本發(fā)明屬于pvc熱穩(wěn)定劑技術領域，具體涉及一種稀土復合pvc熱穩(wěn)定劑及其制備方法。

背景技術：

聚氯乙烯(pvc)是熱塑性線形聚合物，是由氯乙烯單體經(jīng)自由基聚合反應生成的，是世界上最早實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的塑料品種之一。pvc塑料的優(yōu)點在于不易燃、抵抗化學藥劑腐蝕能力強、不易磨損、電絕緣性好，除此之外，聚氯乙烯的生產(chǎn)工藝成熟、價格低廉、較易加工成型。pvc固有的分子結構決定了其不穩(wěn)定性，80℃左右是pvc的玻璃化轉變溫度，100℃以上就會開始出現(xiàn)降解，180℃以上降解速度加快，達到200℃以上劇烈降解并變黑。因此，為了防止pvc制品在使用過程中變質、變色，就要加入熱穩(wěn)定劑來使得它更穩(wěn)定。然而傳統(tǒng)的熱穩(wěn)定劑多用鉛、鎘類熱穩(wěn)定劑，這類熱穩(wěn)定劑穩(wěn)定性能好，價格便宜，是相對性價比較高的熱穩(wěn)定劑。但是，鉛、鎘的毒性日益受到關注。這類熱穩(wěn)定劑也在逐漸被新型的無毒熱穩(wěn)定劑取代，我國也在朝這一方向努力。

稀土類熱穩(wěn)定劑是一種新開發(fā)的熱穩(wěn)定劑，具有無毒、無污染、多功能等特性，其在pvc熱穩(wěn)定性能上有著非常優(yōu)良和獨特的性能，稀土熱穩(wěn)定劑也在不斷地滿足現(xiàn)代工業(yè)的需求。另外，稀土熱穩(wěn)定劑和其他熱穩(wěn)定劑具有良好的協(xié)同作用，稀土復合熱穩(wěn)定劑可以很好地彌補單一稀土熱穩(wěn)定劑的不足，因為綜合性能優(yōu)良，具有代替有毒傳統(tǒng)熱穩(wěn)定劑的潛力。我國稀土資源豐富，稀土熱穩(wěn)定劑的開發(fā)利用也可以推動我國輕稀土資源的利用率。因此，開發(fā)價格低廉、性能高效的稀土熱穩(wěn)定劑具有非常重要的意義。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的一個目的在于提出一種稀土復合pvc熱穩(wěn)定劑。

本發(fā)明的一種稀土復合pvc熱穩(wěn)定劑，包括如下重量份數(shù)的原料：堿式酒石酸稀土穩(wěn)定劑35份～60份、硬脂酸鈣5份～15份、硬脂酸鋅6份～18份、多元醇7份～16份、β-二酮4份～10份、亞磷酸酯3份～6份和礦物油8份～18份。

本發(fā)明的稀土復合熱穩(wěn)定劑，是各組分在熔融狀態(tài)下復配成復合穩(wěn)定劑，減少了粉塵污染，而且操作簡單，易于實施。主穩(wěn)定劑為堿式酒石酸稀土，具有堿性基團和較高的稀土含量，能對pvc降解產(chǎn)生的hcl進行吸收，具有很好的熱穩(wěn)定效果，且堿式酒石酸稀土的制備方法簡單易行，整個過程的反應條件比較溫和，易于操作，節(jié)約了大量的能源和成本，解決了單一稀土熱穩(wěn)定劑初期著色性差，熱穩(wěn)定時間較短，耐候性弱的問題。通過各組分合理的復合配比，并采用相適應的復合、乳化工藝，獲得適用于pvc制品加工的高效復合熱穩(wěn)定劑。本發(fā)明的稀土復合熱穩(wěn)定劑，無毒，無鉛、鎘，抗硫化污染，而且有很好的增塑、偶聯(lián)效果。

另外，根據(jù)本發(fā)明上述實施例的稀土復合pvc熱穩(wěn)定劑，還可以具有如下附加的技術特征：

作為本發(fā)明優(yōu)選的實施方式，所述的稀土復合pvc熱穩(wěn)定劑，包括如下重量份數(shù)的原料：堿式酒石酸稀土穩(wěn)定劑35份、硬脂酸鈣15份、硬脂酸鋅6份、多元醇16份、β-二酮4份、亞磷酸酯6份和礦物油8份。

