CN104194221A

CN104194221A - 一种环保型耐高温pvc钙锌复合稳定剂

Info

Publication number: CN104194221A
Application number: CN201410471296.5A
Authority: CN
Inventors: 李小淼; 刘迪强
Original assignee: XIANGXIANG CITY BETTER PLASTIC CO Ltd
Current assignee: XIANGXIANG CITY BETTER PLASTIC CO Ltd
Priority date: 2014-09-16
Filing date: 2014-09-16
Publication date: 2014-12-10

Abstract

本发明公开了一种环保型耐高温PVC钙锌复合稳定剂，按重量百分比计包含以下组分：脂肪酸锌10～20％、脂肪酸钙10～40％、β-二酮10～20％、沸石20～40％、塞克5～15％、高氯酸钠5～10％。本发明环保型耐高温PVC钙锌复合稳定剂具有良好的前中后期稳定性，能全方位立体保护PVC老化，使产品的综合防热稳定效果远超普通单体钙锌稳定剂的效果，使产品性能完全符合UL62之105℃标准要求，并使用产品具有优秀的外观，并且其不含铅镉等重金属，完全不含欧盟最新REACH指令中SVHC的物质，符合当今世界新发展潮流，是一种应用前景广阔的材料。

Description

一种环保型耐高温PVC钙锌复合稳定剂

技术领域

本发明涉及PVC稳定剂，具体涉及一种具有优秀初期色的环保型耐高温PVC钙锌复合稳定剂。

背景技术

PVC行业中所大量使用的稳定剂都是含铅、含镉的热稳定剂，其价格低廉，性能优越，是以前PVC加工中不可或缺的助剂，但其废弃物因含铅含镉会对我们生存的环境造成重大污染，进而威胁到人们的健康。如何在PVC制造过程中做到产品脱铅脱镉，而又不丢失原铅、镉稳定剂的优越性能，是摆在每个PVC加工业者面前的难题。美国NCI在80年代就提出DOP有致癌的嫌疑，引出“环境激素”风波，而后又得到欧盟的认可，进而对其进口的儿童玩具加以限制。如何用新的技术新的工艺来应对这些贸易技术壁垒，也正是我们要面临的挑战。

在欧美等发达工业国家，钙锌稳定剂已经成为PVC稳定剂的主体产品，而在我国，由于起步较晚，工艺技术与国外还有一定的差距，目前在PVC中大量应用的稳定剂还是以铅盐为主，而单一的钙锌稳定剂存在后期稳定性严重不足的特点，普通的脂肪酸锌稳定剂前期色较好，但是后期色由于生成ZnCL₂会致使PVC分解加速，导致PVC快速变黑，即所谓的“锌烧”，而普通的脂肪酸钙稳定剂则后期色较好，前期色较差，将二者复合，则可以发生置换反应，即ZnCL₂可以较多地被脂肪酸钙置换出来，从而又生成脂肪酸锌，所以以此为主体的稳定剂基本可满足生产需要。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术存在的不足，提供一种环保型耐高温PVC钙锌复合稳定剂，其具有良好的前中后期稳定性，能全方位立体保护PVC老化，使产品的综合防热稳定效果远超普通单体钙锌稳定剂的效果，使产品性能完全符合UL62之105℃标准要求，并使用产品具有优秀的外观，并且其不含铅镉等重金属，完全不含欧盟最新REACH指令中SVHC的物质，符合当今世界新发展潮流，是一种应用前景广阔的材料。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种环保型耐高温PVC钙锌复合稳定剂，其特征在于，按重量百分比计包含以下组分：脂肪酸锌10～20％、脂肪酸钙10～40％、β-二酮10～20％、沸石20～40％、塞克5～15％、高氯酸钠5～10％。

上述技术方案中，优选的，各组分的重量百分比是：脂肪酸锌15％、脂肪酸钙20％、β-二酮20％、沸石30％、塞克10％、高氯酸钠5％。

上述技术方案中，优选的，所述脂肪酸锌是碳数为C14-C18的脂肪酸根锌盐，所述脂肪酸钙是碳数为C14-C18的脂肪酸根钙盐。

上述技术方案中，优选的，所述脂肪酸锌和脂肪酸钙为直接法生产的脂肪酸锌和脂肪酸钙。

上述技术方案中，优选的，所述沸石为4A沸石。

上述技术方案中，优选的，所述β-二酮为硬脂酰苯甲酰甲烷或二苯甲酰甲烷。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

1、本发明环保型耐高温PVC钙锌复合稳定剂，能全方位立体保护PVC老化，使产品的综合防热稳定效果远超普通单体钙锌稳定剂的效果，通过适当调整钙锌比例，辅以适合的辅助热稳定剂，以达到合适的前中后期稳定性，解决了普通钙锌稳定剂着色稳定性不足的缺陷，使产品性能完全符合UL62之105℃标准要求，并使产品具有优秀的外观。其利用脂肪酸钙和脂肪酸锌的主效稳定作用，配方中引入β-二酮作为辅助稳定剂，可以显著减少锌烧提前发生，这是由于β-二酮和ZnCL₂可以发生鳌合反应，使其活性明显降低；而沸石可以大量吸收PVC分解放出的HCL，使体系的酸度明显降低，也即减小了ZnCL₂生成的机会，从而提高了PVC老化的中后期老化效果；PVC的热老化反应是链式反应机理，过程中热氧自由基会夺取氢自由基，而塞克(THEIC)是作为一种主抗氧剂加入的，由于其高耐热的三嗪环结构，加上π电子效应，使得其可提供氢自由基，从而保证了PVC主体的稳定性；高氯酸钠是一种强氧化剂，其可大大增强体系的前期稳定性，使得整个PVC体系的前期色泽优异，使最终的产品具有不错的艳度和白度。

