CN114230866B - 一种钙锌稳定剂的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种钙锌稳定剂的制备方法,该制备方法包括制备活性中心,一次包裹,二次包裹,改性;制备的钙锌稳定剂能够在提高聚氯乙烯的长期热稳定性和降低挥发物含量的同时,降低钙锌稳定剂和润滑剂的用量,避免钙锌稳定剂对聚氯乙烯外观,力学性能,耐油性,维卡软化点和抗老化性能的影响。
Description
技术领域
本发明涉及稳定剂制备技术领域,具体涉及一种钙锌稳定剂的制备方法。
背景技术
钙锌稳定剂是由钙盐、锌盐、润滑剂、抗氧剂等为主要组分采用特殊复合工艺而合成,无粉尘,绝对环保,溶于甲苯,乙醇和其他溶剂,不溶于水,遇强酸分解。钙锌稳定剂不但可以取代铅镉盐类和有机锡类等有毒稳定剂,而且具有相当好的热稳定性、光稳定性和透明性及着色力,在聚氯乙烯树脂制品中,加工性能好,热稳定作用相当于铅盐类稳定剂,是一种良好的无毒稳定剂。
但传统的钙锌稳定剂长期热稳定性差,挥发物含量较高;用量大,会影响聚氯乙烯的透明度;而且在塑化过程中,由于电负性较大,极性基团与聚氯乙烯树脂的极性点有一定的亲和力,形成键能较强的结合物,减弱或消除了聚氯乙烯各层离子键的吸引力,使聚氯乙烯相互缠绕的链段易于扩散,引发了树脂在加料段部分塑化后,熔体压力迅速增大,熔体粘度下降,温度升高,塑化温度降低,导致了聚氯乙烯过度塑化,聚氯乙烯产品出现黄线和力学性能不合格;使用过程中会有高含量的挥发物;使用时会降低聚氯乙烯的维卡软化点和耐油性。
现有的解决方法主要是加入大量高熔点,低挥发性润滑剂的润滑剂或者减少稳定剂中的极性基团,但是上述方法不仅不能解决钙锌稳定剂长期热稳定性差,会降低聚氯乙烯的维卡软化点和耐油性的问题,而且润滑剂用量过多或极性基团太少,还会影响聚氯乙烯的强度和抗老化性能,因此,研发出一种钙锌稳定剂的制备方法,能够在提高钙锌稳定剂的长期热稳定性和降低挥发物含量的同时,降低钙锌稳定剂和润滑剂的用量,避免钙锌稳定剂对聚氯乙烯外观,力学性能,耐油性,维卡软化点和抗老化性能的影响,是目前继续解决的问题。
专利CN109825002B公开了一种聚氯乙烯环保钙锌稳定剂,该聚氯乙烯环保钙锌稳定剂包括以下重量份数的组成:钙盐主稳定剂10-30份、锌盐主稳定剂10-30份、改性水滑石15-25份、润滑剂10-20份、改性埃洛石纳米管5-10份、抗氧剂1-5份、辅助稳定剂1-5份和紫外线吸收剂1-5份;该聚氯乙烯环保钙锌稳定剂稳定性高、初期着色力强,耐析出性能好,但是该环保钙锌稳定剂制备的聚氯乙烯的耐油性差。
专利CN110256783B公开了一种聚氯乙烯用钙锌稳定剂及其制备工艺,该钙锌稳定剂,以重量份数计,包括如下组分:硬脂酸340-360份、氧化锌45-55份、氧化镁5-7份、水15-20份、润滑剂75-100份、多元醇50-60份、抗氧剂15-25份、碳酸钙80-100份以及酸性吸收剂200-300份;该钙锌稳定剂具有良好的热稳定性,但是该钙锌稳定剂会降低聚氯乙烯的维卡软化点和耐油性。
发明内容
针对现有技术存在的不足,本发明提供了一种钙锌稳定剂的制备方法,制备的钙锌稳定剂能够在提高聚氯乙烯的长期热稳定性和降低挥发物含量的同时,降低钙锌稳定剂和润滑剂的用量,避免钙锌稳定剂对聚氯乙烯外观,力学性能,耐油性,维卡软化点和抗老化性能的影响。
