CN112226017A - 一种新的缓释型应用于pvc-uh管的环保稳定剂 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种新的缓释型应用于PVC‑UH管的环保稳定剂，按重量百分比计包含以下组分：硬脂酸锌22％、硬脂酸钙5％、赛克10％、尿嘧啶2％、沸石35％、氢氧化钙5％、抗氧剂3％、协同热稳定剂10％、多元醇8％与纳米二氧化钛插层蒙脱土5％，本发明涉及稳定剂技术领域。该新的缓释型应用于PVC‑UH管的环保稳定剂，解决了现有的钙锌稳定剂应用在PVC‑UH原料生产过程中，生产后的PVC‑UH管制品性能单一，同时降解速度快，热稳定性差。
Description
技术领域
本发明涉及稳定剂技术领域，具体为一种新的缓释型应用于PVC-UH管的环保稳定剂。
背景技术
PVC-UH管的热变形温度较低，其维卡软化点仅在80℃左右，因此它不能在较高的温度条件下使用，一般要求输送介质的温度不得超过45℃，不能输送高温介质，现有的钙锌稳定剂应用在PVC-UH原料生产过程中，生产后的 PVC-UH管制品性能单一，同时降解速度快，热稳定性差。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种新的缓释型应用于PVC-UH管的环保稳定剂，解决了现有的钙锌稳定剂应用在PVC-UH原料生产过程中，生产后的PVC-UH管制品性能单一，同时降解速度快，热稳定性差。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种新的缓释型应用于PVC-UH管的环保稳定剂，按重量百分比计包含以下组分:硬脂酸锌20％、硬脂酸钙5％、赛克10％、尿嘧啶2％、沸石32％、氢氧化钙5％、抗氧剂3％、协同热稳定剂10％、多元醇8％、纳米二氧化钛插层蒙脱土5％。
优选的，所述纳米二氧化钛插层蒙脱土采用如下方法制备：
①将摩尔比为6:1的钛源与酸催化剂混合搅拌40-60min，得到二氧化钛溶胶；
②以重量份数计，取10份蒙脱土，加入500份、2wt％的氯化钠溶液，升温至70℃，搅拌40min；自然冷却后静置18h，过滤后得到固化物；将固化物经过洗涤、干燥后，将其置于200份水中，混合均匀，得到钠基蒙脱土；
③取10-15份二氧化钛溶胶以及步骤②中的钠基蒙脱土溶液，在85℃的温度下，以1200r/min的速度搅拌50min；加入1-2份十六烷基三甲基溴化铵，搅拌18min后，在126℃的温度保温静置36h，过滤后得到混合物；混合物经过洗涤、干燥后，将其置于700℃的温度下，灼烧2-3h，得到纳米二氧化钛插层蒙脱土。
上述的缓释型应用于PVC-UH管的环保稳定剂通过以下步骤制备而成：
步骤一、按比例将硬脂酸锌、硬脂酸钙、赛克、尿嘧啶与多元醇在45℃条件下均匀搅拌9min；
步骤二、再加入沸石与氢氧化钙混合搅拌16min；
步骤三、最后加入协同稳定剂与抗氧剂在75℃并配合氮气保护的条件下搅拌8min，冷却后得到PVC稳定剂；
步骤四、对于步骤三中得到的PVC稳定剂进行改性处理后得到缓释型应用于PVC-UH管的环保稳定剂。
优选的，所述协同稳定剂采用金属皂ZN/Ca盐，配以亚磷酸辅助稳定剂，环氧化合物，多元醇按一定配比复合而成。
优选的，所述步骤四中，采用外径为600-1900nm，内孔为
的环笼状材料。
优选的，所述环笼状材料为外径为700nm的
材料。
优选的，所述步骤三中添加光稳定剂和紫外线吸收剂进行同步搅拌。
