CN110330741A - 一种环保高透明导光pvc专用稳定剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种环保高透明导光PVC专用稳定剂，按重量份计包括以下组分：硬脂酸锌10‑15.0份、乙烯基双硬酯酰胺5‑10.0份、抗氧剂1‑5.0份、镁铝类二元水滑石5‑10份、硬脂酰苯甲酰甲烷1‑5.0份和二氧化硅1‑3.0份；其中所述硬脂酸锌与所述镁铝类二元水滑石的比例为2:1；本发明本发明所提供的组合物均为环保材料，可满足ROHS2.0,REACH，玩具要求EN71等国际环保法律法规要求，不含有机锡；本发明组合物，无毒，无异味，可以有效解决有机锡稳定剂刺激气味，及对生物体的毒性，在选材时使用高融低折射的材质，保证材料高明度；本发明组合物，选用高纯度球型二氧化硅，提高制品导光性。

Description

一种环保高透明导光PVC专用稳定剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及PVC稳定剂领域，尤其是涉及一种环保高透明导光PVC专用稳定剂。
背景技术
聚氯乙烯(PVC)是世界五大通用塑料之一，具有强度高、价格低廉、耐化学腐蚀性好、电绝缘性好以及难燃烧等优点。PVC不溶于乙醇、汽油等溶剂，不但具有良好的绝缘性和机械性能，还能够耐磨、耐酸碱腐蚀、难燃以及价格低廉等有点，可被大量地应用于建材、电力、农业、轻工业、公共事业等方面。
PVC是一种热塑性树脂，可通过不同的成型方法或制造工艺制得具有不同物理特性的PVC材料，实际生产引用的过程中通过调节增塑剂的添加量多少，将PVC分为硬质品和软质品。其中软质的PVC主要应用于软管、薄膜、泡沫塑料、电线电缆以及鞋材底料等领域。
随着电线电缆行业的发展和创新，除了对PVC的绝缘耐候性能有要求之外，应用在LED行业的电线电缆对PVC的透明度和导光率有严格的要求。然而目前市面的上的高透明导光PVC稳定剂透明度不够高，光线传播时，材料内部折射率的差异，导致光源不能充分传输，为了解决上述问题，部分厂商选择使用有机锡稳定剂，然而选用有机锡稳定剂不环保，而且有腐蚀性，会氧化制品中的金属部件，影响产品使用寿命。
因此需要进行改进。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种能提高PVC透明度和导光率，而且符合环保要求的稳定剂。
一种环保高透明导光PVC专用稳定剂，按重量份计包括以下组分：硬脂酸锌10-15.0份、乙烯基双硬酯酰胺5-10.0份、抗氧剂1-5.0份、镁铝类二元水滑石5-10份、硬脂酰苯甲酰甲烷1-5.0份和二氧化硅1-3.0份；其中所述硬脂酸锌与所述镁铝类二元水滑石的比例为2:1。
进一步的技术方案中，所述稳定剂按重量份计包括以下组分：硬脂酸锌12-14份、乙烯基双硬酯酰胺7-8份、抗氧剂1-3份铝镁水滑石6-7份、硬脂酰苯甲酰甲烷1-3份和二氧化硅1-2份。
进一步的技术方案中，所述稳定剂按重量份计包括以下组分：硬脂酸锌12份、乙烯基双硬酯酰胺7份、抗氧剂1份、铝镁水滑石6份、硬脂酰苯甲酰甲烷1份和二氧化硅2份。
进一步的技术方案中，所述二氧化硅选用气相二氧化硅。
进一步的技术方案中，所述抗氧剂选用抗氧剂1076或抗氧剂1010。
本发明提供的稳定剂属于金属皂类稳定剂，选用硬脂酸锌是利用锌元素具有很强的电子吸附能力，捕捉PVC降解产生的HCL，还可以取代PVC分子不稳定的CL原子，有效抑制PVC制品初期着色，确保材料加工过程颜色稳定，另外还通过控制硬脂酸锌与镁铝二元水滑石之间的比例，减少外润滑效果，提高塑化效果，使硬脂酸锌和镁铝二元水滑石之间产生良好的协同作用，减少“锌烧”效应。
本发明在稳定剂中添加乙烯基双硬酯酰胺与硬脂酸锌进行复配,结构中含有极性酰胺基团和两个长碳链的疏水基团，使其具有高温润滑性和低温防粘性等特点，提高材料分散性，使所添加组分均匀分布。