为解决以上技术问题,本发明采取的技术方案如下:
一种钙锌稳定剂的制备方法,包括制备活性中心,一次包裹,二次包裹,改性。
所述制备活性中心,将纳米氮化硼粉末,阿拉伯胶,聚乙烯吡咯烷酮,二苯甲酰甲烷混合均匀后,进行超声震荡,超声震荡结束得到混合粉,将混合粉置于球磨机中进行一次球磨,一次球磨结束得到活性中心。
所述超声震荡的频率为40-50kHz,超声震荡的温度为50-60℃,超声震荡的时间为40-50min。
所述一次球磨中球磨机的球料比为3-5:1,球磨转速为400-500rpm,球磨温度为70-80℃,球磨时间为30-35min。
所述纳米氮化硼粉末的粒径为200-400nm。
其中,纳米氮化硼粉末,阿拉伯胶,聚乙烯吡咯烷酮,二苯甲酰甲烷的质量比为20-25:3-5:2-4:4-7。
所述一次包裹,将活性中心与一次包裹液混合后加入真空均质机中进行真空均质,真空均质结束得到均质液,然后将均质液置于球磨机中进行二次球磨,二次球磨结束进行真空喷雾干燥,得到一次混合物。
其中,活性中心与一次包裹液的质量比为1:3-4。
所述真空均质中真空均质机的真空度为20-30kPa,转速为2600-2800rpm,均质次数为3-4次,每次均质时间为6-8min。
所述二次球磨中球磨机的球料比为5-8:1,球磨转速为300-400rpm,球磨温度为60-70℃,球磨时间为40-45min。
所述真空喷雾干燥的真空度为0.01-0.03MPa,雾化压力为0.4-0.5MPa,进料量为900-950mL/h,进风温度为110-120℃。
所述一次包裹液的制备方法,将去离子水,无水乙醇,水滑石粉,硬脂酸钙,硬脂酸锌,山梨醇酐单油酸酯,氯化钙,聚乙烯醇2488混合后,加入反应釜中进行搅拌,控制反应釜的温度为60-70℃,搅拌速度为280-300rpm,搅拌时间为45-50min,搅拌结束得到一次包裹液。
所述水滑石粉为锌镁铝三元水滑石,其中,Zn(NO3)2,Mg(NO3)2,Al(NO3)3的摩尔比为3-4:3-4:1-2。
其中,去离子水,无水乙醇,水滑石粉,硬脂酸钙,硬脂酸锌,山梨醇酐单油酸酯,氯化钙,聚乙烯醇2488的质量比为100-110:20-25:10-14:20-25:25-30:2-5:1-3:3-6。
所述二次包裹,将一次混合物置于搅拌器中,将搅拌器的温度加热至65-75℃,搅拌速度控制到280-320rpm,向搅拌器喷淋二次包裹液,喷淋结束后通入干燥器中干燥,控制干燥器的温度为80-90℃,干燥时间为1.5-2h,干燥结束后得到二次混合物。
其中,一次混合物与二次包裹液的质量比为1:1-2。
所述喷淋过程中二次包裹液的喷淋速度为280-320mL/min。
所述二次包裹液的制备方法,将去离子水,丙酮,乙二胺四乙酸二钠,邻羟基苯甲酸苯酯,亚甲基二萘磺酸钠,邻羟基苯甲酸苯酯混合后,加入反应釜中进行搅拌,控制反应釜的温度为30-40℃,搅拌速度为320-350rpm,搅拌时间为30-40min,搅拌结束得到二次包裹液。
