CN112898634A - 一种搪塑制品用粉体环保热稳定剂 - Google Patents

一种搪塑制品用粉体环保热稳定剂 Download PDF

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Abstract

本发明涉及热稳定剂制备技术领域，尤其是一种搪塑制品用粉体环保热稳定剂；它由以下重量份数比的组份组成：粉末状硬脂酸锌15～25份、硬脂酸钙10～20份、吸酸剂15～25份、抗氧剂1～5份、辅助稳定剂5～10份、偶联剂5～10份和填充剂10～20份。通过优选粉体材料，制得的PVC搪塑用粉体稳定剂，相较于传统的液体稳定剂，杜绝了挥发性强的溶剂油的引入，极大的减轻了挥发性气味的产生，通过引入独特的偶联材料，制得的PVC搪塑用粉体稳定剂，相较于传统的液体稳定剂，与PVC糊树脂、增塑剂的相容能力相当，对胶体粘度影响不大，通过科学配比材料比例，制得的PVC搪塑用粉体稳定剂，相较于传统的液体稳定剂，极大的提升了耐热能力。

Description

一种搪塑制品用粉体环保热稳定剂
技术领域
本发明涉及热稳定剂制备技术领域，尤其是一种搪塑制品用粉体环保热稳定剂。
背景技术
搪塑工艺可以生产汽车仪表板、玩具公仔、玩具球、鞋底等，因为这些制品和人们直接接触，所以对它的环保性提出了更高的要求。近年来随着环保呼声的高涨，人们对于塑胶制品的卫生性能也日益严格，作为与人类直接接触的PVC制品，无毒无味更成为其发展的新趋势。
传统PVC搪塑制品加工时使用液体稳定剂，液体稳定剂与增塑剂、糊树脂相容性好，容易分散，有利于形成均一胶体。目前应用比较成熟的液体稳定剂主要有金属盐液体稳定剂、有机锡稳定剂两大类，金属盐液体稳定剂含有大量的挥发性溶剂油，在进行PVC搪塑加工时受热挥发，容易形成大量刺激性烟雾，制品成型后仍然有气味残留；有机锡稳定剂价格昂贵，加工过程气味难闻，制品有臭味残留。
发明内容
针对现有使用液体稳定剂制成的PVC搪塑制品有机挥发成分高，产品气味大，成本较高的问题，制成一种PVC搪塑制品用粉体环保热稳定剂，该稳定剂易于加工，能够实现制品的无毒无味，同时提高产品性价比。
本发明的技术方案为：
一种搪塑制品用粉体环保热稳定剂，它由以下重量份数比的组份组成：
粉末状硬脂酸锌15～25份、硬脂酸钙10～20份、吸酸剂15～25份、抗氧剂1～5份、辅助稳定剂5～10份、偶联剂5～10份和填充剂10～20份。
在一些实施例中，各组份重量份数比为：粉末状硬脂酸锌15份、硬脂酸钙10份、吸酸剂15份、抗氧剂1份、辅助稳定剂5份、偶联剂5份和填充剂10份。
在一些实施例中，各组份重量份数比为：粉末状硬脂酸锌25份、硬脂酸钙20份、吸酸剂25份、抗氧剂5份、辅助稳定剂10份、偶联剂10份和填充剂20份。
在一些实施例中，各组份重量份数比为：粉末状硬脂酸锌20份、硬脂酸钙15份、吸酸剂20份、抗氧剂3份、辅助稳定剂7份、偶联剂7份和填充剂15份。
通过选取细度达到2500目以上的硬脂酸锌、硬脂酸钙、吸酸剂、抗氧剂、辅助稳定剂、偶联剂、填充剂等材料，细度达到2500目以上才有利于粉体材料与树脂、增塑剂混合均匀，确保物料细腻、制品光洁度好。通过科学搭配比例，放入型号为SRL-Z1200L/1600L、电机功率为110KW，搅拌转速为0～1200转/分的高速搅拌机混合，搅拌转速控制在800～1000转/分，混合时间控制在10～20分钟，料温低于45℃，有利于物料混合均匀且保持低熔点粉体物质不至于熔化结团，待混合完成后，将物料放入储料罐中自然冷却，最后称重包装，即得PVC搪塑制品用环保热稳定剂。
