CN110564078A - 一种稀土复合型pvc热稳定剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种稀土复合型PVC热稳定剂及其制备方法；以质量份数计，该热稳定剂的制备原料包括：稀土稳定剂20‑35份、硬脂酸钙10‑20份、硬脂酸锌10‑20份、硅油3‑6份、硬脂酰苯甲酰甲烷4‑7份、水滑石2‑6份、增塑剂1‑4份、胶黏剂1‑3份、抗氧剂4‑7份、固化剂2‑3份、防潮剂4‑6份、聚酰亚胺树脂3‑7份和增强剂5‑7份。本发明通过在稀土复合型PVC热稳定剂中添加抗氧剂、防潮剂和聚酰亚胺树脂以使制备的热稳定剂具有良好的抗氧化性、防潮性和耐高温性。

Description

一种稀土复合型PVC热稳定剂及其制备方法
技术领域
本发明属于PVC热稳定剂技术领域，更具体地，涉及一种稀土复合型PVC热稳定剂及其制备方法。
背景技术
稀土类热稳定剂是一种新开发的热稳定剂，具有无毒、无污染、多功能等特性，其应用于PVC制品的加工，在PVC热稳定性能上有着非常优良和独特的性能；但是目前市场上的稀土复合PVC热稳定剂存在容易氧化或受潮，进而导致稀土复合PVC热稳定剂发生变质的问题；为了解决前述问题，目前在稀土复合PVC热稳定剂储存时，则需要将稀土复合PVC热稳定剂储存在密封且干燥的特定环境下，储存起来较为麻烦，并且变质后的稀土复合PVC热稳定剂无法使用，造成稀土复合PVC热稳定剂的浪费。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的缺陷，提供一种稀土复合PVC热稳定剂，使得制备的热稳定剂具有良好的抗氧化性、防潮性和耐高温性。
为了实现上述目的，本发明的一方面提供一种稀土复合型PVC热稳定剂，以质量份数计，该热稳定剂的制备原料包括：稀土稳定剂20-35份、硬脂酸钙10-20份、硬脂酸锌10-20份、硅油3-6份、硬脂酰苯甲酰甲烷4-7份、水滑石2-6份、增塑剂1-4份、胶黏剂1-3份、抗氧剂4-7份、固化剂2-3份、防潮剂4-6份、聚酰亚胺树脂3-7份和增强剂5-7份。
本发明的另一方面提供上述热稳定剂的制备方法，该制备方法包括：
(1)将固化剂以及经过粉碎过筛的稀土稳定剂、硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬脂酰苯甲酰甲烷和水滑石混合均匀，得到混合物料；
(2)将所述混合物料进行过筛筛选，然后将所述过筛筛选后的混合物料，胶黏剂，增塑剂，防潮剂，聚酰亚胺树脂，硅油和增强剂混合均匀，得到混合浆料；
(3)将所述混合浆料进行干燥定型处理，得到所述稀土复合型PVC热稳定剂。
本发明的技术方案具有如下有益效果：
本发明通过在稀土复合型PVC热稳定剂中添加抗氧剂、防潮剂和聚酰亚胺树脂以使制备的热稳定剂具有良好的抗氧化性、防潮性和耐高温性；有效的解决了目前市场上的稀土复合PVC热稳定剂容易氧化或受潮，进而导致稀土复合PVC热稳定剂发生变质的问题，进而解决由于稀土复合PVC热稳定剂发生变质，导致的浪费问题；同时，由于聚酰亚胺树脂具有较好的耐高温能力，使制备的稀土复合型PVC热稳定剂不容易受热挥发，降低稀土复合型PVC热稳定剂存储时因挥发产生的损耗。
本发明通过在稀土复合型PVC热稳定剂中添加增塑剂，使得利用本发明的热稳定剂加工的工件具有较高的塑性；通过添加增强剂，使得利用本发明的热稳定剂加工的工件具有较高的强度和韧性；同时，由于本发明的增强剂中含有无机活性剂，使得本发明的稀土复合型PVC热稳定剂具有较高的活性，反应较快。
本发明的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。
具体实施方式
下面将更详细地描述本发明的优选实施方式。虽然以下描述了本发明的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本发明更加透彻和完整，并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。
