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一種pvc用水滑石油酸稀土復(fù)合環(huán)保穩(wěn)定劑及其制備方法

文檔序號:9539925閱讀:514來源:國知局
一種pvc用水滑石油酸稀土復(fù)合環(huán)保穩(wěn)定劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及PVC助劑領(lǐng)域,具體涉及一種PVC用水滑石油酸稀土復(fù)合環(huán)保穩(wěn)定劑及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]PVC以其優(yōu)越的物理性能和低廉的成本被普遍應(yīng)用在化工、材料、機(jī)械、農(nóng)業(yè)、日用品等領(lǐng)域,尤其在塑料領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用,被稱為五大通用塑料之一。但是PVC有一個(gè)非常重要的缺陷,就是在熱加工時(shí),容易分解產(chǎn)生HC1氣體,自身催化導(dǎo)致PVC劇烈的降解,而影響PVC產(chǎn)品的各種性能,如使PVC產(chǎn)品變色或者降低其機(jī)械性能等。為了克服PVC的這種缺陷,目前主要是在PVC的熱加工過程中添加適量的穩(wěn)定劑。
[0003]現(xiàn)在普遍工業(yè)化的熱穩(wěn)定劑只有鉛鹽類、有機(jī)錫類和金屬皂類。而鉛鹽類穩(wěn)定劑存在毒性、且造成一系列環(huán)境問題,因此鉛鹽復(fù)合熱穩(wěn)定劑順應(yīng)趨勢而誕生,雖然鉛鹽的使用量減少了,但仍存在毒害,鎘鉛熱穩(wěn)定劑的淘汰已是歷史的必然。而有機(jī)錫雖然熱穩(wěn)定性高,污染危害小,但價(jià)格昂貴,成本高,且有異味,不符合我國現(xiàn)階段的生產(chǎn)國情,使其發(fā)展處于受限狀態(tài)。金屬皂類熱穩(wěn)定劑效果性能有限。
[0004]隨著人們對環(huán)保意識的增強(qiáng)以及對環(huán)境的要求越來越高,PVC用穩(wěn)定劑的無毒化是未來穩(wěn)定劑發(fā)展的必然。稀土熱穩(wěn)定劑具有良好的熱穩(wěn)定性能,但早期熱穩(wěn)定性不高,初期著色性差,不能單獨(dú)做主穩(wěn)定劑,使其應(yīng)用和推廣受到一定限制,單一稀土熱穩(wěn)定劑的應(yīng)用往往難以滿足PVC加工與應(yīng)用性能的要求,復(fù)合化、多功能型稀土熱穩(wěn)定劑已是發(fā)展的趨勢。稀土熱穩(wěn)定劑與其他助劑配合使用時(shí),會產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng),可有效地提高熱穩(wěn)定效果,其復(fù)配型熱穩(wěn)定劑的綜合性能常優(yōu)于傳統(tǒng)鉛鹽及金屬皂類穩(wěn)定劑,在某些應(yīng)用中,稀土復(fù)合穩(wěn)定劑可部分或全部代替有機(jī)錫。我國稀土資源豐富,約占世界儲量的23%。因此充分利用我國的稀土資源開發(fā)一種我國特有的性能高效、無毒、符合我國目前生產(chǎn)國情的低價(jià)稀土復(fù)合熱穩(wěn)定劑,實(shí)現(xiàn)我國稀土資源的高效利用,具有非常重要的意義,開發(fā)PVC高效、無毒復(fù)合熱穩(wěn)定劑已成為必然。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明公開了一種PVC用水滑石油酸稀土復(fù)合環(huán)保穩(wěn)定劑及其制備方法。本發(fā)明的PVC穩(wěn)定劑具有良好的熱穩(wěn)定性和加工性能,且環(huán)保無毒、成本低廉,在PVC的加工過程中塑化性好、并可降低平衡扭矩,且成本低。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
一種PVC用水滑石油酸稀土復(fù)合環(huán)保穩(wěn)定劑,其特征在于:其由下列重量份的組分原料制備而得:改性鎂鋁水滑石20-30、單丁基氧化錫10-12、油酸鑭6-9、亞磷酸三甲酚酯1-3、硬脂酸鋇3-6、環(huán)氧硬脂酸丁酯2-4、檸檬酸三丁酯10-14、木糖醇5_6、鄰羥基并三唑和三嗪類1-2、硬脂酸鋅2-3、海泡石粉10-15。
