CN108912542A - 一种环保型稀土改性的钙锌复合稳定剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种环保型稀土改性的钙锌复合稳定剂及其制备方法，其特征在于：它包括下述质量百分比的原料制备而成，其中：硬脂酸锌20~30%、硬脂酸钙5~15%、硬脂酸铝和硬脂酸镁或镁铝水滑石20~30、氰尿酸稀土1~10%、助剂25~35%。本发明采用无水工艺生产高含量钙、锌硬脂酸盐，提高了复合稳定剂中对PVC热稳定性起主要作用的金属元素的含量，从而产品热稳定性能得到提高，同时与购买硬脂酸盐相比，降低了生产成本。

Description

一种环保型稀土改性的钙锌复合稳定剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种环保型复合稳定剂制造方法，具体说是涉及一种环保型稀土改性的钙锌复合稳定剂及其制备方法。
背景技术
能替代有毒铅盐稳定剂的首选品种为环保型钙锌稳定剂，但目前钙锌稳定剂热稳定性能不如铅盐稳定剂，存在成本高、易产生“锌烧”，长期热稳定差的弊端。
目前市场上钙锌稳定剂多是采用硬脂酸锌、硬脂酸钙与其它成分复配而成，钙锌含量较低，热稳定性能较差，并且需要与价格昂贵的β-二酮、乙酰丙酮锌、乙酰丙酮钙等配合使用，加大使用成本、改变了材料的性能，PVC制品企业难以接受，其推广受到限制。
发明内容
本发明的目的正是针对上述现有技术中所存在的不足之处而提供一种环保型稀土改性的钙锌复合稳定剂及其制备方法。
本发明的目的可通过下述技术措施来实现：
本发明的环保型稀土改性的钙锌复合稳定剂包括下述质量百分比的原料制备而成，其中：硬脂酸锌20~30%、硬脂酸钙5~15%、硬脂酸铝和硬脂酸镁或镁铝水滑石20~30、氰尿酸稀土1~10%、助剂25~35%。
本发明中所述氰尿酸稀土包括下述质量份数的原料制备而成，其中：稀土氧化物16.3份、氰尿酸6.5份~12.9份、催化剂0.5~1份，水200~500份。
本发明所述催化剂取自甲酸、醋酸中的任意一种或1:1混合物；所述稀土氧化物取自氧化镧或氧化镧铈混合物中的一种。
本发明所述助剂是由以下原料组成：单甘脂、季戊四醇、双酚A、壬基酚、环氧大豆油、PE蜡，质量份数比为0.1~0.3：0.1~0.5：0.1~0.25：0~0.1：0.1~0.3：0.1~0.5。
本发明的制备步骤如下：
a、制备氰尿酸稀土：首先向带有浆式搅拌和均质搅拌的反应釜中加入水，再加入氰尿酸，开启搅拌，加热至全溶，降温至60℃~70℃，然后依次加入稀土、加入催化剂，搅拌并在50～80℃条件下进行反应；反应过程中，物料通过胶体磨进行循环研磨，反应0.5~2h后结束，冷却物料至常温，将物料离心分离，水洗至少1次，烘干、粉碎至150~300目备用；离心母液和洗涤水合并用于下次反应。
b、制备硬脂酸锌：向反应釜中或捏合机中加入硬脂酸，加热融化，加入预先用2倍水稀释的乙酸溶液，硬脂酸与乙酸质量百分比为100：0.5~1，在80~100℃加入氧化锌，硬脂酸与氧化锌的质量百分比为1：0.25~0.3，继续加热反应0.5~1h后至无水蒸气逸出，物料成熔化状态，然后将物料取出自然冷却至室温，或经压片机压片，冷却至室温后粉碎至120~300目备用；
c、制备硬脂酸钙：向反应釜中或捏合机中加入硬脂酸，加热融化，加入预先用2倍水稀释的乙酸溶液，硬脂酸与乙酸质量百分比为100：0.5~1，在80~100℃加入氢氧化钙，硬脂酸与氢氧化钙的质量百分比1:0.25~0.3，继续加热反应0.5~1h后至无水蒸气逸出，物料成熔化状态，然后将物料取出自然冷却至室温，或经压片机压片，冷却至室温后粉碎至120~300目备用；
d、制备复合稳定剂：按质量百分比取硬脂酸锌20~30%、硬脂酸钙5~15%、硬脂酸铝镁或镁铝水滑石20~30、氰尿酸稀土1~10%、助剂25~35%，并将将上述配比物料置于混合机中混合，先加入固体物料，再喷入液体物料，混合均匀后经挤压造粒得到颗粒产品。
本发明的有益效果如下：