本发明的一方面提供一种稀土型复合PVC热稳定剂，以质量份数计，该热稳定剂的制备原料包括：稀土稳定剂20-35份、硬脂酸钙10-20份、硬脂酸锌10-20份、硅油3-6份、硬脂酰苯甲酰甲烷4-7份、水滑石2-6份、增塑剂1-4份、胶黏剂1-3份、抗氧剂4-7份、固化剂2-3份、防潮剂4-6份、聚酰亚胺树脂3-7份和增强剂5-7份。
根据本发明，优选地，所述稀土稳定剂为稀土羧酸盐稳定剂，所述稀土羧酸盐稳定剂为镧羧酸盐稳定剂、铈羧酸盐稳定剂和钕羧酸盐稳定剂中的至少一种。
根据本发明，优选地，所述增塑剂为邻苯二甲酸二正辛酯。
本发明中，通过添加增塑剂，使得利用本发明的热稳定剂加工的工件具有较高的塑性。
根据本发明，优选地，所述胶黏剂为丙烯酸型胶黏剂。所述丙烯酸型胶黏剂优选为甲基丙烯酸烯丙酯。
根据本发明，优选地，所述抗氧剂为抗氧剂DLTP。
本发明中，抗氧剂DLTP有较高的抗氧化性能，将其加入本发明的稀土复合型PVC热稳定剂内，使制备的热稳定剂具有良好的抗氧化性能，防止稀土复合PVC热稳定剂长时间暴露在空气中，发生氧化变质。
根据本发明，优选地，所述固化剂为脂环族多胺类固化剂。
根据本发明，优选地，所述防潮剂为矿物干燥剂；所述矿物干燥剂优选为蒙脱石干燥剂、凹凸棒石干燥剂和活性白土干燥剂中的至少一种。
本发明中，防潮剂为矿物干燥剂，矿物干燥剂具有较高的防潮功能，将其加入本发明的稀土复合型PVC热稳定剂内，使制备的热稳定剂具有良好的防潮能力。
根据本发明，优选地，所述增强剂包括聚苯树脂、碳纤维和无机活性剂；所述聚苯树脂、碳纤维和无机活性剂的质量比为1:1-1.5:1-1.2；
所述无机活性剂优选为碱式碳酸盐。
本发明中，通过添加增强剂，使得利用本发明的热稳定剂加工的工件具有较高的强度和韧性。同时，由于本发明的增强剂中含有无机活性剂，使得本发明的稀土复合型PVC热稳定剂具有较高的活性，反应较快。
本发明的另一方面提供上述热稳定剂的制备方法，该制备方法包括：
(1)将固化剂以及经过粉碎过筛的稀土稳定剂、硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬脂酰苯甲酰甲烷和水滑石混合均匀，得到混合物料；
(2)将所述混合物料进行过筛筛选，然后将所述过筛筛选后的混合物料，胶黏剂，增塑剂，防潮剂，聚酰亚胺树脂，硅油和增强剂混合均匀，得到混合浆料；
(3)将所述混合浆料进行干燥定型处理，得到所述稀土复合型PVC热稳定剂。
本发明中，步骤(1)中，优选地，将稀土稳定剂、硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬脂酰苯甲酰甲烷和水滑石在粉碎机中进行粉碎，然后在高频震动筛中进行过筛筛选；作为优选方案，所述经过粉碎过筛的稀土稳定剂、硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬脂酰苯甲酰甲烷和水滑石的平均粒径均为3-5微米。
本发明中，步骤(2)中，优选地，所述过筛筛选后的混合物料的平均粒径为3-5微米。
根据本发明，优选地，步骤(1)中，所述混合的时间为30-50min；
步骤(2)中，所述混合的时间为30-50min；
步骤(3)中，所述干燥定型处理的温度为200-500℃，时间为30-50min。
本发明中，干燥定型处理是指将步骤(2)得到的混合浆料在温度为200-500℃，时间为30-50min的条件下进行干燥定型，以获得固态的稀土复合型PVC热稳定剂颗粒；优选在定型机中进行。
基于上述，本发明的优点在于，本发明的稀土复合型PVC热稳定剂及其制备方法，通过设置抗氧剂、防潮剂和聚酰亚胺树脂，抗氧剂为抗氧剂DLTP(硫代二丙酸双月桂酯)，抗氧剂DLTP有较高的抗氧化性能，将其加入本发明的稀土复合型PVC热稳定剂内，使本发明的稀土复合型PVC热稳定剂具有良好的抗氧化性能，防止稀土复合型PVC热稳定剂长时间暴露在空气中，发生氧化变质，防潮剂为矿物干燥剂，矿物干燥剂有较高的防潮功能，将其加入本发明的稀土复合型PVC热稳定剂内，使本发明的稀土复合型PVC热稳定剂具有良好的防潮能力，有效的解决了目前市场上的稀土复合PVC热稳定剂容易氧化或受潮，导致稀土复合PVC热稳定剂发生变质，变