其中,去离子水,丙酮,乙二胺四乙酸二钠,邻羟基苯甲酸苯酯,亚甲基二萘磺酸钠,邻羟基苯甲酸苯酯的质量比为70-80:20-30:2-5:3-5:5-7:4-8。
所述改性,向二次混合物中置于放入真空改性炉内,将真空改性炉抽真空至20-30Pa,温度降低至-7℃至-3℃,静置35-45min后将温度缓慢升温,控制升温速度为0.4-0.6℃/min,待升温至室温,得到钙锌稳定剂。
与现有技术相比,本发明的有益效果为:
(1)由本发明的钙锌稳定剂制备的聚氯乙烯,挥发物含量低,长期热稳定性好,挥发物含量为0.3-0.6%,在200℃的温度处理200min不变色;
(2)本发明制备的钙锌稳定剂,能够避免对聚氯乙烯的透光率,外观,拉伸强度,弯曲强度,冲击强度,断裂伸长率,微卡软化点,耐油性造成影响,由本发明的钙锌稳定剂制备的聚氯乙烯,透光率为81.5-82.7%,外观上无黄线,拉伸强度为59.8-62.7MPa,弯曲强度为115.4-117.8MPa,冲击强度为49.8-51.3MPa,断裂伸长率为449-457%,维卡软化点为85.6-86.7℃,根据GB/T 1690-2010标准经耐油性能测试,在室温下,3号标准油中处理24h后,体积变化率为2-5%;
(3)本发明制备的钙锌稳定剂,能够提高聚氯乙烯的耐老化性能,由本发明的钙锌稳定剂制备的聚氯乙烯,在紫外线强度为2000uW/cm2的紫外线下连续照射100天后,拉伸强度为59.3-62.2MPa,弯曲强度为115.2-117.8MPa,冲击强度为49.6-51.2kJ/m2,断裂伸长率为444-455%,维卡软化点为85.3-86.2℃;
(4)本发明制备的钙锌稳定剂,能够降低在制备聚氯乙烯中润滑剂和钙锌稳定剂的用量,还能够避免聚氯乙烯生产中黄线的产生。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解,现说明本发明的具体实施方式。
实施例1
一种钙锌稳定剂的制备方法,具体为:
1.制备活性中心:将纳米氮化硼粉末,阿拉伯胶,聚乙烯吡咯烷酮,二苯甲酰甲烷混合均匀后,进行超声震荡,超声震荡结束得到混合粉,将混合粉置于球磨机中进行一次球磨,一次球磨结束得到活性中心。
所述超声震荡的频率为40kHz,超声震荡的温度为50℃,超声震荡的时间为40min。
所述一次球磨中球磨机的球料比为3:1,球磨转速为400rpm,球磨温度为70℃,球磨时间为30min。
所述纳米氮化硼粉末的粒径为200nm。
其中,纳米氮化硼粉末,阿拉伯胶,聚乙烯吡咯烷酮,二苯甲酰甲烷的质量比为20:3:2:4。
2.一次包裹:将活性中心与一次包裹液混合后加入真空均质机中进行真空均质,真空均质结束得到均质液,然后将均质液置于球磨机中进行二次球磨,二次球磨结束进行真空喷雾干燥,得到一次混合物。
其中,活性中心与一次包裹液的质量比为1:3。
所述真空均质中真空均质机的真空度为20kPa,转速为2600rpm,均质次数为3次,每次均质时间为6min。
所述二次球磨中球磨机的球料比为5:1,球磨转速为300rpm,球磨温度为60℃,球磨时间为40min。
所述真空喷雾干燥的真空度为0.01MPa,雾化压力为0.4MPa,进料量为900mL/h,进风温度为110℃。