本发明采用无水工艺生产高含量钙、锌硬脂酸盐，提高了复合稳定剂中对PVC热稳定性起主要作用的金属元素的含量，从而产品热稳定性能得到提高，同时与购买硬脂酸盐相比，降低了生产成本。
添加稀土辅助稳定对钙新复合稳定剂进行改性，提高复合热稳定剂对PVC的长期热稳定性。硬脂酸锌具有初期着色好的优点，但随后会出现严重的“锌烧”现象，而氰尿酸稀土长期稳定性较好，因此氰尿酸稀土与硬脂酸锌具有协同作用，可以控制初期的着色性并能够维持热稳时间更长，延迟“锌烧”现象的发生或者克服“锌烧”现象。在氰尿酸可与稀土离子形成配合物，进而很好地与PVC融合，额外增强了PVC热稳定体系的整体稳定性，同时氰尿酸稀土具有抗紫外线能力、强烈的络合配位能够很好地提高 PVC 的塑化时间、制品韧性和抗冲击强度。
具体实施方式
本发明以下将结合实施例作进一步描述：
本发明的环保型稀土改性的钙锌复合稳定剂包括下述质量百分比的原料制备而成，其中：硬脂酸锌20~30%、硬脂酸钙5~15%、硬脂酸铝和硬脂酸镁或镁铝水滑石20~30、氰尿酸稀土1~10%、助剂25~35%。
本发明中所述氰尿酸稀土包括下述质量份数的原料制备而成，其中：稀土氧化物16.3份、氰尿酸6.5份~12.9份、催化剂0.5~1份，水200~500份。
本发明所述催化剂取自甲酸、醋酸中的任意一种或1:1混合物；所述稀土氧化物取自氧化镧或氧化镧铈混合物中的一种。
本发明所述助剂是由以下原料组成：单甘脂、季戊四醇、双酚A、壬基酚、环氧大豆油、PE蜡，质量份数比为0.1~0.3：0.1~0.5：0.1~0.25：0~0.1：0.1~0.3：0.1~0.5。
实施例1
a、制备氰尿酸稀土：首先向带有浆式搅拌和均质搅拌的反应釜中加入500份的水，再加入氰尿酸12.9份，开启搅拌，加热至全溶，降温至60℃，然后依次加入氧化镧16.3份、加入作为催化剂的醋酸1份，搅拌并在60℃条件下进行反应；反应过程中，物料通过胶体磨进行循环研磨，反应0.5h后结束，冷却物料至常温，将物料离心分离，水洗1次，烘干后得到得到稀土含量50%的氰尿酸稀土，研磨至150目备用；离心母液和洗涤水合并用于下次反应。
b、制备硬脂酸锌：向反应釜中或捏合机中加入硬脂酸100份，加热融化，加入乙酸1份（预先用2倍水稀释），在80~100℃加入氧化锌25份，继续加热反应约1h至无水蒸气逸出，继续加热至135℃以上时物料成熔化状态，然后将物料经压片机压片，冷却至室温后粉碎至120~300目备用；
c、制备硬脂酸钙：向反应釜中或捏合机中加入硬脂酸100份，加热融化，加入乙酸1份（预先用2倍水稀释），在80~90℃加入氢氧化钙30份，继续加热反应约1h至无水蒸气逸出，继续加热至140℃以上时物料成熔化状态，然后将物料经压片机压片，冷却至室温后粉碎至120~300目备用；
d、制备复合稳定剂：按质量百分比取上述制取的硬脂酸锌28%、硬脂酸钙6%、以及硬脂酸镁18%、硬脂酸铝10%、氰尿酸稀土6%、助剂32%，并将将上述配比物料置于梨刀混合机中混合，先加入固体物料，再喷入液体物料，混合均匀后经挤压造粒得到颗粒产品。
实施例2
a、制备氰尿酸稀土：首先向带有浆式搅拌和均质搅拌的反应釜中加入300份的水，再加入氰尿酸6.5份，开启搅拌，加热至全溶，降温至70℃，然后依次加入氧化镧16.3份、加入作为催化剂的醋酸1份，搅拌并在70℃条件下进行反应；反应过程中，物料通过胶体磨进行循环研磨，反应0.5h后结束，冷却物料至常温，将物料离心分离，水洗1次，烘干后得到得得到稀土含量65%的氰尿酸稀土，研磨至150目备用；离心母液和洗涤水合并用于下次反应。
b、制备硬脂酸锌：向反应釜中或捏合机中加入硬脂酸100份，加热融化，加入乙酸1份，在80~100℃加入氧化锌30份，继续加热反应约1h至无水蒸气逸出，继续加热至135℃以上时物料成熔化状态，然后将物料经压片机压片，冷却至室温后粉碎至120~300目备用；
c、制备硬脂酸钙：向反应釜中或捏合机中加入硬脂酸100份，加热融化，加入乙酸1份，在80~90℃加入氢氧化钙25份，继续加热反应约1h至无水蒸气逸出，继续加热至140℃以上时物料成熔化状态，然后将物料经压片机压片，冷却至室温后粉碎至120~300目备用；