优选的，所述步骤四中通过包覆、插层或者吸附工艺对于PVC稳定剂进行改性处理。
有益效果
本发明提供了一种新的缓释型应用于PVC-UH管的环保稳定剂。具备以下有益效果：
该新的缓释型应用于PVC-UH管的环保稳定剂，通过在制备过程中避免传统的高价水滑石材料，通过原料硬脂酸锌、硬脂酸钙、赛克、尿嘧啶、沸石、氢氧化钙、抗氧剂、协同热稳定剂、多元醇制成稳定剂，性价比高，同时通过采用金属皂ZN/Ca盐，配以亚磷酸辅助稳定剂，环氧化合物，多元醇按一定配比复合而成的协同稳定剂使得整个稳定剂的热稳定性更强，使得在PVC 加工过程中不易变色，连续生产周期长；特定原材料的选用并按照一定比例配合，使得生产中不易析出，生产周期长从而提高生产效率，和经济效益，另外不易析出也确保了制品外观品质好，采用特定的配方比例增强各个原材料的协同作用，确保生产出来制品物理性能更优，在使用本发明中缓释型应用于PVC-UH管的环保稳定剂后的PVC-UH管PVC原料，相比应用现有的体系中环保钙锌稳定剂，降解速度更慢，热稳定性能更好，更加有利于与PVC-UH 管在实际生活中应用的稳定性能。
附图说明
图1为应用本发明稳定剂与旧体系稳定剂pvc试样片试验结果示意图；
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅附图1，本发明提供一种技术方案：一种新的缓释型应用于PVC-UH 管的环保稳定剂，按重量百分比计包含以下组分：硬脂酸锌20％、硬脂酸钙 5％、赛克10％、尿嘧啶2％、沸石32％、氢氧化钙5％、抗氧剂3％、协同热稳定 剂10％、多元醇8％、纳米二氧化钛插层蒙脱土5％。
本实施例中，所述纳米二氧化钛插层蒙脱土采用如下方法制备：
①将摩尔比为6:1的钛源与酸催化剂混合搅拌40-60min，得到二氧化钛溶胶；
②以重量份数计，取10份蒙脱土，加入500份、2wt％的氯化钠溶液，升温至70℃，搅拌40min；自然冷却后静置18h，过滤后得到固化物；将固化物经过洗涤、干燥后，将其置于200份水中，混合均匀，得到钠基蒙脱土；
③取10-15份二氧化钛溶胶以及步骤②中的钠基蒙脱土溶液，在85℃的温度下，以1200r/min的速度搅拌50min；加入1-2份十六烷基三甲基溴化铵，搅拌18min后，在126℃的温度保温静置36h，过滤后得到混合物；混合物经过洗涤、干燥后，将其置于700℃的温度下，灼烧2-3h，得到纳米二氧化钛插层蒙脱土。纳米二氧化钛插层蒙脱土与抗氧剂的配合，可以大大提高钙锌稳定剂的耐候性能以及热稳定性，减轻制品发生黄变的现象；通过纳米二氧化钛插层蒙脱土可与润滑剂的配合，可以提高钙锌稳定性的分散性以及与树脂的相容性，提高制品的加工流动性以及其表面光滑性
上述的缓释型应用于PVC-UH管的环保稳定剂通过以下步骤制备而成：
步骤一、按比例将硬脂酸锌、硬脂酸钙、赛克、尿嘧啶与多元醇在45℃条件下均匀搅拌9min；
步骤二、再加入沸石与氢氧化钙混合搅拌16min；
步骤三、最后加入协同稳定剂与抗氧剂在75℃并配合氮气保护的条件下搅拌8min，冷却后得到PVC稳定剂；
步骤四、对于步骤三中得到的PVC稳定剂进行改性处理后得到缓释型应用于PVC-UH管的环保稳定剂。
