專利名稱：一種pvc穩(wěn)定劑及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明屬于化學領域，尤其涉及一種PVC穩(wěn)定劑及其制備方法。
背景技術：
聚氯乙烯(Polyvinylchlorid， PVC)全名為Polyvinylchlorid，主要成份為聚氯 乙烯，色澤鮮艷、耐腐蝕、牢固耐用，由于在制造過程中增加了增塑劑、抗老化劑等一些有毒 輔助材料來增強其耐熱性，韌性，延展性等，故其產(chǎn)品一般不存放食品和藥品。它是當今世 界上深受喜愛、頗為流行并且也被廣泛應用的一種合成材料。它的全球使用量在各種合成 材料中高居第二，廣義地說，凡以改善聚合物熱穩(wěn)定性能為目的而添加的助劑都可稱為熱 穩(wěn)定劑。理想的熱穩(wěn)定劑應同時具有吸收HC1、消除活性部位、與共軛多烯鏈加成、破壞碳正 離子鹽、防止自動氧化等功能，而又不產(chǎn)生對PVC降解有催化作用的產(chǎn)物。實際的熱穩(wěn)定劑 因具有不同的功能而表現(xiàn)出不同的熱穩(wěn)定特性，大致可分為初期型、長期型、中間型和全能 型四類。 1)鎘、鋅皂屬典型的初期型熱穩(wěn)定劑，能快速吸收HC1，并在Cd、 Zn的催化下有效 地以羧酸根取代PVC鏈上的不穩(wěn)定氯原子，從而有效抑制初期降解和著色，但因其消耗快 而轉化產(chǎn)物CdCl2、 ZnCl2，又是PVC脫HC1的高效催化劑，因而會引發(fā)PVC惡性降解使物料 突然變黑，因此長期熱穩(wěn)定性差。 2)鋇、鈣皂屬典型的長期型熱穩(wěn)定劑，只有吸收HC1的功能，因此不能有效抑制 PVC著色，但因轉化產(chǎn)物BaCl2、CaCl2不具催化活性，不會引起PVC突然變黑，長期熱穩(wěn)定性 較好。 3)脂肪酸有機錫屬中間型，既能吸收HC1 ，又能有效地以羧酸根取代PVC鏈上的不 穩(wěn)定氯原子，并且轉化產(chǎn)物不具催化活性。 4)硫醇有機錫則具有全能型特征，能同時以各種機制穩(wěn)定PVC，轉化產(chǎn)物也不具 催化活性，因此兼具優(yōu)異的初期和長期熱穩(wěn)定效果。 通常熱穩(wěn)定劑根據(jù)各自的特殊效能配合使用，單獨使用的情況極少，而且大部分 品種是粉末狀，還有一些是毒性很大的化學物質。為了使用方便，防止粉塵中毒，減小毒性 物質或代之以無毒性物質，近年國內外研制出許多種復合穩(wěn)定劑，例如，世界著名的德國熊 牌復合穩(wěn)定劑系列，美國、德國、日本、荷蘭等國的有機錫或復合有機錫穩(wěn)定劑，都在中國占 有相當?shù)氖袌?。因此，全力推廣應用我國研制的具有高效、低成本、無粉塵污染及無毒或低 毒性的新型復合穩(wěn)定劑，是我國塑料工業(yè)發(fā)展的迫切需要。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種高效、低成本、無粉塵污染及無毒或低毒性的新型復合 穩(wěn)定劑及其制備方法，該穩(wěn)定劑除具有傳統(tǒng)穩(wěn)定劑的穩(wěn)定作用外，還對樹脂加工產(chǎn)品具有 增韌增強、阻燃和高耐候性的功效。
本發(fā)明的技術方案是一種PVC穩(wěn)定劑，其組分及各組分的質量百分比如下
脂肪醇或有機酸 有機酸鹽
環(huán)氧大豆油
微納米金屬 海泡石礦或無機非金屬礦粉 其中，所述的脂肪醇是分子量< 8000的一種或幾種脂肪醇的混合物；有機酸為C3。
以下的脂肪酸；有機酸鹽為ReCa、ReAl、ReZn、ReMg、ReTi或稀土鹽或它們的混合物，其中Re
為C3。以下的脂肪酸；微納米金屬是粒度為10 400nm的Zn、 Al、 Cu、 Sn或Ti或它們的混
合物；海泡石礦或無機非金屬礦粉的粒度為300 3000目，所述的無機非金屬礦粉為同時
含有Si、 Mg和Al三種元素的無機礦粉體。 組成的穩(wěn)定劑可以是粉狀、粒狀或片狀。 上述PVC穩(wěn)定劑的制備方法步驟如下 (1)將微納米金屬粉碎至粒度為10 400nm ;海泡石礦粉或無機非金屬礦粉粉碎 至粒度為300 3000目； (2)將經(jīng)過步驟(1)處理的微納米金屬和海泡石礦粉或無機非金屬礦粉按上述組 成配比混合均勻； (3)按組成配比向步驟(2)的混合物中的加入有機酸鹽，混合均勻； (4)按組成配比向步驟(3)的混合物中的加入脂肪醇或有機酸，以及環(huán)氧大豆油； (5)按照GB/T 2917. 1——2002標準檢驗。 本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明的穩(wěn)定劑是一種高效、低成本、無粉塵污染及無毒或 低毒性的新型復合穩(wěn)定劑，該穩(wěn)定劑除具有傳統(tǒng)穩(wěn)定劑的穩(wěn)定作用外，還對樹脂加工產(chǎn)品 具有增韌增強、阻燃和高耐候性的功效；其制備方法簡單易操作，原料易得。具有廣泛的應 用前景。
