到反应釜中，升温到80-100℃，按照表面积计算加入表面活性剂1-3%，进行包覆，完成主稳定剂的配制；

步骤三、复合工序

将辅助稳定剂加到主稳定剂的反应釜内，升温到100-180℃成熔融体；

步骤四、成片和破碎工序 

把上述熔融体在成片机上成片，破碎成成品。 

本发明的有益效果是：本发明钙锌复合稳定剂及其制备方法具有良好的稳定性；耐硫化污染，用量少，热稳定性超过传统的铅盐复合稳定剂，具有耐候性好，清模周期长，制品物理性能佳等特点；生产过程无三废，应用中无粉尘；生产成本低，原料易得，可广泛代替传统铅盐复合稳定剂及有机锡稳定剂；经济效益，社会效益和环境效益显著。 

具体实施方式

实例1： 

1、碱式亚磷酸钙锌反应合成工序

在反应釜中加入水，升温到80℃，加入亚磷酸、氢氧化钙、氧化锌（酸碱的摩尔比为1:2.05），待反应完成后，经板框压滤，干燥，压滤的水可以回收再利用；

2、表面处理工序

把碱式亚磷酸钙锌20%、水滑石30%、硅酸钙锌5%、金属氢氧化物5%加到反应釜中，升温到100℃，按照表面积计算加入3%的硅烷，进行包覆，完成主稳定剂的配制；

3、复合工序

把DBM10%、脂肪酸酯类10%、烃类外润滑剂20%、抗氧剂10%加到主稳定剂的反应釜，升温到160℃成熔融体；

4、成片、破碎工序

把熔融体在成品机上成片，破碎成成品。

实例2： 

1、碱式亚磷酸钙锌反应合成工序

在反应釜中加入水，升温到85℃，加入亚磷酸、氢氧化钙、氧化锌（酸碱的摩尔比为1:2.05），待反应完成后，经板框压滤，干燥，压滤的水可以回收在利用；

2、表面处理工序

把碱式亚磷酸钙锌40%、水滑石10%、金属氢氧化物5%加到反应釜中，升温到90℃，按照表面积计算加入1%的硅烷、1%的钛酸酯，进行包覆，完成主稳定剂的配制；

3、复合工序

把DBM10%、SBM10%、脂肪酸酯类10%、烃类外润滑剂15%加到主稳定剂的反应釜，升温到180℃成熔融体；

4、成片、破碎工序

把熔融体在成品机上成片，破碎成成品。

实例3： 

1、碱式亚磷酸钙锌反应合成工序

在反应釜中加入水，升温到80℃，加入亚磷酸、氢氧化钙、氧化锌（酸碱的摩尔比为1:2.05），待反应完成后，经板框压滤，干燥，压滤的水可以回收在利用；

2、表面处理工序

把碱式亚磷酸钙锌25%、水滑石10%、金属氢氧化物20%加到反应釜中，升温到,100℃，按照表面积计算加入1%的硅烷、1%的钛酸酯、1%的铝酸酯，进行包覆，完成主稳定剂的配制；

3、复合工序

把SBM10%、脂肪酸酯类10%、烃类外润滑剂15%加到主稳定剂的反应釜，升温到180℃成熔融体；

4、成片、破碎工序

把熔融体在成品机上成片，破碎成成品。

实例4： 

1、碱式亚磷酸钙锌反应合成工序

在反应釜中加入水，升温到85℃，加入亚磷酸、氢氧化钙、氧化锌（酸碱的摩尔比为1:2.05），待反应完成后，经板框压滤，干燥，压滤的水可以回收在利用；

2、表面处理工序

把碱式亚磷酸钙锌30%、水滑石15%、硅酸钙锌10%、金属氢氧化物8%加到反应釜中，升温到95℃，按照表面积计算加入2%的铝酸酯，进行包覆，完成主稳定剂的配制；

3、复合工序

把SBM10%、脂肪酸酯类10%、烃类外润滑剂15%加到主稳定剂的反应釜，升温到180℃成熔融体；

4、成片、破碎工序

把熔融体在成品机上成片，破碎成成品。

实例5： 

1、碱式亚磷酸钙锌反应合成工序

在反应釜中加入水，升温到80℃，加入亚磷酸、氢氧化钙、氧化锌（酸碱的摩尔比为1:2.05），待反应完成后，经板框压滤，干燥，压滤的水可以回收在利用；

2、表面处理工序

把碱式亚磷酸钙锌30%、水滑石15%、硅酸钙锌10%、金属氢氧化物8%加到反应釜中，升温到100℃，按照表面积计算加入1%的钛酸酯，进行包覆，完成主稳定剂的配制；

3、复合工序

把环氧化合物10%、多元醇10%、脂肪酸酯类10%、烃类外润滑剂30%加到主稳定剂的反应釜，升温到180℃成熔融体；

4、成片、破碎工序

把熔融体在成品机上成片，破碎成成品。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。 

Claims (6)

1.一种钙锌复合稳定剂，其特征在于：由以下质量百分比的原料组成：

碱式亚磷酸钙锌20-60%；

硅酸钙锌5-30%；

水滑石或类水滑石10-50%；

金属氢氧化物5-30%；

表面活性剂1-3%；

辅助稳定剂5-30%；

润滑剂5-30%。

2.如权利要求1所述的钙锌复合稳定剂，其特征在于：所述碱式亚磷酸钙锌通过亚磷酸、氢氧化钙及氧化锌混合制得，酸碱摩尔比为1:2.05。

3.如权利要求1所述的钙锌复合稳定剂，其特征在于：所述辅助稳定剂为DBM、SBM、BBM、氨基尿嘧啶、环氧化合物、多元醇类化合物、抗氧剂中的一种或多种。

4.如权利要求1所述的钙锌复合稳定剂，其特征在于：所述表面活性剂为硅烷、钛酸酯、铝酸酯中的一种或多种。

5.如权利要求1所述的钙锌复合稳定剂，其特征在于：所述润滑剂为脂肪酸类或烃类外润滑剂。

6.如权利要求1-5任意一项所述的钙锌复合稳定剂的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤一、碱式亚磷酸钙锌反应合成工序

在反应釜中加入水，升温到80-100℃，加入亚磷酸、氢氧化钙、氧化锌，酸碱的摩尔比为1:2.05，待反应完成后，经板框压滤，干燥；

步骤二、表面处理工序

把配制好的碱式亚磷酸钙锌20-60%、水滑石或类水滑石10-50%、硅酸钙锌5-30%加到反应釜中，升温到80-100℃，按照表面积计算加入表面活性剂1-3%，进行包覆，完成主稳定剂的配制；

步骤三、复合工序

将辅助稳定剂加到主稳定剂的反应釜内，升温到100-180℃成熔融体；

步骤四、成片和破碎工序 

把上述熔融体在成片机上成片，破碎成成品。