d、制备复合稳定剂：按质量百分比取硬脂酸锌25%、硬脂酸钙12%、硬脂酸镁15%、硬脂酸铝13%、氰尿酸稀土5%、助剂30%，并将将上述配比物料置于梨刀混合机中混合，先加入固体物料，再喷入液体物料，混合均匀后经挤压造粒得到颗粒产品。
实施例3
a、制备氰尿酸稀土：首先向带有浆式搅拌和均质搅拌的反应釜中加入300份的母液，再加入氰尿酸6.5份，开启搅拌，加热至全溶，降温至60℃，然后依次加入氧化镧16.3份、加入作为催化剂的醋酸1份，搅拌并在60℃条件下进行反应；反应过程中，物料通过胶体磨进行循环研磨，反应0.5h后结束，冷却物料至常温，将物料离心分离，水洗1次，烘干后得到稀土含量65%的氰尿酸稀土，研磨至150目备用；离心母液和洗涤水合并用于下次反应。
b步骤、c步骤与实施例2相同；
d、制备复合稳定剂：按质量百分比取硬脂酸锌26.5%、硬脂酸钙9%、镁铝水滑石26.5%、氰尿酸稀土5%、助剂33%，并将将上述配比物料置于梨刀混合机中混合，先加入固体物料，再喷入液体物料，混合均匀后经挤压造粒得到颗粒产品。
本发明中硬脂酸锌与市售的硬脂酸锌有区别，如：市售国标硬脂酸锌的氧化锌含量12.5%左右，而本发明中所述硬脂酸锌中氧化锌含量超过20%。
本发明中所述的硬脂酸镁、硬脂酸铝可以直接使用镁铝水滑石替代。

Claims (5)

1.一种环保型稀土改性的钙锌复合稳定剂，其特征在于：它包括下述质量百分比的原料制备而成，其中：硬脂酸锌20~30%、硬脂酸钙5~15%、硬脂酸铝和硬脂酸镁或镁铝水滑石20~30、氰尿酸稀土1~10%、助剂25~35%。
2.根据权利要求1所述的环保型稀土改性的钙锌复合稳定剂，其特征在于：所述氰尿酸稀土包括下述质量份数的原料制备而成，其中：稀土氧化物16.3份、氰尿酸6.5份~12.9份、催化剂0.5~1份，水200~500份。
3.根据权利要求2所述的环保型稀土改性的钙锌复合稳定剂，其特征在于：所述催化剂取自甲酸、醋酸中的任意一种或1:1混合物；所述稀土氧化物取自氧化镧或氧化镧铈混合物中的一种。
4.根据权利要求1所述的环保型稀土改性的钙锌复合稳定剂，其特征在于：所述助剂是由以下原料组成：单甘脂、季戊四醇、双酚A、壬基酚、环氧大豆油、PE蜡，质量份数比为0.1~0.3：0.1~0.5：0.1~0.25：0~0.1：0.1~0.3：0.1~0.5。
5.一种用于制备权利要求书1所述环保型稀土改性的钙锌复合稳定剂的的方法：所述制备方法步骤如下：
a、制备氰尿酸稀土：首先向带有浆式搅拌和均质搅拌的反应釜中加入水，再加入氰尿酸，开启搅拌，加热至全溶，降温至60℃~70℃，然后依次加入稀土、加入催化剂，搅拌并在50～80℃条件下进行反应；反应过程中，物料通过胶体磨进行循环研磨，反应0.5~2h后结束，冷却物料至常温，将物料离心分离，水洗至少1次，烘干、粉碎至150~300目备用；离心母液和洗涤水合并用于下次反应；
b、制备硬脂酸锌：向反应釜中或捏合机中加入硬脂酸，加热融化，加入预先用2倍水稀释的乙酸溶液，硬脂酸与乙酸质量百分比为100：0.5~1，在80~100℃加入氧化锌，硬脂酸与氧化锌的质量百分比为1：0.25~0.3，继续加热反应0.5~1h后至无水蒸气逸出，物料成熔化状态，然后将物料取出自然冷却至室温，或经压片机压片，冷却至室温后粉碎至120~300目备用；
c、制备硬脂酸钙：向反应釜中或捏合机中加入硬脂酸，加热融化，加入预先用2倍水稀释的乙酸溶液，硬脂酸与乙酸质量百分比为100：0.5~1，在80~100℃加入氢氧化钙，硬脂酸与氢氧化钙的质量百分比1:0.25~0.3，继续加热反应0.5~1h后至无水蒸气逸出，物料成熔化状态，然后将物料取出自然冷却至室温，或经压片机压片，冷却至室温后粉碎至120~300目备用；
d、制备复合稳定剂：按质量百分比取硬脂酸锌20~30%、硬脂酸钙5~15%、硬脂酸铝镁或镁铝水滑石20~30、氰尿酸稀土1~10%、助剂25~35%，并将上述配比物料置于混合机中混合，先加入固体物料，再喷入液体物料，混合均匀后经挤压造粒得到颗粒产品。
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