2、全体系中无铅镉等重金属，完全不含欧盟最新REACH指令中SVHC的物质，符合当今世界新发展潮流，是一种应用前景广阔的材料。

3、主要材料价廉易得，制备容易，所制得的稳定剂性价比较高。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。

实施例1：

称取硬脂酸锌15kg，硬脂酸钙20kg，硬脂酰苯甲酰甲烷20kg，沸石30kg，塞克10kg，高氯酸钠5kg，投入到混合机中，捏合均匀，得到环保型耐高温PVC钙锌复合稳定剂。

实施例2：

称取硬脂酸锌15kg，硬脂酸钙20kg，二苯甲酰甲烷20kg，沸石30kg，塞克10kg，高氯酸钠5kg，投入到混合机中，捏合均匀，得到环保型耐高温PVC钙锌复合稳定剂。

上述实施例1和实施例2的环保型耐高温PVC钙锌复合稳定剂实际应用到PVC产品时，其配方可参考表1：

表1

	用量(质量份)
		聚氯乙烯(PVC SG3)	100
重质碳酸钙(2500)	50
		环氧大豆油(ESBO)	4
偏苯三酸三辛酯(TOTM)	45
		PVC钙锌复合稳定剂	5
三氧化二锑(Sb₂O₃)	3
		PE蜡	0.3

采用上述配方的PVC产品测试结果如表2：

表2

实施例1和实施例2中，各组分原料选用要求优选如下：

上述硬脂酸锌和硬脂酸钙为两种典型的高级脂肪酸金属皂，对脂肪酸锌和脂肪酸钙的要求如表3：

表3

	脂肪酸钙	脂肪酸锌
			碳数	C14-C18	C14-C18
生产方法	直接法(干法)	直接法(干法)
			纯度	≥99.9％	≥99.9％
游离酸含量	≤0.5％	≤0.5％
			加热减量	≤2％	≤2％
细度(200目)	≥99.5％	≥99.5％

对沸石的要求如表4：

表4

	要求值
		白度	≥90％
孔径	0.42nm
		比表面积	600m²/g
表观密度	0.3－0.5g/cm³
		PH值(0.1％水溶液，25℃)	≤10.5

对硬脂酰苯甲酰甲烷和二苯甲酰甲烷的要求如表5：

表5

	硬脂酰苯甲酰甲烷(SBM)	二苯甲酰甲烷(DBM)
			分子量	386g/mol	224.5g/mol
纯度	≥97％	98％
			熔点	≥53℃	76-80℃
干燥损失(120℃,1hr)	≤0.2％	≤0.5％
			灰份(硫酸盐)	≤0.2％	≤0.1％

上述塞克为三(2-羟乙基)异氰尿酸酯，英文名为THEIC，对塞克(THEIC)的要求如表6：

表6

	要求值
		外观	白色结晶性粉未或颗粒
分子量	261
		熔点	133.5－137℃
羟值	640±10(KOHmg/g)
		酸值	≤1.0(KOHmg/g)
PH值	6.2－7.5
		水份	≤0.3％

上述高氯酸钠为一种强氧化剂，分子式为NaOCL₄，对高氯酸钠的要求如表7：

表7

	要求值
		外观	无色结晶
分子量	106
		熔点	236℃
闪点	400℃
		密度(20℃)	1.13g/ml

Claims

1.一种环保型耐高温PVC钙锌复合稳定剂，其特征在于，按重量百分比计包含以下组分：脂肪酸锌10～20％、脂肪酸钙10～40％、β-二酮10～20％、沸石20～40％、塞克5～15％、高氯酸钠5～10％。

2.根据权利要求1所述的环保型耐高温PVC钙锌复合稳定剂，其特征在于：各组分的重量百分比是：脂肪酸锌15％、脂肪酸钙20％、β-二酮20％、沸石30％、塞克10％、高氯酸钠5％。

3.根据权利要求1或2所述的环保型耐高温PVC钙锌复合稳定剂，其特征在于：所述脂肪酸锌是碳数为C14-C18的脂肪酸根锌盐，所述脂肪酸钙是碳数为C14-C18的脂肪酸根钙盐。

4.根据权利要求1或2所述的环保型耐高温PVC钙锌复合稳定剂，其特征在于：所述脂肪酸锌和脂肪酸钙为直接法生产的脂肪酸锌和脂肪酸钙。

5.根据权利要求1或2所述的环保型耐高温PVC钙锌复合稳定剂，其特征在于：所述沸石为4A沸石。

6.根据权利要求1或2所述的环保型耐高温PVC钙锌复合稳定剂，其特征在于：所述β-二酮为硬脂酰苯甲酰甲烷或二苯甲酰甲烷。