[0007]所述的PVC用水滑石油酸稀土復(fù)合環(huán)保穩(wěn)定劑的制備方法,其特征在于,包括以下步驟:
(1)改性水滑石的制備:
a、取一定量的Mg(N03) 2.6H20和A1 ( N03) 3.9H20加入水中配成總摩爾濃度為0.6mol /L的鹽溶液,取一定量的NaOH和Na2C03加入去離子水中配成總摩爾濃度為
0.6mol /L堿溶液,將堿溶液以1-2滴/s速度滴加至鹽溶液中,隊(duì)保護(hù)下強(qiáng)烈攪拌,恒溫38-42 °C,pH值保持在9.5-10之間,滴加完畢后在攪拌1-1.5 h,于75 °C晶化8 h抽濾后洗滌至中性,將沉淀45-50°C烘干,得到Mg /A1水滑石,其中Mg( N03) 2.6H20和A1 (N03) 3.9Η20的摩爾比為2: 3,NaOH和Na2C03的摩爾比2:1,滴加時(shí)堿溶液與鹽溶液的體積比 1_1.2:1;
b、馬來酸和檸檬酸按照摩爾比為1:1-2的比例稱取一定量溶于分析純乙二醇中,充分混合后,加入步驟(1)制得的Mg /A1水滑石,在85-88°C恒溫下,攪拌9-10h,將產(chǎn)物抽濾,洗滌,75°C恒溫干燥20-22h,即制得改性鎂鋁水滑石,所述的馬來酸和檸檬酸二者的質(zhì)量和與乙二醇的體積比0.01-0.02g/mL,Mg /A1水滑石與馬來酸和檸檬酸兩者的質(zhì)量和之比為 1:1-1.5 ;
(2 )按配方比例將步驟(1)制得的改性鎂鋁水滑石、單丁基氧化錫、油酸鑭、亞磷酸三甲酚酯、硬脂酸鋇、環(huán)氧硬脂酸丁酯、硬脂酸鋅置于高能振磨設(shè)備中以650-700轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速充分振磨45-50分鐘,振磨溫度50-60°C,得到混合物料A ;
(3)將檸檬酸三丁酯加入攪拌釜中,緩慢升溫至65-68°C,加入步驟(2)制得的混合物料A及配方中的其余組分,保持溫度恒定,充分?jǐn)嚢?.5-2.0小時(shí),冷卻得到復(fù)合穩(wěn)定劑。
[0008]有益效果
本申請是將改性水滑石、單丁基氧化錫、油酸鑭、亞磷酸三甲酚酯及其它助劑復(fù)配得到的復(fù)合穩(wěn)定劑,原料間具有很好協(xié)同穩(wěn)定作用,傳統(tǒng)的水滑石能夠吸收PVC降解脫出的HC1氣體,起到熱穩(wěn)定的作用,但是初期穩(wěn)定性不好,本申請采用馬來酸和檸檬酸對水滑石LDH進(jìn)行改性,改性后的水滑石LDH對PVC的初期穩(wěn)定性和長期穩(wěn)定性均有很大提高,改性后的水滑石LDH在與有機(jī)錫和稀土及其它輔助助劑劑進(jìn)行復(fù)配,得到本申請的復(fù)合穩(wěn)定劑,其對PVC具有協(xié)同穩(wěn)定作用,提高穩(wěn)定性的同時(shí),降低了制品成本,稀土較強(qiáng)的配位絡(luò)合能力,與PVC中的不穩(wěn)定氯作用,從而對PVC起到熱穩(wěn)定作用,稀土具有初期抗鋅燒能力和長期熱穩(wěn)定性,對提高PVC塑料的耐熱性能和力學(xué)性能有良好的效果,具有無毒、防輻射、高效、環(huán)保優(yōu)良特性,且成本低。
[0009]改性水滑石、稀土熱穩(wěn)定劑、有機(jī)錫與其它助劑配合使用時(shí),會產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng),可有效地提高熱穩(wěn)定效果,其復(fù)配型熱穩(wěn)定劑的綜合性能常優(yōu)于傳統(tǒng)鉛鹽及金屬皂類穩(wěn)定劑,在某些應(yīng)用中,稀土復(fù)合穩(wěn)定劑可部分或全部代替有機(jī)錫,降低了制品成本,本復(fù)合穩(wěn)定劑為新型、復(fù)合、高效水滑石稀土復(fù)合環(huán)保熱穩(wěn)定劑。
【具體實(shí)施方式】
[0010]一種PVC用水滑石油酸稀土復(fù)合環(huán)保穩(wěn)定劑,其由下列重量(kg)的組分原料制備而得:改性鎂鋁水滑石25、單丁基氧化錫11、油酸鑭8、亞磷酸三甲酚酯2、硬脂酸鋇5、環(huán)氧硬脂酸丁酯3、檸檬酸三丁酯13、木糖醇5、鄰羥基并三唑和三嗪類2、硬脂酸鋅2、海泡石粉13, 制備方法如下:
(1)改性水滑石的制備:
a、取
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