CN107057220A - 一种pvc用液体钡/锌透明复合热稳定剂 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种PVC用液体钡/锌透明复合热稳定剂，包括主稳定剂及辅助热稳定剂，所述的主稳定剂为异辛酸钡、异辛酸锌按一定比例复配而成的复合热稳定剂，所述的辅助热稳定剂为水滑石或有机锡。本发明创造性的选择钡/锌复合稳定剂作为PVC材料的主稳定剂，并通过将异辛酸钡/异辛酸锌的配比限定在3/1，达到最佳协同效果，较之现有技术，热稳定时间延长、耐老化效果提高、透明性提高，其效果优于现有技术中其他方案。
Description
技术领域
本发明属于高分子材料技术领域，涉及PVC用热稳定剂，尤其是一种PVC 用透明钡/锌复合热稳定剂及其制备方法。
背景技术
聚氯乙烯(PVC)是世界五大通用树脂之一，也是最早工业化的树脂之一，年产量仅次于聚乙烯，因其性能优异、价格低廉而被广泛应用于人们生活的各个领域。随着我国经济的迅速发展，对PVC的需求量日益剧增。自20世纪30年代开始投入实际应用到现在，PVC的应用产量在塑料加工工业中一直居于第一位。但是制约着PVC拓宽应用领域的最大问题就是其较差的热稳定性能，由实验测定结果显示，PVC于140℃就已经开始发生明显分解，而其熔融加工温度至少要在160℃以上，也就是说PVC还未达到熔融状态就已经开始分解了，这严重制约了PVC的加工成型。因此，在PVC加工应用中必须加入热稳定剂。
目前已经工业化的PVC热稳定剂主要有铅盐类、金属皂类、有机锡类、有机锑类、稀土类以及有机辅助热稳定剂。这些稳定剂虽有各自的优点，但存在着或有毒或价格昂贵以及透明性差、稳定效率低等缺点。为了使PVC更好地应用于透明制品领域，增加PVC制品的美观性，研究一种透明、环保、价格合理的 PVC复合热稳定剂具有很好的应用前景。
发明内容
为了克服现有热稳定剂中存在的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种复合透明PVC热稳定剂体系，经该体系改性的PVC材料透明度高，无重金属污染，热稳定性能优良，易于成型加工，综合性能优异。
本发明的目的通过以下技术方案实现：
一种PVC用液体钡/锌透明复合热稳定剂，包括主稳定剂及辅助热稳定剂，所述的主稳定剂为异辛酸钡、异辛酸锌按一定比例复配而成的复合热稳定剂，所述的辅助热稳定剂为水滑石或有机锡。
而且，所述的异辛酸钡、异辛酸锌的复配质量比为4～1：2～1。
而且，所述的异辛酸钡、异辛酸锌的复配质量比为3:1。
而且，异辛酸钡、异辛酸锌、水滑石的质量比为4～1：2～1：0.2～1.4。
而且，异辛酸钡、异辛酸锌、水滑石的质量比为3：1：1.4。
而且，所述的有机锡为硫醇甲基锡或硫醇丁基锡或二月桂酸二丁基锡。
而且，异辛酸钡、异辛酸锌、有机锡的质量比为4～1：2～1：0.5～3。
而且，异辛酸钡、异辛酸锌、有机锡的质量比为3：1：3。
而且，本复合热稳定剂的用量为100份PVC中添加2～5份。
本发明的有益效果在于：
1、本发明创造性的选择钡/锌复合稳定剂作为PVC材料的主稳定剂，并通过将异辛酸钡/异辛酸锌的配比限定在3/1，达到最佳协同效果，较之现有技术，热稳定时间延长、耐老化效果提高、透明性提高，其效果优于现有技术中其他方案。
2、本发明更进一步选择水滑石作为辅助稳定剂，水滑石加入进一步显著改善PVC的静态热稳定性能，较之现有技术，热稳定时间延长、耐老化效果提高、透明性提高，其效果优于现有技术中其他方案。
3、本发明更进一步选择有机锡作为辅助稳定剂，其中有机锡的加入能显著改善PVC的静态热稳定性能，较之现有技术，热稳定时间延长、耐老化效果提高、透明性提高，其效果优于现有技术中其他方案。