所述一次包裹液的制备方法,将去离子水,无水乙醇,水滑石粉,硬脂酸钙,硬脂酸锌,山梨醇酐单油酸酯,氯化钙,聚乙烯醇2488混合后,加入反应釜中进行搅拌,控制反应釜的温度为60℃,搅拌速度为280rpm,搅拌时间为45min,搅拌结束得到一次包裹液。
所述水滑石粉为锌镁铝三元水滑石,其中,Zn(NO3)2,Mg(NO3)2,Al(NO3)3的摩尔比为3:3:1。
其中,去离子水,无水乙醇,水滑石粉,硬脂酸钙,硬脂酸锌,山梨醇酐单油酸酯,氯化钙,聚乙烯醇2488的质量比为100:20:10:20:25:2:1:3。
3.二次包裹:将一次混合物置于搅拌器中,将搅拌器的温度加热至65℃,搅拌速度控制到280rpm,向搅拌器喷淋二次包裹液,喷淋结束后通入干燥器中干燥,控制干燥器的温度为80℃,干燥时间为1.5h,干燥结束后得到二次混合物。
其中,一次混合物与二次包裹液的质量比为1:1。
所述喷淋过程中二次包裹液的喷淋速度为280mL/min。
所述二次包裹液的制备方法,将去离子水,丙酮,乙二胺四乙酸二钠,邻羟基苯甲酸苯酯,亚甲基二萘磺酸钠,邻羟基苯甲酸苯酯混合后,加入反应釜中进行搅拌,控制反应釜的温度为30℃,搅拌速度为320rpm,搅拌时间为30min,搅拌结束得到二次包裹液。
其中,去离子水,丙酮,乙二胺四乙酸二钠,邻羟基苯甲酸苯酯,亚甲基二萘磺酸钠,邻羟基苯甲酸苯酯的质量比为70:20:2:3:5:4。
4.改性:向二次混合物中置于放入真空改性炉内,将真空改性炉抽真空至20Pa,温度降低至-7℃,静置35min后将温度缓慢升温,控制升温速度为0.4℃/min,待升温至室温,得到钙锌稳定剂。
实施例2
一种钙锌稳定剂的制备方法,具体为:
1.制备活性中心:将纳米氮化硼粉末,阿拉伯胶,聚乙烯吡咯烷酮,二苯甲酰甲烷混合均匀后,进行超声震荡,超声震荡结束得到混合粉,将混合粉置于球磨机中进行一次球磨,一次球磨结束得到活性中心。
所述超声震荡的频率为45kHz,超声震荡的温度为55℃,超声震荡的时间为45min。
所述一次球磨中球磨机的球料比为4:1,球磨转速为450rpm,球磨温度为75℃,球磨时间为32min。
所述纳米氮化硼粉末的粒径为300nm。
其中,纳米氮化硼粉末,阿拉伯胶,聚乙烯吡咯烷酮,二苯甲酰甲烷的质量比为22:4:3:6。
2.一次包裹:将活性中心与一次包裹液混合后加入真空均质机中进行真空均质,真空均质结束得到均质液,然后将均质液置于球磨机中进行二次球磨,二次球磨结束进行真空喷雾干燥,得到一次混合物。
其中,活性中心与一次包裹液的质量比为1:3.5。
所述真空均质中真空均质机的真空度为25kPa,转速为2700rpm,均质次数为3次,每次均质时间为7min。
所述二次球磨中球磨机的球料比为7:1,球磨转速为350rpm,球磨温度为65℃,球磨时间为42min。
所述真空喷雾干燥的真空度为0.02MPa,雾化压力为0.4MPa,进料量为920mL/h,进风温度为115℃。
所述一次包裹液的制备方法,将去离子水,无水乙醇,水滑石粉,硬脂酸钙,硬脂酸锌,山梨醇酐单油酸酯,氯化钙,聚乙烯醇2488混合后,加入反应釜中进行搅拌,控制反应釜的温度为65℃,搅拌速度为290rpm,搅拌时间为47min,搅拌结束得到一次包裹液。