作為本發(fā)明優(yōu)選的實施方式，所述的稀土復合pvc熱穩(wěn)定劑，包括如下重量份數(shù)的原料：堿式酒石酸稀土穩(wěn)定劑60份、硬脂酸鈣5份、硬脂酸鋅18份、多元醇7份、β-二酮10份、亞磷酸酯3份和礦物油18份。

作為本發(fā)明優(yōu)選的實施方式，所述堿式酒石酸稀土穩(wěn)定劑中的稀土元素至少包括鑭、鈰、鐠、釹、釤、銪、釓、鋱、鏑、鈥、鉺、銩、鐿、镥或釔中的一種。

作為本發(fā)明優(yōu)選的實施方式，所述多元醇至少包括季戊四醇、三羥甲基乙烷、木糖醇、山梨醇、乙二醇、1，2一丙二醇、新戊二醇、二縮二乙二醇、一縮二丙二醇、三羥甲基丙烷和甘油中的一種。

進一步地，所述的堿式酒石酸稀土穩(wěn)定劑的制備方法，包括如下步驟：取質量百分濃度為0.1％～22％的酒石酸溶液，在攪拌的同時升溫至60℃～90℃，然后同時將質量百分濃度為0.96％～14％的氫氧化鈉溶液和摩爾濃度為0.2m～2m的稀土鹽溶液滴加到酒石酸溶液進行反應，直至所述酒石酸溶液的ph值達到6.0～7.0時停止滴加，繼續(xù)攪拌反應1h～3h，然后依次進行抽濾、洗滌、干燥，得到白色粉末狀的堿式酒石酸稀土穩(wěn)定劑。

進一步地，所述氫氧化鈉溶液的滴加速度為0.1l/min～2l/min，所述稀土鹽溶液的滴加速度為0.1l/min～2l/min。

進一步地，在進行干燥操作時，干燥的溫度為60℃～100℃。

進一步地，所述稀土鹽溶液至少包括稀土硝酸鹽溶液或稀土氯化物溶液中的一種。

本發(fā)明的另一個目的在于提出所述的稀土復合pvc熱穩(wěn)定劑的制備方法。

所述的稀土復合pvc熱穩(wěn)定劑的制備方法，包括如下步驟：將所述堿式酒石酸稀土穩(wěn)定劑、所述硬脂酸鈣、所述硬脂酸鋅、所述礦物油和所述β-二酮混合，再升溫至80℃～105℃后攪拌回流10min～30min，然后依次加入所述亞磷酸酯和所述多元醇，再升溫至100℃～125℃后攪拌回流15min～40min，然后冷卻至室溫，即得到稀土復合pvc熱穩(wěn)定劑。

本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實踐了解到。

具體實施方式

下面詳細描述本發(fā)明的實施例，所述實施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。

本發(fā)明的一個目的在于提出一種熱穩(wěn)定效果好且無毒的稀土復合pvc熱穩(wěn)定劑。

本發(fā)明的一種稀土復合pvc熱穩(wěn)定劑，包括如下重量份數(shù)的原料：堿式酒石酸稀土穩(wěn)定劑35份～60份、硬脂酸鈣5份～15份、硬脂酸鋅6份～18份、多元醇7份～16份、β-二酮4份～10份、亞磷酸酯3份～6份和礦物油8份～18份。

本發(fā)明的稀土復合pvc熱穩(wěn)定劑，通過各組分合理的復合配比，并采用相適應的復合、乳化工藝，獲得適用于pvc制品加工的高效復合熱穩(wěn)定劑。其中，主穩(wěn)定劑為堿式酒石酸稀土，具有堿性基團和較高的稀土含量，能對pvc降解產(chǎn)生的hcl進行吸收，具有很好的熱穩(wěn)定效果，且堿式酒石酸稀土的制備方法簡單易行，整個過程的反應條件比較溫和，易于操作，節(jié)約了大量的能源和成本。本發(fā)明的稀土復合pvc熱穩(wěn)定劑，解決了單一稀土熱穩(wěn)定劑初期著色性差，熱穩(wěn)定時間較短，耐候性弱的問題。所述的稀土復合pvc熱穩(wěn)定劑是各組分在熔融狀態(tài)下復配成復合穩(wěn)定劑，減少了粉塵污染操作簡單，而且操作簡單，易于實施，另外，本發(fā)明的稀土復合pvc熱穩(wěn)定劑無毒，無鉛、鎘，抗硫化污染，而且有很好的增塑、偶聯(lián)效果。