本实施例中，所述协同稳定剂采用金属皂ZN/Ca盐，配以亚磷酸辅助稳定剂，环氧化合物，多元醇按一定配比复合而成。亚磷酸酯是Ca/Zn复合稳定剂中应用最广的辅助稳定剂，在复合稳定剂中是不可缺少的成份。用做辅助稳定剂的亚磷酸酯主要有亚磷酸三苯酯、亚磷酸三癸酯、亚磷酸三壬基苯酯、亚磷酸三辛酯等。对于软质PVC，亚磷酸酯一般与β-二酮、环氧大豆油等配合使用。亚磷酸酯具有增塑作用，不适用于硬质PVC；具有抗氧化能力，可以捕捉氯化氢，加成多烯烃，能大大提高PVC稳定体系的稳定性能。在环氧化合物中，传统上被用作辅助稳定剂是环氧大豆油。近年来的研究表明，双酚A二缩水甘油醚、双酚F二缩水甘油醚、酚醛树脂的缩水甘油醚、四苯基乙烷的缩水甘油醚、脂环族环氧树脂、偏苯三酸三缩水甘油酯、对苯二甲酸二环氧丙酯等都具有较高的稳定效率。环氧化物与氯化氢反应生成氯乙醇，在钙、锌等金属皂催化作用下，取代PVC中不稳定的氯原子而发挥稳定作用。在静态稳定试验中，环氧化合物的作用是抑制PVC变黄。
本实施例中，所述步骤四中，采用外径为600-1900nm，内孔为
的环笼状材料。
本实施例中，所述环笼状材料为外径为700nm的
材料。通过采用外径为600-1900nm，内孔为
的环笼材料对于PVC稳定剂进行改性处理，使得稳定剂中空开孔，从而使得稳定剂在实际使用过程中等效释放，提高对于PVC 管的防护作用。
本实施例中，所述步骤三中添加光稳定剂和紫外线吸收剂进行同步搅拌。一方面通过在原料中配加光稳定剂，它能屏蔽或吸收紫外线的能量，猝灭单线态氧及将氢过氧化物分解成非活性物质等功能，使高分子聚合物在光的辐射下，能排除或减缓光化学反应可能性，阻止或延迟光老化的过程，从而达到延长高分子聚合物制品使用寿命的目的，进而可以辅助着紫外线吸收剂来提高本稳定剂的抗氧化性能。
本实施例中，步骤四中通过包覆、插层或者吸附工艺对于PVC稳定剂进行改性处理。
实施例
一种新的缓释型应用于PVC-UH管的环保稳定剂，采用包含以下重量百分比的原材料：
硬脂酸锌 22％；
硬脂酸钙 5％；
赛克 10％；
尿嘧啶 2％；
沸石 35％；
氢氧化钙 5％；
抗氧剂 3％；
协同热稳定剂 10％；
多元醇 8％；
纳米二氧化钛插层蒙脱土 5％。
并通过以下步骤制成：
步骤一、按比例将硬脂酸锌、硬脂酸钙、赛克、尿嘧啶、多元醇与纳米二氧化钛插层蒙脱土在45℃条件下均匀搅拌9min；
步骤二、再加入沸石与氢氧化钙混合搅拌16min；
步骤三、最后加入协同稳定剂与抗氧剂在75℃并配合氮气保护的条件下搅拌8min，冷却后得到PVC稳定剂；
步骤四、对于步骤三中得到的PVC稳定剂，采用外径为700nm，内孔为
的环笼状材料进行改性处理，得到缓释型应用于PVC-UH管的环保稳定剂。
将实施例制备的缓释型应用于PVC-UH管的环保稳定剂和市售的复合稳定剂均取4g分别与110g的PVC-UH管原料PVC粉末、2gDOP、2g钛白粉、21g 轻钙混合均匀，在前后辊温度为190℃、前后辊间隙0.5±0.1、前辊转速18R、后辊转速20R内压片8min，取得PVC样片，在温度为185℃的老化试验机内试验90min，期间每隔15min记录一次PVC样片的颜色。记录如下表。一般情况下，PVC受热时，颜色会发生白–黄–褐–棕–黑一系列由浅至深的变化，通过一定的时间下PVC的颜色即可判断降解情况。(颜色越深表示越接近黑色，越浅表示越接近白色，中间的则处于黄色、褐色、棕色的过渡色)