附图说明
图1为液体钡/锌复合热稳定剂对PVC热性能的影响；
图2为异辛酸钡/锌复合热稳定剂的热老化性能测试比较图；
图3为异辛酸钡/锌/水滑石复合热稳定剂的热老化性能测试比较图；
图4为异辛酸钡/锌/硫醇有机锡复合热稳定剂的热老化性能测试比较图。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。
实例1
将异辛酸钡、异辛酸锌按照表1的配比在高速混合机中混合均匀，制备异辛酸钡/锌复合热稳定剂。
表1异辛酸钡/锌复合热稳定剂配方
将制备好的复合热稳定剂4份、DOP40份、PVC100份混合均匀，在辊温 160℃、辊距1.5mm的双辊炼胶机上塑炼成片，然后切粒放入试管中，在180℃油浴中，按照国家标准GB/T2917.1-2002刚果红法测定复合物的静态热稳定性能，结果如表2所示。
表2异辛酸钡/异辛酸锌不同复合比例静态热稳定性能测试
表2数据说明钡/锌复合具有一定协同效应，且随着钡含量的增加热稳定时间在变长，配方5#达到最佳协同效果，热稳定时间最长为21.5min。
将制备好的复合热稳定剂4份、DOP40份、PVC100份混合均匀，在辊温 160℃、辊距1.5mm的双辊炼胶机上塑炼成片，制成15×15mm的样片利用热老化烘箱法来考察材料的老化性能，结果如图2所示。
图2数据说明钡/锌复合具有一定协同效应，且随着钡含量的增加热老化变黑的时间在延长，配方6#达到最佳协同效果，直到30min才完全变黑。
将制备好的复合热稳定剂4份、DOP40份、PVC100份混合均匀，在辊温 160℃、辊距1.5mm的双辊炼胶机上塑炼成片，制成40×40mm的样片利用透光率雾度测定仪测来测定透明性能，结果如表4所示。
表4异辛酸钡/锌复合热稳定剂的透明性测试
表4数据说明钡/锌复合热稳定剂配方5#透明性最佳。因此，下面的实例2～ 3都是在异辛酸钡/锌配比为3/1的基础上展开的。
实例2
将异辛酸钡、异辛酸锌及水滑石按照表5的配比在高速混合机中混合均匀，制备异辛酸钡/锌复合热稳定剂。
表5异辛酸钡/锌/水滑石复合热稳定剂配方
将制备好的复合热稳定剂4份、DOP40份、PVC100份混合均匀，在辊温 160℃、辊距1.5mm的双辊炼胶机上塑炼成片，然后切粒放入试管中，在180℃油浴中，按照国家标准GB/T2917.1-2002刚果红法测定复合物的静态热稳定性能，结果如表6所示。
表6异辛酸钡/锌/水滑石复合热稳定剂的静态热稳定性测试
表6数据说明水滑石的加入能显著改善PVC的静态热稳定性能，随着水滑石在复合热稳定剂中的含量不断增加，静态热稳定性能不断上升，配方11#的静态热稳定时间最长为61.2min。
将制备好的复合热稳定剂4份、DOP40份、PVC100份混合均匀，在辊温 160℃、辊距1.5mm的双辊炼胶机上塑炼成片，制成15×15mm的样片利用热老化烘箱法来考察材料的老化性能，结果如图3所示。
图3数据说明水滑石的加入能显著改善PVC的热老化性能，随着水滑石在复合热稳定剂中的含量不断增加，热老化性能不断上升，配方11#的热老化稳定时间最长为100min。
将制备好的复合热稳定剂4份、DOP40份、PVC100份混合均匀，在辊温 160℃、辊距1.5mm的双辊炼胶机上塑炼成片，制成40×40mm的样片利用透光率雾度测定仪测来测定透明性能，结果如表8所示。
表8异辛酸钡/锌/水滑石复合热稳定剂的透明性测试
表8数据说明水滑石的加入能显著改善PVC的透明性能，随着水滑石在复合热稳定剂中的含量不断增加，透光率不断上升，配方11#的透光率值最大为 71.7％。
实例3
将异辛酸钡、异辛酸锌及硫醇有机锡按照表9的配比在高速混合机中混合均匀，制备异辛酸钡/锌复合热稳定剂。