所述水滑石粉为锌镁铝三元水滑石,其中,Zn(NO3)2,Mg(NO3)2,Al(NO3)3的摩尔比为3:4:2。
其中,去离子水,无水乙醇,水滑石粉,硬脂酸钙,硬脂酸锌,山梨醇酐单油酸酯,氯化钙,聚乙烯醇2488的质量比为105:22:12:22:27:4:2:4。
3.二次包裹:将一次混合物置于搅拌器中,将搅拌器的温度加热至70℃,搅拌速度控制到300rpm,向搅拌器喷淋二次包裹液,喷淋结束后通入干燥器中干燥,控制干燥器的温度为85℃,干燥时间为1.7h,干燥结束后得到二次混合物。
其中,一次混合物与二次包裹液的质量比为1:1.5。
所述喷淋过程中二次包裹液的喷淋速度为300mL/min。
所述二次包裹液的制备方法,将去离子水,丙酮,乙二胺四乙酸二钠,邻羟基苯甲酸苯酯,亚甲基二萘磺酸钠,邻羟基苯甲酸苯酯混合后,加入反应釜中进行搅拌,控制反应釜的温度为35℃,搅拌速度为340rpm,搅拌时间为35min,搅拌结束得到二次包裹液。
其中,去离子水,丙酮,乙二胺四乙酸二钠,邻羟基苯甲酸苯酯,亚甲基二萘磺酸钠,邻羟基苯甲酸苯酯的质量比为75:25:4:4:6:6。
4.改性:向二次混合物中置于放入真空改性炉内,将真空改性炉抽真空至25Pa,温度降低至-4℃,静置40min后将温度缓慢升温,控制升温速度为0.5℃/min,待升温至室温,得到钙锌稳定剂。
实施例3
一种钙锌稳定剂的制备方法,具体为:
1.制备活性中心:将纳米氮化硼粉末,阿拉伯胶,聚乙烯吡咯烷酮,二苯甲酰甲烷混合均匀后,进行超声震荡,超声震荡结束得到混合粉,将混合粉置于球磨机中进行一次球磨,一次球磨结束得到活性中心。
所述超声震荡的频率为50kHz,超声震荡的温度为60℃,超声震荡的时间为50min。
所述一次球磨中球磨机的球料比为5:1,球磨转速为500rpm,球磨温度为80℃,球磨时间为35min。
所述纳米氮化硼粉末的粒径为400nm。
其中,纳米氮化硼粉末,阿拉伯胶,聚乙烯吡咯烷酮,二苯甲酰甲烷的质量比为25:5:4:7。
2.一次包裹:将活性中心与一次包裹液混合后加入真空均质机中进行真空均质,真空均质结束得到均质液,然后将均质液置于球磨机中进行二次球磨,二次球磨结束进行真空喷雾干燥,得到一次混合物。
其中,活性中心与一次包裹液的质量比为1:4。
所述真空均质中真空均质机的真空度为30kPa,转速为2800rpm,均质次数为4次,每次均质时间为8min。
所述二次球磨中球磨机的球料比为8:1,球磨转速为400rpm,球磨温度为70℃,球磨时间为45min。
所述真空喷雾干燥的真空度为0.03MPa,雾化压力为0.5MPa,进料量为950mL/h,进风温度为120℃。
所述一次包裹液的制备方法,将去离子水,无水乙醇,水滑石粉,硬脂酸钙,硬脂酸锌,山梨醇酐单油酸酯,氯化钙,聚乙烯醇2488混合后,加入反应釜中进行搅拌,控制反应釜的温度为70℃,搅拌速度为300rpm,搅拌时间为50min,搅拌结束得到一次包裹液。
所述水滑石粉为锌镁铝三元水滑石,其中,Zn(NO3)2,Mg(NO3)2,Al(NO3)3的摩尔比为4:4:2。
其中,去离子水,无水乙醇,水滑石粉,硬脂酸钙,硬脂酸锌,山梨醇酐单油酸酯,氯化钙,聚乙烯醇2488的质量比为110:25:14:25:30:5:3:6。