质后的稀土复合PVC热稳定剂无法使用，造成稀土复合PVC热稳定剂的浪费的问题，同时，聚酰亚胺树脂具有较好的耐高温能力，使本发明的稀土复合型PVC热稳定剂不容易受热挥发，减小稀土复合型PVC热稳定剂在存储时的因挥发产生损耗，并且，通过设置增塑剂，增塑剂为邻苯二甲酸二正辛酯，使通过添加本发明的稀土复合型PVC热稳定剂加工出的工件，塑形较高，通过设置增强剂，增强剂包括聚苯树脂、碳纤维和无机活性剂，使通过添加本发明的稀土复合型PVC热稳定剂加工出的工件，具有较高的强度和韧性，同时，通过添加无机活性剂，使本发明的稀土复合型PVC热稳定剂活性较高，反应较快。
以下通过实施例进一步说明本发明：
以下各实施例和对比例所用的镧羧酸盐稳定剂、铈羧酸盐稳定剂、钕羧酸盐稳定剂均购自江西宏远化工有限公司；丙烯酸型胶黏剂为甲基丙烯酸烯丙酯，购自青岛瑞纳斯高分子材料公司；脂环族多胺类固化剂购自张家港雅瑞化工有限公司，MOEA100；聚苯树脂购自思开(汕头)聚苯树脂有限公司，牌号为SKG-118。
实施例1
本实施例提供一种稀土复合型PVC热稳定剂，以质量份数计，该热稳定剂的制备原料由如下组分构成：稀土稳定剂20份、硬脂酸钙10份、硬脂酸锌10份、硅油3份、硬脂酰苯甲酰甲烷4份、水滑石2份、邻苯二甲酸二正辛酯1份、胶黏剂1份、抗氧剂DLTP4份、固化剂2份、矿物干燥剂4份、聚酰亚胺树脂3份和增强剂5份；其中，所述稀土稳定剂为镧羧酸盐稳定剂；所述胶黏剂为丙烯酸型胶黏剂；所述固化剂为脂环族多胺类固化剂；所述矿物干燥剂为活性白土干燥剂；所述增强剂由聚苯树脂、碳纤维和无机活性剂组成，所述聚苯树脂、碳纤维和无机活性剂的质量比为1:1:1，所述无机活性剂为碱式碳酸铜。
具体制备方法包括如下步骤：
(1)粉碎：将稀土稳定剂、硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬脂酰苯甲酰甲烷和水滑石分别投入粉碎机内部进行粉碎，然后将粉碎后的稀土稳定剂、硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬脂酰苯甲酰甲烷、水滑石分类收集起来；
(2)筛选处理：先将粉碎后的稀土稳定剂、硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬脂酰苯甲酰甲烷、水滑石分别投入高频震动筛内，对粉碎后的稀土稳定剂、硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬脂酰苯甲酰甲烷和水滑石分别进行筛选；其中，经过筛选的稀土稳定剂、硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬脂酰苯甲酰甲烷和水滑石的平均粒径均为4微米；
(3)搅拌混合：将筛选处理后的稀土稳定剂、硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬脂酰苯甲酰甲烷、水滑石投入搅拌机内部，再将固化剂投入搅拌机内进行搅拌混合，搅拌时间为30min，得到混合物料；
(4)制浆提纯：将搅拌后的混合物料投入高频震动筛内，对混合物料进行筛选，然后将筛选后的混合物料投入搅拌机内，再向搅拌机内加入胶黏剂、抗氧剂DLTP、邻苯二甲酸二正辛酯、矿物干燥剂、聚酰亚胺树脂、硅油和增强剂进行搅拌，搅拌时间为30min，得到混合浆料；其中，经过筛选后的混合物料的平均粒径为4微米；
(5)干燥定型：将搅拌后产生的混合浆料投入定型机内，对混合浆料进行干燥定型，定型机内温度为200℃，定型时间为50min，得到稀土复合型PVC热稳定剂。
实施例2
本实施例提供一种稀土复合型PVC热稳定剂，以质量份数计，该热稳定剂的制备原料由如下组分构成：稀土稳定剂35份、硬脂酸钙20份、硬脂酸锌20份、硅油6份、硬脂酰苯甲酰甲烷7份、水滑石6份、邻苯二甲酸二正辛酯4份、胶黏剂3份、抗氧剂DLTP7份、固化剂3份、矿物干燥剂6份、聚酰亚胺树脂7份和增强剂7份；其中，所述稀土稳定剂为铈羧酸盐稳定剂；所述胶黏剂为丙烯酸型胶黏剂；所述固化剂为脂环族多胺类固化剂；所述矿物干燥剂为凹凸棒石干燥剂；所述增强剂由聚苯树脂、碳纤维和无机活性剂组成，所述聚苯树脂、碳纤维和无机活性剂的质量比为1:1.2:1.1，所述无机活性剂为碱式碳酸铜；