PVC是无定型的高聚物，本身透明度极高，然而由于反应的过程中塑化温度很高，熔体粘度大，再加上受热不稳定等，在PVC的制作过程中需要加入稳定剂和其他助剂才能使得未塑化的PVC加工成型，当硬脂酸锌参与热稳定反应之后生成的金属氯化物以及硬脂酸与PVC树脂的相融性均比较小，硬脂酸锌的分量越多，PVC制品的雾化程度越高，导致PVC制品的透明度差，本发明通过在稳定剂体系中加入镁铝二元水滑石，利用镁铝二元水滑石在PVC树脂中良好的相容性、分散性和其与PVC有同步的折射率，减少硬脂酸锌的雾化作用，提高生产制品的透明度。
加入本发明提供的稳定剂后，随着反应的进行球形二氧化硅均匀分散在PVC制品，由于二氧化硅结构和性质很稳定，各原子形成满且强的共价键，当光照上去时原子的电子不会因为吸收光而发生跃迁或者是放出光而跃迁，所以光能完全反射而不削弱或增强，因此可以提高PVC导光性能。
稳定剂中的硬脂酰苯甲酰甲烷和抗氧剂1076组分能与其他组分进行协同作用，可有效改善PVC制品的透明性、耐候性和老化性能，避免加工过程中的析出和“锌烧”；不仅能够降低制品的前期着色，而且能够提高后期稳定性，具有良好的热稳定性、化学稳定性和光稳定性，无毒无味，符合环保要求。
本发明的另一个目的在于提供一种环保高透明导光PVC专用稳定剂的制备方法：依次将硬脂酸锌、乙烯基双硬酯酰胺、抗氧剂、铝镁水滑石、硬脂酰苯甲酰甲烷和二氧化硅加入至反应釜中，并且在20-50℃，300-900r/min转速的条件下搅拌20-40分钟，直至成品变白色或浅黄色成粉末状。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：1、本发明本发明所提供的组合物均为环保材料，可满足ROHS2.0,REACH，玩具要求EN71等国际环保法律法规要求，不含有机锡；2、本发明组合物，无毒，无异味，可以有效解决有机锡稳定剂刺激气味，及对生物体的毒性，在选材时使用高融低折射的材质，保证材料高明度；3、本发明组合物，选用高纯度球型二氧化硅，提高制品导光性。
具体实施方式
以下仅为本发明的较佳实施例，并不因此而限定本发明的保护范围。
实施例1：
一种环保高透明导光PVC专用稳定剂，按重量份计包括以下组分：硬脂酸锌10份、乙烯基双硬酯酰胺5份、抗氧剂1份、镁铝类二元水滑石5份、硬脂酰苯甲酰甲烷1份和二氧化硅1份；其中所述硬脂酸锌与所述镁铝类二元水滑石的比例为2:1。
A、按照配方要求磅好各组分的原材料；
B、依次将硬脂酸锌、乙烯基双硬酯酰胺、抗氧剂、铝镁水滑石、硬脂酰苯甲酰甲烷和二氧化硅加入至反应釜中，并且在27-35℃，600r/min转速的条件下搅拌30分钟，直至成品变白色或浅黄色成粉末状。
C、将B步骤中的产品按照设定的重量进行包装处理。
实施例2：
一种环保高透明导光PVC专用稳定剂，按重量份计包括以下组分：硬脂酸锌12份、乙烯基双硬酯酰胺7份、抗氧剂2份、镁铝类二元水滑石6份、硬脂酰苯甲酰甲烷2份和二氧化硅1.5份；其中所述硬脂酸锌与所述镁铝类二元水滑石的比例为2:1。
A、按照配方要求磅好各组分的原材料；
B、依次将硬脂酸锌、乙烯基双硬酯酰胺、抗氧剂、铝镁水滑石、硬脂酰苯甲酰甲烷和二氧化硅加入至反应釜中，并且在27-35℃，600r/min转速的条件下搅拌35分钟，直至成品变白色或浅黄色成粉末状。
C、将B步骤中的产品按照设定的重量进行包装处理。
实施例3：
一种环保高透明导光PVC专用稳定剂，按重量份计包括以下组分：硬脂酸锌14份、乙烯基双硬酯酰胺8份、抗氧剂2份、镁铝类二元水滑石7份、硬脂酰苯甲酰甲烷3份和二氧化硅2份；其中所述硬脂酸锌与所述镁铝类二元水滑石的比例为2:1。
A、按照配方要求磅好各组分的原材料；
