CN109776993A

CN109776993A - 一种pvc低发泡硬质材料专用环保稳定剂及其制备方法

Info

Publication number: CN109776993A
Application number: CN201811447798.9A
Authority: CN
Inventors: 许林忠; 欧传高
Original assignee: Chenzhou Wan Wan Environmental Protection Technology Co Ltd
Current assignee: Chenzhou Wan Wan Environmental Protection Technology Co Ltd
Priority date: 2018-11-29
Filing date: 2018-11-29
Publication date: 2019-05-21

Abstract

本发明公开了一种PVC低发泡硬质材料专用环保稳定剂及其制备方法，该环保稳定剂由钙锌稳定剂、稀土稳定剂、增强剂和发泡调节剂等原材料制备而成，各组分对环境无危害，清洁环保。本发明所提供的PVC低发泡硬质材料专用环保稳定剂透光率高，耐热稳定性好，通过加入稀土稳定剂，在生产过程中，能长期保持热稳定性良好的优势。制备稳定剂时，对原材料的各组分用量科学设计，然后将原材料进行熔融处理，再经冷却压片而成，加工过程零排放，工艺简单，易于实现工业化生产。

Description

一种PVC低发泡硬质材料专用环保稳定剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及化学稳定剂技术领域，更具体地，涉及一种PVC低发泡硬质材料专用环保稳定剂及其制备方法。

背景技术

聚氯乙烯(PVC)是应用最广泛的热塑性树脂，也是世界第二大通用树脂，其产量仅次于聚乙烯。PVC具有优良的机械性，耐腐蚀性和抗化学药品性能，并且还具有绝缘性好、难燃和透明性高等优点，在建筑材料、工业制品、日用品、地板革、地板砖、人造革、发泡材料、密封材料、纤维等方面均有广泛应用。

但是PVC材料热稳定性差，加工时需要加入热稳定剂防止PVC材料在加工过程中降解。目前使用的稳定剂主要有铅盐类、金属皂类、有机锡类、稀土类和Ca/Zn类等稳定剂，但应用最多的热稳定剂是铅盐类和金属皂类。铅盐类稳定剂价格低廉，热稳定效果好，但其毒性大，严重危害人体健康并污染环境。有机锡类稳定剂热稳定性良好，毒性较小，它广泛应用于高透明度聚氯乙烯板材、片材、食品、医药包装中，但其价格昂贵，而且有些产品在毒性上要控制完全无毒环保，因而其应用也受到限制。

以稀土有机弱酸盐稳定剂越来越受到人们的青睐，它们对PVC的长期热稳定性好于铅盐类和其他金属皂类，具有较好的长期热稳定性，并与其他种类稳定剂之间有广泛的协同效应，具有良好的耐受性，润滑效果好，毒性低和环保的优点，对提高物料流动性、提高PVC制品力学性能具有良好的效果。但稀土属于不可再生资源，如何进一步提高稀土类稳定剂的性能，并减少稀土的使用量，显得尤为重要。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中稳定剂的缺陷，提供一种PVC低发泡硬质材料专用环保稳定剂，由钙锌稳定剂、稀土稳定剂、增强剂和发泡调节剂等原材料制备而成。该环保稳定剂热稳定性好，着色效果好，毒性低。

本发明的另一目的是提供上述PVC低发泡硬质材料专用环保稳定剂的制备方法，所需材料熔融后经冷却压片而成，制备过程工艺简单，对环境无不良影响，易于实现工业化生产。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种PVC低发泡硬质材料专用环保稳定剂，由以下质量分数的原材料制备得到：乙酰丙酮钙：2～10％，硬脂酸锌：10～20％，硬脂酸钙：30～40％，硬脂酸：4～8％，羟基硬脂酸稀土：2～4％，无毒亚磷酸酯：2～4％，润滑剂：5～10％，增强剂10～30％，发泡调节剂：5～10％。

进一步地，所述原材料的质量分数如下：乙酰丙酮钙：5％，硬脂酸锌：20％，硬脂酸钙：30％，硬脂酸：4％，羟基硬脂酸稀土：4％，无毒亚磷酸酯：2％，润滑剂：8％，增强剂20％，发泡调节剂：7％。