具體實施方式

實例1 45Kgl250目的海泡石，加25Kg的硬脂酸鈣、20Kg的硬脂酸鋅、2Kg的硬脂酸稀土、 0. 2Kg的納米金屬鋅、4Kg的環(huán)氧大豆油、3. 8Kg的多元醇(二乙二醇、三乙二醇、聚二醇，分 子量為2000)的三種混合物，形成穩(wěn)定劑產(chǎn)品100Kg。
按穩(wěn)定劑pvc樹脂碳酸鈣二3 : 12 : 5的比例，將15kg上述制備的穩(wěn)定齊U、
60kgPVC樹脂和25kg碳酸鈣常規(guī)混合均勻后，在常規(guī)PVC型材機上，擠出合格PVC型材，型 材的落錘沖擊試驗和表面光潔度都高于同類產(chǎn)品。表1是加入上述制備的穩(wěn)定劑與市售 的穩(wěn)定劑的PVC樹脂在穩(wěn)定性方面的實驗結果數(shù)據(jù)，實驗溫度18(TC，實驗標準采用GB/ T2917. 1-2002。 表1傳統(tǒng)穩(wěn)定劑與新型穩(wěn)定劑剛果紅試驗穩(wěn)定性測試
穩(wěn)定時間(mi^^加入量5%10%15%
市售的穩(wěn)定劑131720
制備的穩(wěn)定劑202537 實例2 60Kg2000目的海泡石，加15Kg的硬脂酸鈣、15Kg的硬脂酸鋅、3Kg的硬脂酸稀土、 0. 5Kg的納米金屬鋅、3Kg的環(huán)氧大豆油、3. 5Kg的有機酸(硬脂酸、油酸、棕櫚酸)的三種混 合物，形成穩(wěn)定劑產(chǎn)品100Kg。
按穩(wěn)定劑pvc樹脂碳酸鈣二3 : 12 : 5的比例，將15kg上述制備的穩(wěn)定齊U、
60kgPVC樹脂和25kg碳酸鈣常規(guī)混合均勻后，在常規(guī)PVC管材擠出機上擠出PVC管材，各項 性能均滿足GB/T10002. 1-2006《給水用硬質聚氯乙烯(PVC-U)管材》的要求。表2是加入 上述制備的穩(wěn)定劑與市售的穩(wěn)定劑的PVC樹脂在穩(wěn)定性方面的實驗結果數(shù)據(jù)，實驗溫度 180。C，實驗標準采用GB/T2917. 1-2002。 表2傳統(tǒng)穩(wěn)定劑與新型穩(wěn)定劑剛果紅試驗穩(wěn)定性測試
穩(wěn)定時間(1^\ +n 、旦5%10%15%
傳統(tǒng)穩(wěn)定劑131720
新型穩(wěn)定劑22283權利要求
一種PVC穩(wěn)定劑，其特征在于，其組分及各組分的質量百分比如下脂肪醇或有機酸3～10％有機酸鹽 30～50％環(huán)氧大豆油2～10％微納米金屬0.1～1％海泡石礦或無機非金屬礦粉 40～60％其中，所述的脂肪醇是分子量＜8000的一種或幾種脂肪醇的混合物；有機酸為C30以下的脂肪酸；有機酸鹽為ReCa、ReAl、ReZn、ReMg、ReTi或稀土鹽或它們的混合物，其中Re為C30以下的脂肪酸；微納米金屬是粒度為10～400nm的Zn、Al、Cu、Sn或Ti或它們的混合物；海泡石礦或無機非金屬礦粉的粒度為300～3000目，所述的無機非金屬礦粉為同時含有Si、Mg和Al三種元素的無機礦粉體。
2. 制備權利要求1所述的一種PVC穩(wěn)定劑的方法，其特征在于，步驟如下(1) 將微納米金屬粉碎至粒度為10 400nm，海泡石礦粉或無機非金屬礦粉粉碎至粒 度為300 3000目；(2) 將經(jīng)過步驟(1)處理的微納米金屬和海泡石礦粉或無機非金屬礦粉按上述組成配 比混合均勻；(3) 按組成配比向步驟(2)的混合物中的加入有機酸鹽，混合均勻；(4) 按組成配比向步驟(3)的混合物中的加入脂肪醇或有機酸，以及環(huán)氧大豆油；(5) 按照GB/T 2917. 1——2002標準檢驗。
3. 根據(jù)權利要求1或2所述的一種PVC穩(wěn)定劑，其特征在于，該穩(wěn)定劑是粉狀、粒狀或 片狀。
全文摘要
本發(fā)明屬于化學領域，尤其涉及一種PVC穩(wěn)定劑及其制備方法。該穩(wěn)定劑的原料為脂肪醇或有機酸、有機酸鹽、環(huán)氧大豆油、微納米金屬、以及海泡石礦或無機非金屬礦粉，組成的穩(wěn)定劑可以是粉狀、粒狀或片狀。本發(fā)明的穩(wěn)定劑是一種高效、低成本、無粉塵污染及無毒或低毒性的新型復合穩(wěn)定劑，該穩(wěn)定劑除具有傳統(tǒng)穩(wěn)定劑的穩(wěn)定作用外，還對樹脂加工產(chǎn)品具有增韌增強、阻燃和高耐候性的功效；其制備方法簡單易操作，原料易得。具有廣泛的應用前景。
文檔編號C08K5/053GK101701076SQ20091022012
公開日2010年5月5日 申請日期2009年11月21日 優(yōu)先權日2009年11月21日
發(fā)明者叢培清, 孔慶和, 魏玉同 申請人:丹東昱衡實業(yè)發(fā)展有限公司