本發(fā)明的另一個目的在于提出所述的稀土復合pvc熱穩(wěn)定劑的制備方法。

所述的稀土復合pvc熱穩(wěn)定劑的制備方法，包括如下步驟：將所述堿式酒石酸稀土穩(wěn)定劑、所述硬脂酸鈣、所述硬脂酸鋅、所述礦物油和所述β-二酮混合，再升溫至80℃～105℃后攪拌回流10min～30min，然后依次加入所述亞磷酸酯和所述多元醇，再升溫至100℃～125℃后攪拌回流15min～40min，然后冷卻至室溫，即得到稀土復合pvc熱穩(wěn)定劑。

下面通過具體實施例詳細描述本發(fā)明。

實施例1

實施例1提出了一種稀土復合pvc熱穩(wěn)定劑，包括如下重量份數(shù)的原料：堿式酒石酸鑭穩(wěn)定劑35份、硬脂酸鈣15份、硬脂酸鋅6份、三羥甲基乙烷16份、β-二酮4份、亞磷酸酯6份和礦物油8份。

實施例1的稀土復合pvc熱穩(wěn)定劑，其制備方法包括如下步驟：

堿式酒石酸鑭穩(wěn)定劑的制備：取質量百分濃度為0.1％的酒石酸溶液，在攪拌的同時升溫至90℃，然后同時將質量百分濃度為0.96％的氫氧化鈉溶液和摩爾濃度為2m的硝酸鑭溶液滴加到酒石酸溶液進行反應，所述氫氧化鈉溶液的滴加速度為2l/min，所述稀土鹽溶液的滴加速度為0.1l/min，直至所述酒石酸溶液的ph值達到6.0時停止滴加，繼續(xù)攪拌反應3h，然后依次進行抽濾、洗滌、干燥，干燥的溫度為60℃，得到白色粉末狀的堿式酒石酸鑭穩(wěn)定劑。

稀土復合pvc熱穩(wěn)定劑的制備：將所述堿式酒石酸鑭穩(wěn)定劑、所述硬脂酸鈣、所述硬脂酸鋅、所述礦物油和所述β-二酮混合，再升溫至105℃后攪拌回流10min，然后依次加入所述亞磷酸酯和所述三羥甲基乙烷，再升溫至125℃后攪拌回流15min，然后冷卻至室溫，即得到稀土復合pvc熱穩(wěn)定劑。

實施例2

實施例2提出了一種稀土復合pvc熱穩(wěn)定劑，包括如下重量份數(shù)的原料：堿式酒石酸釹穩(wěn)定劑60份、硬脂酸鈣5份、硬脂酸鋅18份、二縮二乙二醇7份、β-二酮10份、亞磷酸酯3份和礦物油18份。

實施例2的稀土復合pvc熱穩(wěn)定劑，其制備方法包括如下步驟：

堿式酒石酸釹穩(wěn)定劑的制備：取質量百分濃度為22％的酒石酸溶液，在攪拌的同時升溫至60℃，然后同時將質量百分濃度為14％的氫氧化鈉溶液和摩爾濃度為0.2m的氯化釹溶液滴加到酒石酸溶液進行反應，所述氫氧化鈉溶液的滴加速度為0.1l/min，所述稀土鹽溶液的滴加速度為2l/min，直至所述酒石酸溶液的ph值達到7.0時停止滴加，繼續(xù)攪拌反應1h，然后依次進行抽濾、洗滌、干燥，干燥的溫度為100℃，得到粉色粉末狀的堿式酒石酸釹穩(wěn)定劑。

稀土復合pvc熱穩(wěn)定劑的制備：將所述堿式酒石酸釹穩(wěn)定劑、所述硬脂酸鈣、所述硬脂酸鋅、所述礦物油和所述β-二酮混合，再升溫至80℃后攪拌回流30min，然后依次加入所述亞磷酸酯和所述二縮二乙二醇，再升溫至100℃后攪拌回流40min，然后冷卻至室溫，即得到稀土復合pvc熱穩(wěn)定劑。

實施例3

實施例3提出了一種稀土復合pvc熱穩(wěn)定劑，包括如下重量份數(shù)的原料：堿式酒石酸鑭鈰(la2o3/σreo為35.4％，ceo2/σreo為64.6％)穩(wěn)定劑47份、硬脂酸鈣10份、硬脂酸鋅12份、三羥甲基丙烷11份、β-二酮7份、亞磷酸酯5份和礦物油13份。