具体的，称取粉末状硬脂酸锌15～25份，硬脂酸钙10～20份，吸酸剂15～25份，抗氧剂1～5份，辅助稳定剂5～10份，偶联剂5～10份，填充剂10～20份，依次倒入高速搅拌机中，投料完成后开启搅拌，转速保持在800～1000转/分，料温控制在45℃以下，待混合10～20分钟后，将物料放出，冷却至常温即可。
上述技术方案中：
所述硬脂酸锌/钙，也可以是苯甲酸锌/钙、对叔丁基苯甲酸锌/钙的一种或两种混合物。
所述吸酸剂是水滑石、氢氧化钙、氢氧化镁和改性沸石的一种或若干种混合物。
所述抗氧剂是抗氧剂1010、1076、168的一种或若干种混合物。
所述辅助稳定剂是DBM、SBM、亚磷酸酯和季戊四醇酯的一种或若干种混合物。
所述偶联剂是硬脂酸、铝酸酯、钛酸酯和硅烷偶联剂的一种或若干种混合物。
本发明方案选取的硬脂酸锌/钙，苯甲酸锌/钙、对叔丁基苯甲酸锌/钙均属于有机酸锌/钙盐，有机酸锌盐能够有效取代PVC分子链中不稳定的氯原子，有效抑制PVC的初期着色与降解，延长PVC的热稳定时间，有机酸钙能够与游离氯化锌反应生成更稳定的的氯化钙，减少氯化锌对PVC分子的催化降解作用，进一步加强了PVC的热稳定性能。
吸酸剂能够有效吸收PVC降解所产生的氯化氢，减少游离的氯化氢对PVC分子链的催化降解作用，体现出更好的长期热稳定性。
抗氧剂能有效分解氢过氧化物，抑制聚合物的热降解和氧化降解，进一步提升了PVC的耐热性能。
辅助稳定剂单独使用时，对PVC的耐热作用影响不大，但与有机酸锌盐共同存在时，能够迅速螯合锌离子，维持有效的锌浓度，提高PVC稳定化反应速度，从而改善PVC初期着色与长期稳定性。
偶联剂由无机基团与有机基团构成，无机基团与无机物的亲和力强，而有机基团能够与树脂作用，通过偶联剂的处理，稳定剂能够更好的与PVC树脂、增塑剂融合，降低树脂熔体粘度，增强稳定剂的分散性。
本发明的主要原理说明：
(1)本发明技术方案的关键点在于合成了一种粉体稳定剂，区别与传统液体稳定剂，杜绝了大量挥发性溶剂油的引入，确保PVC搪塑制品无刺激性气味。
(2)本发明技术方案的关键点在于合成了一种粉体稳定剂，通过对材料细度的严格要求及独特的偶联材料引入，确保了粉体稳定剂拥有与传统液体稳定剂相同的加工性。
(3)本发明技术方案的关键点在于合成了一种粉体稳定剂，通过材料的科学配比，相较于传统液体稳定剂大大提升了耐热性能。
本发明的有益效果为：
(1)本发明技术方案通过优选粉体材料，制得的PVC搪塑用粉体稳定剂，相较于传统的液体稳定剂，杜绝了挥发性强的溶剂油的引入，极大的减轻了挥发性气味的产生。
(2)本发明技术方案通过引入独特的偶联材料，制得的PVC搪塑用粉体稳定剂，相较于传统的液体稳定剂，与PVC糊树脂、增塑剂的相容能力相当，对胶体粘度影响不大。
(3)本发明技术方案通过科学配比材料比例，制得的PVC搪塑用粉体稳定剂，相较于传统的液体稳定剂，极大的提升了耐热能力。
具体实施方式
下面结合具体实施方式作进一步说明：
实施例1
称取粉末状硬脂酸锌15份，硬脂酸钙10份，吸酸剂15份，抗氧剂1份，辅助稳定剂5份，偶联剂5份，填充剂10份，依次倒入高速搅拌机中，投料完成后开启搅拌，转速保持在800转/分，料温控制在45℃以下，待混合10分钟后，将物料放出，冷却至常温即可。
称取PVC糊树脂100g，对苯二甲酸二辛酯(DOTP)70g，JCZ-100液体钙锌稳定剂3g，记为配方一；PVC糊树脂100g，对苯二甲酸二辛酯(DOTP)70g，搪塑用粉体稳定剂2g(本实施例产品)，记为配方二。常温下搅拌均匀，分别测试搅拌后的胶体粘度与耐热能力,其胶体粘度如表1所示，耐热能力如表2所示。
表1胶体粘度对比表
Figure BDA0002307487850000031
表2物料耐热对比表
Figure BDA0002307487850000032
备注：热老化等级(下同)：白色—1级，浅黄色—2级，黄色—3级，深黄色—4级，棕黄色—5级，红棕色—6级，褐色—7级，黑色—8级，等级越高，耐热越差。