进一步地，所述羟基硬脂酸稀土为包括羟基硬脂酸镧、羟基硬脂酸镉、羟基硬脂酸铷的至少一种。

进一步地，所述润滑剂为聚乙烯蜡。

进一步地，所述发泡调节剂为双甲酯类或苯乙烯类发泡调节剂。

一种上述PVC低发泡硬质材料专用稳定剂的制备方法，包括以下步骤：

S1.将超细氧化锌、超细氧化钙在双氧水作催化剂下分别与硬脂酸反应，合成硬脂酸钙，硬脂酸锌；

S2.将乙酰丙酮钙、硬脂酸锌、硬脂酸钙、硬脂酸、羟基硬脂酸稀土、无毒亚磷酸酯、聚乙烯蜡、增强剂、发泡调节剂按比例混合均匀，将混合物料在120～180℃温度下熔融；

S3.将步骤S2中的熔融物料经冷却辊进行冷却压片，得密封条专用环保稳定剂。

进一步地，步骤S1中所述超细氧化锌和超细氧化钙的细度为320目。

进一步地，步骤S1中所述反应温度为100～120℃。

进一步地，步骤S2中所述熔融温度为150～160℃。

进一步地，步骤S3中所述冷却辊为空心筒状，筒内设有冷却水系统进行冷却。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

本发明制备的PVC低发泡硬质材料专用环保稳定剂中添加了稀土类热稳定剂，克服了初期稳定性能差的不足，在生产过程中，能长期保持热稳定性良好的优势。

本发明制备的PVC低发泡硬质材料专用环保稳定剂不含重金属、硫醇等有毒成分，属于环保型复合热稳定剂。通过采用含有较多抗氧化基团羟基的羟基硬脂酸稀土为原材料，在低用量的情况下，大大提高了热稳定效果。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下文将结合实施例对本发明作更全面、细致地描述，但本发明的保护范围并不限于以下具体的实施例。

除非另有定义，下文中所使用的所有专业术语与本领域技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的专业术语只是为了描述具体实施例的目的，并不旨在限制本发明的保护范围。

除非另有特别说明，本发明中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。

实施例1

本实施例提供一种PVC低发泡硬质材料专用稳定剂的制备方法，包括以下步骤：

S1.将细度为320目的超细氧化锌、超细氧化钙在双氧水作催化剂下分别与硬脂酸反应，合成硬脂酸钙，硬脂酸锌，反应温度为100℃；

S2.称取乙酰丙酮钙、硬脂酸锌、硬脂酸钙、硬脂酸、羟基硬脂酸镧、无毒亚磷酸酯、聚乙烯蜡、增强剂、发泡调节剂混合均匀，其中各组分的质量分数为：乙酰丙酮钙：5％、硬脂酸锌：20％、硬脂酸钙：30％、硬脂酸：4％、羟基硬脂酸稀土：4％、无毒亚磷酸酯：2％、聚乙烯蜡：8％、增强剂20％、发泡调节剂：7％，将混合物料在160℃温度下熔融；

S3.将步骤S2中得到的熔融物料经冷却辊进行冷却压片，得密封条专用环保稳定剂。

实施例2

S1.将细度为320目的超细氧化锌、超细氧化钙在双氧水作催化剂下分别与硬脂酸反应，合成硬脂酸钙，硬脂酸锌，反应温度为120℃；

S2.称取乙酰丙酮钙、硬脂酸锌、硬脂酸钙、硬脂酸、羟基硬脂酸镉、无毒亚磷酸酯、聚乙烯蜡、增强剂、发泡调节剂混合均匀，其中各组分的质量分数为：乙酰丙酮钙：4％、硬脂酸锌：10％、硬脂酸钙：40％、硬脂酸：4％、羟基硬脂酸镉：2％、无毒亚磷酸酯：2％、聚乙烯蜡：5％、增强剂30％、发泡调节剂：5％，将混合物料在180℃温度下熔融；

实施例3

S1.将细度为320目的超细氧化锌、超细氧化钙在双氧水作催化剂下分别与硬脂酸反应，合成硬脂酸钙，硬脂酸锌，反应温度为110℃；

S2.称取乙酰丙酮钙、硬脂酸锌、硬脂酸钙、硬脂酸、羟基硬脂酸铷、无毒亚磷酸酯、聚乙烯蜡、增强剂、发泡调节剂混合均匀，其中各组分的质量分数为：乙酰丙酮钙：10％、硬脂酸锌：15％、硬脂酸钙：35％、硬脂酸：8％、羟基硬脂酸铷：2％、无毒亚磷酸酯：4％、聚乙烯蜡：10％、增强剂10％、发泡调节剂：6％，将混合物料在150℃温度下熔融；