實施例3的稀土復合pvc熱穩(wěn)定劑，其制備方法包括如下步驟：

堿式酒石酸鑭鈰穩(wěn)定劑的制備：取質量百分濃度為11％的酒石酸溶液，在攪拌的同時升溫至75℃，然后同時將質量百分濃度為7％的氫氧化鈉溶液、摩爾濃度為1.1m的硝酸鑭鈰溶液滴加到酒石酸溶液進行反應，所述氫氧化鈉溶液的滴加速度為1l/min，所述稀土鹽溶液的滴加速度為1l/min，直至所述酒石酸溶液的ph值達到6.5時停止滴加，繼續(xù)攪拌反應2h，然后依次進行抽濾、洗滌、干燥，干燥的溫度為80℃，得到白色粉末狀的堿式酒石酸鑭鈰穩(wěn)定劑。

稀土復合pvc熱穩(wěn)定劑的制備：將所述堿式酒石酸鑭鈰穩(wěn)定劑、所述硬脂酸鈣、所述硬脂酸鋅、所述礦物油和所述β-二酮混合，再升溫至92℃后攪拌回流20min，然后依次加入所述亞磷酸酯和所述三羥甲基丙烷，再升溫至112℃后攪拌回流27min，然后冷卻至室溫，即得到稀土復合pvc熱穩(wěn)定劑。

將本發(fā)明實施例1-3的稀土復合pvc熱穩(wěn)定劑與硬脂酸稀土穩(wěn)定劑、有機錫穩(wěn)定劑的熱穩(wěn)定性能進行對比(按重量份數(shù)添加)，結果見表1。

pvc樣品的制備：

按表中pvc的配方準確稱取各組分，用小型高速混料機混合均勻，然后在雙輥煉塑機上180℃混煉5min，制成厚度1mm的薄片，然后剪成2cm×2cm試片，按標準進行測試。

力學性能測試：按表中pvc的配方準確稱取各組分，用小型高速混料機混合均勻，然后在雙輥煉塑機上180℃混煉5min，平板硫化機上制板，萬能制樣機上裁成啞鈴型，按照標準進行測試。

表1：熱穩(wěn)定劑性能比較

通過表1可以看出，在pvc制備過程中，加入本發(fā)明實施例的稀土復合熱穩(wěn)定劑與硬脂酸稀土穩(wěn)定劑和有機錫穩(wěn)定劑相比，本發(fā)明實施例制備的pvc，其熱分解時間和熱老化時間明顯要比稀土復合熱穩(wěn)定劑與硬脂酸稀土穩(wěn)定劑要長，同時沖擊強度、斷裂伸長率等沒有損失。說明本發(fā)明實施例的稀土復合熱穩(wěn)定劑，其熱穩(wěn)定性能更好。

綜上，本發(fā)明的稀土復合熱穩(wěn)定劑，是各組分在熔融狀態(tài)下復配成復合穩(wěn)定劑，減少了粉塵污染，而且操作簡單，易于實施。主穩(wěn)定劑為堿式酒石酸稀土，具有堿性基團和較高的稀土含量，能對pvc降解產(chǎn)生的hcl進行吸收，具有很好的熱穩(wěn)定效果，且堿式酒石酸稀土的制備方法簡單易行，整個過程的反應條件比較溫和，易于操作，節(jié)約了大量的能源和成本，解決了單一稀土熱穩(wěn)定劑初期著色性差，熱穩(wěn)定時間較短，耐候性弱的問題。通過各組分合理的復合配比，并采用相適應的復合、乳化工藝，獲得適用于pvc制品加工的高效復合熱穩(wěn)定劑。本發(fā)明的稀土復合熱穩(wěn)定劑，無毒，無鉛、鎘，抗硫化污染，而且有很好的增塑、偶聯(lián)效果。

在本說明書的描述中，參考術語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特征、結構、材料或者特點包含于本發(fā)明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不必須針對的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結構、材料或者特點可以在任一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領域的技術人員可以將本說明書中描述的不同實施例或示例以及不同實施例或示例的特征進行結合和組合。

盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例，可以理解的是，上述實施例是示例性的，不能理解為對本發(fā)明的限制，本領域的普通技術人員在本發(fā)明的范圍內可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。