在图1所示的表格中，可以看出在使用旧体系环保钙锌稳定剂下的PVC-UH管原 料PVC样片，在上述实验条件下30min后开始大幅变色，在90min趋向于黑 色，降解速度很快，而反观应用本发明中缓释型应用于PVC-UH管的环保稳定 剂下的原料PVC样片，在上述实验条件下，在30mim至90min内的颜色基本 趋于稳定，并未发生大幅的颜色变化，从而可以判断出在使用本发明中缓释 型应用于PVC-UH管的环保稳定剂后的PVC-UH管PVC原料，相比应用现有的 体系中环保钙锌稳定剂，降解速度更慢，热稳定性能更好，更加有利于与 PVC-UH管在实际生活中应用的稳定性能。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下。由语句“包括一个......限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素”。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (8)
1.一种新的缓释型应用于PVC-UH管的环保稳定剂，其特征在于，按重量百分比计包含以下组分:硬脂酸锌20％、硬脂酸钙5％、赛克10％、尿嘧啶2％、沸石32％、氢氧化钙5％、抗氧剂3％、协同热稳定剂10％、多元醇8％、纳米二氧化钛插层蒙脱土5％。
2.根据权利要求1所述的一种新的缓释型应用于PVC-UH管的环保稳定剂，其特征在于：所述纳米二氧化钛插层蒙脱土采用如下方法制备：
①将摩尔比为6:1的钛源与酸催化剂混合搅拌40-60min，得到二氧化钛溶胶；
②以重量份数计，取10份蒙脱土，加入500份、2wt％的氯化钠溶液，升温至70℃，搅拌40min；自然冷却后静置18h，过滤后得到固化物；将固化物经过洗涤、干燥后，将其置于200份水中，混合均匀，得到钠基蒙脱土；
③取10-15份二氧化钛溶胶以及步骤②中的钠基蒙脱土溶液，在85℃的温度下，以1200r/min的速度搅拌50min；加入1-2份十六烷基三甲基溴化铵，搅拌18min后，在126℃的温度保温静置36h，过滤后得到混合物；混合物经过洗涤、干燥后，将其置于700℃的温度下，灼烧2-3h，得到纳米二氧化钛插层蒙脱土。
3.根据权利要求1所述的一种新的缓释型应用于PVC-UH管的环保稳定剂，其特征在于，通过以下步骤制备而成：
步骤一、按比例将硬脂酸锌、硬脂酸钙、赛克、尿嘧啶、多元醇与纳米二氧化钛插层蒙脱土在45℃条件下均匀搅拌9min；
步骤二、再加入沸石与氢氧化钙混合搅拌16min；
步骤三、最后加入协同稳定剂与抗氧剂在75℃并配合氮气保护的条件下搅拌8min，冷却后得到PVC稳定剂；
步骤四、对于步骤三中得到的PVC稳定剂进行改性处理后得到缓释型应用于PVC-UH管的环保稳定剂。
4.根据权利要求1所述的一种新的缓释型应用于PVC-UH管的环保稳定剂，其特征在于：所述协同稳定剂采用金属皂ZN/Ca盐，配以亚磷酸辅助稳定剂，环氧化合物，多元醇按一定配比复合而成。
5.根据权利要求1所述的一种新的缓释型应用于PVC-UH管的环保稳定剂，其特征在于：所述步骤四中，采用外径为600-1900nm，内孔为
的环笼状材料。
6.根据权利要求4所述的一种新的缓释型应用于PVC-UH管的环保稳定剂，其特征在于：所述环笼状材料为外径为700nm的
材料。
7.根据权利要求1所述的一种新的缓释型应用于PVC-UH管的环保稳定剂，其特征在于：所述步骤三中添加光稳定剂和紫外线吸收剂进行同步搅拌。
8.根据权利要求3所述的一种新的缓释型应用于PVC-UH管的环保稳定剂，其特征在于：所述步骤四中通过包覆、插层或者吸附工艺对于PVC稳定剂进行改性处理。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20210115 |
|
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