实施例4

S2.称取乙酰丙酮钙、硬脂酸锌、硬脂酸钙、硬脂酸、羟基硬脂酸镧、无毒亚磷酸酯、聚乙烯蜡、增强剂、发泡调节剂混合均匀，其中各组分的质量分数为：乙酰丙酮钙：2％、硬脂酸锌：20％、硬脂酸钙：40％、硬脂酸：6％、羟基硬脂酸镧：2％、无毒亚磷酸酯：2％、聚乙烯蜡：5％、增强剂13％、发泡调节剂：10％，将混合物料在120℃温度下熔融；

实施例5

S2.称取乙酰丙酮钙、硬脂酸锌、硬脂酸钙、硬脂酸、羟基硬脂酸镧、无毒亚磷酸酯、聚乙烯蜡、增强剂、发泡调节剂混合均匀，其中各组分的质量分数为：乙酰丙酮钙：8％、硬脂酸锌：12％、硬脂酸钙：32％、硬脂酸：4％、羟基硬脂酸镧：4％、无毒亚磷酸酯：4％、聚乙烯蜡：5％、增强剂25％、发泡调节剂：6％，将混合物料在150℃温度下熔融；

对比例1

本对比例参照实施例1，提供一种PVC低发泡硬质材料专用稳定剂的制备方法，与实施例1的不同之处在于，步骤S1中未加入4％羟基硬脂酸镧，多加了4％的硬脂酸钙。

对比例2

本对比例参照实施例1，提供一种PVC低发泡硬质材料专用稳定剂的制备方法，与实施例1的不同之处在于，步骤S1中原材料的质量分数为：乙酰丙酮钙：4％、硬脂酸锌：30％、硬脂酸钙：30％、硬脂酸：4％、羟基硬脂酸镉：2％、无毒亚磷酸酯：2％、聚乙烯蜡：5％、增强剂30％、发泡调节剂：5％。

对实施例1～5和对比例1～2制备的PVC低发泡硬质材料专用稳定剂进行性能测试，测试结果见表1。

表1

通过对以上试验数据分析可知实施例1～5制备的稳定剂效果均优于对比例，以实施例1的效果最佳。对比例1中未加入羟基硬脂酸镧，制备的稳定剂性能较差，容易变色，而对比例2中硬脂酸锌质量较多，导致稳定剂的效果不佳。

Claims

1.一种PVC低发泡硬质材料专用环保稳定剂，其特征在于，由以下质量分数的原材料制备得到：乙酰丙酮钙：2~10%，硬脂酸锌：10~20%，硬脂酸钙：30~40%，硬脂酸：4~8%，羟基硬脂酸稀土：2~4%，无毒亚磷酸酯：2~4%，润滑剂：5~10%，增强剂10~30%，发泡调节剂：5~10%。

2.根据权利要求1所述的PVC低发泡硬质材料专用稳定剂，其特征在于，所述原材料的质量分数如下：乙酰丙酮钙：5%，硬脂酸锌：20%，硬脂酸钙：30%，硬脂酸：4%，羟基硬脂酸稀土：4%，无毒亚磷酸酯：2%，润滑剂：8%，增强剂20%，发泡调节剂：7%。

3.根据权利要求1所述的PVC低发泡硬质材料专用稳定剂，其特征在于，所述羟基硬脂酸稀土为包括羟基硬脂酸镧、羟基硬脂酸镉、羟基硬脂酸铷的混合物。

4.根据权利要求1所述的PVC低发泡硬质材料专用稳定剂，其特征在于，所述润滑剂为聚乙烯蜡。

5.根据权利要求1所述的PVC低发泡硬质材料专用稳定剂，其特征在于，所述发泡调节剂为双甲酯类或苯乙烯类发泡调节剂。

6.一种权利要求1~5任一项所述的PVC低发泡硬质材料专用稳定剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S2.将乙酰丙酮钙、硬脂酸锌、硬脂酸钙、硬脂酸、羟基硬脂酸稀土、无毒亚磷酸酯、聚乙烯蜡、增强剂、发泡调节剂按比例混合均匀，将混合物料在120~180℃温度下熔融；

7.根据权利要求6所述的PVC低发泡硬质材料专用稳定剂的制备方法，其特征在于，步骤S1中所述超细氧化锌和超细氧化钙的细度为320目。

8.根据权利要求6所述的PVC低发泡硬质材料专用稳定剂的制备方法，其特征在于，步骤S1中所述反应温度为100~120℃。

9.根据权利要求6所述的PVC低发泡硬质材料专用稳定剂的制备方法，其特征在于，步骤S2中所述熔融温度为150~160℃。

10.根据权利要求6所述的PVC低发泡硬质材料专用稳定剂的制备方法，其特征在于，步骤S3中所述冷却辊为空心筒状，筒内设有冷却水系统进行冷却。