具体制备方法包括如下步骤：
(1)粉碎：将稀土稳定剂、硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬脂酰苯甲酰甲烷和水滑石分别投入粉碎机内部进行粉碎，然后将粉碎后的稀土稳定剂、硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬脂酰苯甲酰甲烷、水滑石分类收集起来；
(2)筛选处理：先将粉碎后的稀土稳定剂、硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬脂酰苯甲酰甲烷、水滑石分别投入高频震动筛内，对粉碎后的稀土稳定剂、硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬脂酰苯甲酰甲烷和水滑石分别进行筛选；其中，经过筛选的稀土稳定剂、硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬脂酰苯甲酰甲烷和水滑石的平均粒径均为4微米；
(3)搅拌混合：将筛选处理后的稀土稳定剂、硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬脂酰苯甲酰甲烷、水滑石投入搅拌机内部，再将固化剂投入搅拌机内进行搅拌混合，搅拌时间为50min，得到混合物料；
(4)制浆提纯：将搅拌后的混合物料投入高频震动筛内，对混合物料进行筛选，然后将筛选后的混合物料投入搅拌机内，再向搅拌机内加入胶黏剂、抗氧剂DLTP、邻苯二甲酸二正辛酯、矿物干燥剂、聚酰亚胺树脂、硅油和增强剂进行搅拌，搅拌时间为50min，得到混合浆料；其中，经过筛选后的混合物料的平均粒径为4微米；
(5)干燥定型：将搅拌后产生的混合浆料投入定型机内，对混合浆料进行干燥定型，定型机内温度为500℃，定型时间为30min，得到稀土复合型PVC热稳定剂。
实施例3
本实施例提供一种稀土复合型PVC热稳定剂，以质量份数计，该热稳定剂的制备原料由如下组分构成：稀土稳定剂25份、硬脂酸钙15份、硬脂酸锌15份、硅油4份、硬脂酰苯甲酰甲烷5份、水滑石4份、邻苯二甲酸二正辛酯2份、胶黏剂2份、抗氧剂DLTP5份、固化剂2份、矿物干燥剂5份、聚酰亚胺树脂6份和增强剂6份；其中，所述稀土稳定剂为钕羧酸盐稳定剂；所述胶黏剂为丙烯酸型胶黏剂；所述固化剂为脂环族多胺类固化剂；所述矿物干燥剂为活性白土干燥剂；所述增强剂由聚苯树脂、碳纤维和无机活性剂组成，所述聚苯树脂、碳纤维和无机活性剂的质量比为1:1.4:1.2，所述无机活性剂为碱式碳酸铜。
具体制备方法包括如下步骤：
(1)粉碎：将稀土稳定剂、硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬脂酰苯甲酰甲烷和水滑石分别投入粉碎机内部进行粉碎，然后将粉碎后的稀土稳定剂、硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬脂酰苯甲酰甲烷、水滑石分类收集起来；
(2)筛选处理：先将粉碎后的稀土稳定剂、硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬脂酰苯甲酰甲烷、水滑石分别投入高频震动筛内，对粉碎后的稀土稳定剂、硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬脂酰苯甲酰甲烷和水滑石分别进行筛选；其中，经过筛选的稀土稳定剂、硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬脂酰苯甲酰甲烷和水滑石的平均粒径均为4微米；
(3)搅拌混合：将筛选处理后的稀土稳定剂、硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬脂酰苯甲酰甲烷、水滑石投入搅拌机内部，再将固化剂投入搅拌机内进行搅拌混合，搅拌时间为40min，得到混合物料；