与传统液体钙锌稳定剂相比较，搪塑用粉体稳定剂加工时，分散均匀性相近，胶体粘度相当，耐热能力提升明显，在不影响使用的前提下，粉体稳定剂还可以减少使用量，从而达到更高的性价比。经SGS公司检测，该环保热稳定剂符合RoHS指令、邻苯二甲酸盐(或酯)、多环芳香烃、高关注物质(SVHC)等环保标准，且不含苯酚、双酚A、壬基酚等物质。
实施例2
称取粉末状硬脂酸锌25份，硬脂酸钙20份，吸酸剂25份，抗氧剂5份，辅助稳定剂10份，偶联剂10份，填充剂20份，依次倒入高速搅拌机中，投料完成后开启搅拌，转速保持在1000转/分，料温控制在45℃以下，待混合20分钟后，将物料放出，冷却至常温即可。
称取PVC糊树脂100g，对苯二甲酸二辛酯(DOTP)70g，JCZ-100液体钙锌稳定剂3g，记为配方一；PVC糊树脂100g，对苯二甲酸二辛酯(DOTP)70g，搪塑用粉体稳定剂2g(本实施例产品)，记为配方二。常温下搅拌均匀，分别测试搅拌后的胶体粘度与耐热能力,其胶体粘度如表3所示，耐热能力如表4所示。
表3胶体粘度对比表
Figure BDA0002307487850000041
表4物料耐热对比表
Figure BDA0002307487850000042
与传统液体钙锌稳定剂相比较，搪塑用粉体稳定剂加工时，分散均匀性相近，胶体粘度相当，耐热能力提升明显，在不影响使用的前提下，粉体稳定剂还可以减少使用量，从而达到更高的性价比。经SGS公司检测，该环保热稳定剂符合RoHS指令、邻苯二甲酸盐(或酯)、多环芳香烃、高关注物质(SVHC)等环保标准，且不含苯酚、双酚A、壬基酚等物质。
实施例3
称取粉末状硬脂酸锌20份，硬脂酸钙15份，吸酸剂20份，抗氧剂3份，辅助稳定剂7份，偶联剂7份，填充剂15份，依次倒入高速搅拌机中，投料完成后开启搅拌，转速保持在900转/分，料温控制在45℃以下，待混合15分钟后，将物料放出，冷却至常温即可。
称取PVC糊树脂100g，对苯二甲酸二辛酯(DOTP)70g，JCZ-100液体钙锌稳定剂3g，记为配方一；PVC糊树脂100g，对苯二甲酸二辛酯(DOTP)70g，搪塑用粉体稳定剂2g(本实施例产品)，记为配方二。常温下搅拌均匀，分别测试搅拌后的胶体粘度与耐热能力,其胶体粘度如表5所示，耐热能力如表6所示。
表5胶体粘度对比表
Figure BDA0002307487850000051
表6物料耐热对比表
Figure BDA0002307487850000052
与传统液体钙锌稳定剂相比较，搪塑用粉体稳定剂加工时，分散均匀性相近，胶体粘度相当，耐热能力提升明显，在不影响使用的前提下，粉体稳定剂还可以减少使用量，从而达到更高的性价比。经SGS公司检测，该环保热稳定剂符合RoHS指令、邻苯二甲酸盐(或酯)、多环芳香烃、高关注物质(SVHC)等环保标准，且不含苯酚、双酚A、壬基酚等物质。
上述各技术方案中：
所述硬脂酸锌/钙，也可以是苯甲酸锌/钙、对叔丁基苯甲酸锌/钙的一种或两种混合物。
所述吸酸剂是水滑石、氢氧化钙、氢氧化镁和改性沸石的一种或若干种混合物。
所述抗氧剂是抗氧剂1010、1076、168的一种或若干种混合物。
所述辅助稳定剂是DBM、SBM、亚磷酸酯和季戊四醇酯的一种或若干种混合物。
所述偶联剂是硬脂酸、铝酸酯、钛酸酯和硅烷偶联剂的一种或若干种混合物。
每种组份(硬脂酸锌/钙、吸酸剂、抗氧剂、辅助稳定剂、偶联剂)选用不同的上述对应的具体成分对于本发明没有实质区别。
上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理和最佳实施例，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。