表9异辛酸钡/锌/硫醇有机锡复合热稳定剂配方
将制备好的复合热稳定剂4份、DOP40份、PVC100份混合均匀，在辊温 160℃、辊距1.5mm的双辊炼胶机上塑炼成片，然后切粒放入试管中，在180℃油浴中，按照国家标准GB/T2917.1-2002刚果红法测定复合物的静态热稳定性能，结果如表10所示。
表10异辛酸钡/锌/硫醇有机锡复合热稳定剂的静态热稳定性测试
表10数据说明硫醇有机锡的加入能显著改善PVC的静态热稳定性能，随着硫醇有机锡在复合热稳定剂中的含量不断增加，静态热稳定性能不断上升，配方 16#的静态热稳定时间最长为58.5min。
将制备好的复合热稳定剂4份、DOP40份、PVC100份混合均匀，在辊温 160℃、辊距1.5mm的双辊炼胶机上塑炼成片，制成15×15mm的样片利用热老化烘箱法来考察材料的老化性能，结果如图4所示。
图4数据说明硫醇有机锡的加入能显著改善PVC的热老化性能，随着硫醇有机锡在复合热稳定剂中的含量不断增加，热老化性能不断上升，配方16#的热老化稳定时间最长为90min。
将制备好的复合热稳定剂4份、DOP40份、PVC100份混合均匀，在辊温 160℃、辊距1.5mm的双辊炼胶机上塑炼成片，制成40×40mm的样片利用透光率雾度测定仪测来测定透明性能，结果如表12所示。
表12异辛酸钡/锌/硫醇有机锡复合热稳定剂的透明性测试
表12数据说明硫醇有机锡的加入能显著改善PVC的透明性能，随着硫醇有机锡在复合热稳定剂中的含量不断增加，透光率不断上升，配方16#的透光率值最大为84.8％。
图1中a、b、c三条曲线分别表示纯钡/锌体系、LDH所占比例为25％和有机锡所占比例为50％的热失重曲线。从图中可知，a在216.03℃时就开始大量分解，b和c两种配方则能够有效延缓PVC的初始降解温度；a在260.66℃时达到最大分解速率，b和c分别在263.52℃、284.02℃达到最大分解速率。这说明添加LDH和有机锡都能够与钡/锌复合热稳定剂产生协同效应，起到延缓PVC的初始降解，改善PVC初期热稳定性能的作用。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种PVC用液体钡/锌透明复合热稳定剂，其特征在于：包括主稳定剂及辅助热稳定剂，所述的主稳定剂为异辛酸钡、异辛酸锌按一定比例复配而成的复合热稳定剂，所述的辅助热稳定剂为水滑石或有机锡。
2.根据权利要求1所述的PVC用液体钡/锌透明复合热稳定剂，其特征在于：所述的异辛酸钡、异辛酸锌的复配质量比为4～1：2～1。
3.根据权利要求2所述的PVC用液体钡/锌透明复合热稳定剂，其特征在于：所述的异辛酸钡、异辛酸锌的复配质量比为3:1。
4.根据权利要求1所述的PVC用液体钡/锌透明复合热稳定剂，其特征在于：异辛酸钡、异辛酸锌、水滑石的质量比为4～1：2～1：0.2～1.4。
5.根据权利要求4所述的PVC用液体钡/锌透明复合热稳定剂，其特征在于：异辛酸钡、异辛酸锌、水滑石的质量比为3：1：1.4。
6.根据权利要求1所述的PVC用液体钡/锌透明复合热稳定剂，其特征在于：所述的有机锡为硫醇甲基锡或硫醇丁基锡或二月桂酸二丁基锡。
7.根据权利要求1所述的PVC用液体钡/锌透明复合热稳定剂，其特征在于：异辛酸钡、异辛酸锌、有机锡的质量比为4～1：2～1：0.5～3。
8.根据权利要求7所述的PVC用液体钡/锌透明复合热稳定剂，其特征在于：异辛酸钡、异辛酸锌、有机锡的质量比为3：1：3。
9.根据权利要求1所述的PVC用液体钡/锌透明复合热稳定剂，其特征在于：本复合热稳定剂的用量为100份PVC中添加2～5份。
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