(4)制浆提纯：将搅拌后的混合物料投入高频震动筛内，对混合物料进行筛选，然后将筛选后的混合物料投入搅拌机内，再向搅拌机内加入胶黏剂、抗氧剂DLTP、邻苯二甲酸二正辛酯、矿物干燥剂、聚酰亚胺树脂、硅油和增强剂进行搅拌，搅拌时间为40min，得到混合浆料；其中，经过筛选后的混合物料的平均粒径为4微米；
(5)干燥定型：将搅拌后产生的混合浆料投入定型机内，对混合浆料进行干燥定型，定型机内温度为300℃，定型时间为40min，得到稀土复合型PVC热稳定剂。
测试例
以下试样配方、对比例1和对比例2的配方用量均为重量份数；所用加工助剂ACR-401购自山东日科化学股份有限公司。
试验配方：PVC树脂100份、聚乙烯蜡份0.5、硬脂酸0.5份、加工助剂ACR-401 2份和实施例1制备的稳定剂3份；
对比例1：PVC树脂100份、聚乙烯蜡份0.5、硬脂酸0.5份、加工助剂ACR-401 2份和国内某知名企业环保稳定剂3份；
对比例2：PVC树脂100份、聚乙烯蜡份0.5、硬脂酸0.5份、加工助剂ACR-401 2份和德国熊牌环保稳定剂3份；
在同样试验条件下，将试验配方、对比例1和对比例2的各组分分别混合均匀，然后用《聚氯乙烯热稳定性测试方法—刚果红法》(GB 2917-82)进行测试，在相同试验条件下，185℃的刚红色时间分别为61分钟(试验配方)、54分钟(对比例1)、62分钟(对比例2)，200℃的刚果红时间分别为46分钟(试验配方)、36分钟(对比例1)、46分钟(对比例2)。
从试验测试数据可看出，本发明的稳定剂的热稳定性能明显优于国内某知名企业的热稳定剂性能，与国外同类产品的性能基本接近。
以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。

Claims (10)

1.一种稀土复合型PVC热稳定剂，其特征在于，以质量份数计，该热稳定剂的制备原料包括：稀土稳定剂20-35份、硬脂酸钙10-20份、硬脂酸锌10-20份、硅油3-6份、硬脂酰苯甲酰甲烷4-7份、水滑石2-6份、增塑剂1-4份、胶黏剂1-3份、抗氧剂4-7份、固化剂2-3份、防潮剂4-6份、聚酰亚胺树脂3-7份和增强剂5-7份。
2.根据权利要求1所述的热稳定剂，其中，所述稀土稳定剂为稀土羧酸盐稳定剂，所述稀土羧酸盐稳定剂为镧羧酸盐稳定剂、铈羧酸盐稳定剂和钕羧酸盐稳定剂中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的热稳定剂，其中，所述增塑剂为邻苯二甲酸二正辛酯。
4.根据权利要求1所述的热稳定剂，其中，所述胶黏剂为丙烯酸型胶黏剂。
5.根据权利要求1所述的热稳定剂，其中，所述抗氧剂为抗氧剂DLTP。
6.根据权利要求1所述的热稳定剂，其中，所述固化剂为脂环族多胺类固化剂。
7.根据权利要求1所述的热稳定剂，其中，所述防潮剂为矿物干燥剂。
8.根据权利要求1所述的热稳定剂，其中，所述增强剂包括聚苯树脂、碳纤维和无机活性剂；所述聚苯树脂、碳纤维和无机活性剂的质量比为1:1-1.5:1-1.2；
所述无机活性剂优选为碱式碳酸盐。
9.根据权利要求1-8中任意一项所述的热稳定剂的制备方法，其特征在于，该制备方法包括：
(1)将固化剂以及经过粉碎过筛的稀土稳定剂、硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬脂酰苯甲酰甲烷和水滑石混合均匀，得到混合物料；
(2)将所述混合物料进行过筛筛选，然后将所述过筛筛选后的混合物料，胶黏剂，增塑剂，防潮剂，聚酰亚胺树脂，硅油和增强剂混合均匀，得到混合浆料；
(3)将所述混合浆料进行干燥定型处理，得到所述稀土复合型PVC热稳定剂。
10.根据权利要求1所述的制备方法，其中，步骤(1)中，所述混合的时间为30-50min；
步骤(2)中，所述混合的时间为30-50min；
步骤(3)中，所述干燥定型处理的温度为200-500℃，时间为30-50min。
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