3.二次包裹:将一次混合物置于搅拌器中,将搅拌器的温度加热至75℃,搅拌速度控制到320rpm,向搅拌器喷淋二次包裹液,喷淋结束后通入干燥器中干燥,控制干燥器的温度为90℃,干燥时间为2h,干燥结束后得到二次混合物。
其中,一次混合物与二次包裹液的质量比为1:2。
所述喷淋过程中二次包裹液的喷淋速度为320mL/min。
所述二次包裹液的制备方法,将去离子水,丙酮,乙二胺四乙酸二钠,邻羟基苯甲酸苯酯,亚甲基二萘磺酸钠,邻羟基苯甲酸苯酯混合后,加入反应釜中进行搅拌,控制反应釜的温度为40℃,搅拌速度为350rpm,搅拌时间为40min,搅拌结束得到二次包裹液。
其中,去离子水,丙酮,乙二胺四乙酸二钠,邻羟基苯甲酸苯酯,亚甲基二萘磺酸钠,邻羟基苯甲酸苯酯的质量比为80:30:5:5:7:8。
4.改性:向二次混合物中置于放入真空改性炉内,将真空改性炉抽真空至30Pa,温度降低至-3℃,静置45min后将温度缓慢升温,控制升温速度为0.6℃/min,待升温至室温,得到钙锌稳定剂。
对比例1
采用实施例1所述的钙锌稳定剂的制备方法,其不同之处在于:第1步制备活性中心步骤中不加入阿拉伯胶和聚乙烯吡咯烷酮。
对比例2
采用实施例1所述的钙锌稳定剂的制备方法,其不同之处在于:第2步一次包裹步骤一次包裹液中不加入氯化钙和聚乙烯醇2488。
对比例3
采用实施例1所述的钙锌稳定剂的制备方法,其不同之处在于:省略第4步改性。
对比例4
采用实施例1所述的钙锌稳定剂的制备方法,其不同之处在于:省略第3步二次包裹,并将第2步一次包裹步骤中的一次包裹液修改为的制备方法修改为将去离子水,无水乙醇,水滑石粉,硬脂酸钙,硬脂酸锌,山梨醇酐单油酸酯,氯化钙,聚乙烯醇2488,丙酮,乙二胺四乙酸二钠,邻羟基苯甲酸苯酯,亚甲基二萘磺酸钠,邻羟基苯甲酸苯酯混合后,加入反应釜中进行搅拌,控制反应釜的温度为60℃,搅拌速度为280rpm,搅拌时间为45min,搅拌结束得到一次包裹液。
所述水滑石粉为锌镁铝三元水滑石,其中,Zn(NO3)2,Mg(NO3)2,Al(NO3)3的摩尔比为3:3:1。
其中,去离子水,无水乙醇,水滑石粉,硬脂酸钙,硬脂酸锌,山梨醇酐单油酸酯,氯化钙,聚乙烯醇2488,丙酮,乙二胺四乙酸二钠,邻羟基苯甲酸苯酯,亚甲基二萘磺酸钠,邻羟基苯甲酸苯酯的质量比为580:60:30:60:75:6:3:9:80:8:12:20:16。
对实施例1-3和对比例1-4制备的钙锌稳定剂的热稳定性和挥发物含量进行测试,测试方法及测试结果如下所示:
将实施例1-3和对比例1-4制备的钙锌稳定剂分别添加到聚氯乙烯的生产中制备出测试样品,测试样品的配方及重量份数如下:
100重量份聚氯乙烯,5重量份氯化聚乙烯,2重量份钙锌稳定剂,20重量份碳酸钙,5重量份钛白粉,1重量份邻苯二甲酸二辛酯,10重量份轻质碳酸钙,0.5重量份石蜡。
测试样品的制备方法如下:按配方称取聚氯乙烯,氯化聚乙烯,钙锌稳定剂,碳酸钙,钛白粉,邻苯二甲酸二辛酯,轻质碳酸钙,石蜡混合均匀后加入挤出机,控制挤出机的温度为180℃,挤出后得到测试样品;将测试样品分为两份,对其中一份测试样品的挥发性进行测试;将另一份测试样品的放入热烘箱中,将热烘箱的温度控制到200℃,观察在热烘箱内50min,100min,200min后的颜色:
将实施例1-3和对比例1-4制备的钙锌稳定剂分别添加到聚氯乙烯的生产中制备出测试样品,测试样品的配方及重量份数如下:
100重量份聚氯乙烯,5重量份氯化聚乙烯,2重量份钙锌稳定剂,20重量份碳酸钙,5重量份钛白粉,1重量份邻苯二甲酸二辛酯,10重量份轻质碳酸钙,0.5重量份石蜡。
测试样品的制备方法如下:按配方称取聚氯乙烯,氯化聚乙烯,钙锌稳定剂,碳酸钙,钛白粉,邻苯二甲酸二辛酯,轻质碳酸钙,石蜡混合均匀后加入挤出机,控制挤出机的温度为180℃,挤出后得到测试样品;对测试样品的透光率,外观,拉伸强度,弯曲强度,冲击强度,断裂伸长率,微卡软化点,耐油性进行测试,测试结果如下:
将实施例1-3和对比例1-4制备的钙锌稳定剂分别添加到聚氯乙烯的生产中制备出测试样品,测试样品的配方及重量份数如下:
100重量份聚氯乙烯,5重量份氯化聚乙烯,2重量份钙锌稳定剂,20重量份碳酸钙,5重量份钛白粉,1重量份邻苯二甲酸二辛酯,10重量份轻质碳酸钙,0.5重量份石蜡。
测试样品的制备方法如下:按配方称取聚氯乙烯,氯化聚乙烯,钙锌稳定剂,碳酸钙,钛白粉,邻苯二甲酸二辛酯,轻质碳酸钙,石蜡混合均匀后加入挤出机,控制挤出机的温度为180℃,挤出后得到测试样品;将测试样品置于紫外线下连续照射100天,控制紫外线强度为2000uW/cm2,然后对测试样品的拉伸强度,弯曲强度,冲击强度,断裂伸长率和维卡软化温度进行测试,测试结果如下:
将实施例1-3和对比例1-4制备的钙锌稳定剂分别添加到聚氯乙烯的生产中制备出测试样品,测试样品的配方及重量份数如下:
100重量份聚氯乙烯,5重量份氯化聚乙烯,5重量份钙锌稳定剂,20重量份碳酸钙,5重量份钛白粉,1重量份邻苯二甲酸二辛酯,10重量份轻质碳酸钙,0.5重量份石蜡,5份氧化聚乙烯蜡。
测试样品的制备方法如下:按配方称取聚氯乙烯,氯化聚乙烯,钙锌稳定剂,碳酸钙,钛白粉,邻苯二甲酸二辛酯,轻质碳酸钙,石蜡,氧化聚乙烯蜡混合均匀后加入挤出机,控制挤出机的温度为180℃,挤出后得到测试样品;将测试样品的放入热烘箱中,将热烘箱的温度控制到200℃,观察在热烘箱内50min,100min,200min后的颜色:
表证明,在增大钙锌稳定剂的用量和添加润滑剂的条件下,能够提高对比例3和对比例4的长期热稳定性,但是会产生黄线,影响聚氯乙烯的外观。
除非另有说明,本发明中所采用的百分数均为质量百分数。
最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种钙锌稳定剂的制备方法,其特征在于,包括制备活性中心,一次包裹,二次包裹,改性;
所述制备活性中心,将纳米氮化硼粉末,阿拉伯胶,聚乙烯吡咯烷酮,二苯甲酰甲烷混合均匀后,进行超声震荡,超声震荡结束得到混合粉,将混合粉置于球磨机中进行一次球磨,一次球磨结束得到活性中心;
所述超声震荡的频率为40-50kHz,超声震荡的温度为50-60℃,超声震荡的时间为40-50min;
所述一次球磨中球磨机的球料比为3-5:1,球磨转速为400-500rpm,球磨温度为70-80℃,球磨时间为30-35min;
所述纳米氮化硼粉末的粒径为200-400nm;