B、依次将硬脂酸锌、乙烯基双硬酯酰胺、抗氧剂、铝镁水滑石、硬脂酰苯甲酰甲烷和二氧化硅加入至反应釜中，并且在27-35℃，600r/min转速的条件下搅拌40分钟，直至成品变白色或浅黄色成粉末状。
C、将B步骤中的产品按照设定的重量进行包装处理。
根据欧盟第1907/2006号REACH法规将上述3种实施例的稳定剂进行检测，对197种高度关注物质SVHC进行筛分测试，检测结果如表1所示。
表1
从表1检测结果可知，按照本发明方案制备出来的3种实施例，均可通过欧盟第1907/2006号REACH法规的测试，未检测出SVCH，符合环保标准。
根据欧盟ROHS指令2011/65/EU附录II的修正指令(EU)2015/863的限值要求，对上述3种实施例中的铅、汞、镉、六价铬、多溴联苯、多溴联苯醚、邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯、邻苯二甲酸苄酯、邻苯二甲酸二丁酯和邻苯二甲酸二异丁酯进行检测，测试方法参考IEC 62321-4:2013+A1：2017，IEC 62321-5:2013，IEC 62321-7-2:2017，IEC 62321-6：2015和IEC 62321-8:2017，采用ICP-OES，UV-Vis和GC-MS进行分析，检测结果如表2所示。
表2
从表2的测试结果可知按照本发明方案制备出来的3种实施例，均可通过欧盟ROHS指令2011/65/EU附录II的修正指令(EU)2015/863的限值要求。
根据EN71-3：2013+A3:2018-可溶性元素含量(类别III可刮取的玩具材料)标准，对上述3种实施例中的可溶性元素含量进行测试，测试方法参考EN71-3：2013+A3:2018，用ICP-OES进行分析。六价铬用LC-ICP-MS进行分析。
表3
从表3的测试结果中可知，根绝本发明提供的技术方案制得的3种实施例均超过EN71-3：2013+A3:2018标准的限值规定。
以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (6)

1.一种环保高透明导光PVC专用稳定剂，其特征在于，按重量份计包括以下组分：
硬脂酸锌10-15.0份 乙烯基双硬酯酰胺5-10.0份
抗氧剂1-5.0份 镁铝类二元水滑石5-10份
硬脂酰苯甲酰甲烷1-5.0份 二氧化硅1-3.0份；
其中所述硬脂酸锌与所述镁铝类二元水滑石的比例为2:1。
2.根据权利要求1所述的一种环保高透明导光PVC专用稳定剂，其特征在于，按重量份计包括以下组分：
硬脂酸锌12-14份 乙烯基双硬酯酰胺7-8份
抗氧剂1-3份 镁铝类二元水滑石6-7份
硬脂酰苯甲酰甲烷1-3份 二氧化硅1-2份。
3.根据权利要求1所述的一种环保高透明导光PVC专用稳定剂，其特征在于，按重量份计包括以下组分：
硬脂酸锌12份 乙烯基双硬酯酰胺7份
抗氧剂1份 铝镁水滑石6份
硬脂酰苯甲酰甲烷1份 二氧化硅2份。
4.根据权利要求1所述的一种环保高透明导光PVC专用稳定剂，其特征在于，所述二氧化硅选用气相二氧化硅。
5.根据权利要求1所述的一种环保高透明导光PVC专用稳定剂，其特征在于，所述抗氧剂选用抗氧剂1076或抗氧剂1010。
6.一种如权利要求1-3任一权利要求所述稳定剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
A、按照配方要求磅好各组分的原材料；
B、依次将硬脂酸锌、乙烯基双硬酯酰胺、抗氧剂、铝镁水滑石、硬脂酰苯甲酰甲烷和二氧化硅加入至反应釜中，并且在20-50℃，300-900r/min转速的条件下搅拌20-40分钟，直至成品变白色或浅黄色成粉末状。
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