Claims (10)

1.一种搪塑制品用粉体环保热稳定剂，它由以下重量份数比的组份组成：
粉末状硬脂酸锌15～25份、硬脂酸钙10～20份、吸酸剂15～25份、抗氧剂1～5份、辅助稳定剂5～10份、偶联剂5～10份和填充剂10～20份。
2.根据权利要求1所述的一种搪塑制品用粉体环保热稳定剂，其特征在于：各组份重量份数比为：粉末状硬脂酸锌15份、硬脂酸钙10份、吸酸剂15份、抗氧剂1份、辅助稳定剂5份、偶联剂5份和填充剂10份。
3.根据权利要求1所述的一种搪塑制品用粉体环保热稳定剂，其特征在于：各组份重量份数比为：粉末状硬脂酸锌25份、硬脂酸钙20份、吸酸剂25份、抗氧剂5份、辅助稳定剂10份、偶联剂10份和填充剂20份。
4.根据权利要求1所述的一种搪塑制品用粉体环保热稳定剂，其特征在于：各组份重量份数比为：粉末状硬脂酸锌20份、硬脂酸钙15份、吸酸剂20份、抗氧剂3份、辅助稳定剂7份、偶联剂7份和填充剂15份。
5.根据权利要求1所述的一种搪塑制品用粉体环保热稳定剂，其特征在于：
称取粉末状硬脂酸锌15～25份，硬脂酸钙10～20份，吸酸剂15～25份，抗氧剂1～5份，辅助稳定剂5～10份，偶联剂5～10份，填充剂10～20份，依次倒入高速搅拌机中，投料完成后开启搅拌，转速保持在800～1000转/分，料温控制在45℃以下，待混合10～20分钟后，将物料放出，冷却至常温即可。
6.根据权利要求1所述的一种搪塑制品用粉体环保热稳定剂，其特征在于：所述硬脂酸锌/钙，也可以是苯甲酸锌/钙、对叔丁基苯甲酸锌/钙的一种或两种混合物。
7.根据权利要求1所述的一种搪塑制品用粉体环保热稳定剂，其特征在于：所述吸酸剂是水滑石、氢氧化钙、氢氧化镁和改性沸石的一种或若干种混合物。
8.根据权利要求1所述的一种搪塑制品用粉体环保热稳定剂，其特征在于：所述抗氧剂是抗氧剂1010、1076、168的一种或若干种混合物。
9.根据权利要求1所述的一种搪塑制品用粉体环保热稳定剂，其特征在于：所述辅助稳定剂是DBM、SBM、亚磷酸酯和季戊四醇酯的一种或若干种混合物。
10.根据权利要求1所述的一种搪塑制品用粉体环保热稳定剂，其特征在于：所述偶联剂是硬脂酸、铝酸酯、钛酸酯和硅烷偶联剂的一种或若干种混合物。
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