所述一次包裹,将活性中心与一次包裹液混合后进行真空均质,真空均质结束得到均质液,然后将均质液置于球磨机中进行二次球磨,二次球磨结束进行真空喷雾干燥,得到一次混合物;
所述一次包裹步骤中一次包裹液的制备方法,将去离子水,无水乙醇,水滑石粉,硬脂酸钙,硬脂酸锌,山梨醇酐单油酸酯,氯化钙,聚乙烯醇2488混合后,加入反应釜中进行搅拌,控制反应釜的温度为60-70℃,搅拌速度为280-300rpm,搅拌时间为45-50min,搅拌结束得到一次包裹液;
所述水滑石粉为锌镁铝三元水滑石,其中,Zn(NO3)2,Mg(NO3)2,Al(NO3)3的摩尔比为3-4:3-4:1-2;
所述真空均质中真空均质机的真空度为20-30kPa,转速为2600-2800rpm,均质次数为3-4次,每次均质时间为6-8min;
所述二次球磨中球磨机的球料比为5-8:1,球磨转速为300-400rpm,球磨温度为60-70℃,球磨时间为40-45min;
所述真空喷雾干燥的真空度为0.01-0.03MPa,雾化压力为0.4-0.5MPa,进料量为900-950mL/h,进风温度为110-120℃;
所述二次包裹,将一次混合物进行搅拌,搅拌时的温度为65-75℃,搅拌速度控制到280-320rpm,向一次混合物中喷淋二次包裹液,喷淋结束后通入干燥器中干燥,控制干燥器的温度为80-90℃,干燥时间为1.5-2h,干燥结束后得到二次混合物;
所述喷淋过程中二次包裹液的喷淋速度为280-320mL/min;
所述二次包裹步骤中二次包裹液的制备方法,将去离子水,丙酮,乙二胺四乙酸二钠,邻羟基苯甲酸苯酯,亚甲基二萘磺酸钠,邻羟基苯甲酸苯酯混合后,加入反应釜中进行搅拌,控制反应釜的温度为30-40℃,搅拌速度为320-350rpm,搅拌时间为30-40min,搅拌结束得到二次包裹液;
所述二次包裹液中去离子水,丙酮,乙二胺四乙酸二钠,邻羟基苯甲酸苯酯,亚甲基二萘磺酸钠,邻羟基苯甲酸苯酯的质量比为70-80:20-30:2-5:3-5:5-7:4-8;
所述改性,向二次混合物进行真空改性,控制真空度为20-30Pa,温度为-7℃至-3℃,静置35-45min后将温度缓慢升温,控制升温速度为0.4-0.6℃/min,待升温至室温,得到钙锌稳定剂。
2.根据权利要求1所述的钙锌稳定剂的制备方法,其特征在于,所述制备活性中心步骤中纳米氮化硼粉末,阿拉伯胶,聚乙烯吡咯烷酮,二苯甲酰甲烷的质量比为20-25:3-5:2-4:4-7。
3.根据权利要求1所述的钙锌稳定剂的制备方法,其特征在于,所述一次包裹步骤中活性中心与一次包裹液的质量比为1:3-4。
4.根据权利要求1所述的钙锌稳定剂的制备方法,其特征在于,所述一次包裹液中去离子水,无水乙醇,水滑石粉,硬脂酸钙,硬脂酸锌,山梨醇酐单油酸酯,氯化钙,聚乙烯醇2488的质量比为100-110:20-25:10-14:20-25:25-30:2-5:1-3:3-6。
5.根据权利要求1所述的钙锌稳定剂的制备方法,其特征在于,所述二次包裹步骤中一次混合物与二次包裹液的质量比为1:1-2。
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