專利名稱：一種pvc環(huán)保液體熱穩(wěn)定劑的生產(chǎn)工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及精細化工領(lǐng)域，尤其是一種PVC環(huán)保液體熱穩(wěn)定劑的生產(chǎn)工藝。
背景技術(shù)：
聚氯乙烯(PVC)是世界上用量最大的五大合成樹脂之一，廣泛應(yīng)用于建材、化工、包裝、電氣及其他行業(yè)，但在加工溫度中不可避免地會發(fā)生分解，致使顏色加深，物理機械性能下降，甚至喪失使用價值，在加工過程中加入熱穩(wěn)定劑可以解決其熱降解問題。世界發(fā)達國家特別是歐美等國充分認識到鉛、鎘等引起的環(huán)境問題日益嚴重，紛紛制定各項法律，限制有毒的重金屬類在PVC加工中的應(yīng)用，特別是食品包裝、醫(yī)療衛(wèi)生器械等安全性問題，使得產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的調(diào)整任務(wù)較重。歐洲PVC熱穩(wěn)定劑生產(chǎn)商已做出承諾，即Vinyl 2010計劃，到2010年含鉛熱穩(wěn)定劑用量將減半，到2015年全面實現(xiàn)無鉛化。目前， 歐洲許多國家使用有機錫或鈣鋅系列穩(wěn)定劑作為替代品。一般在傳統(tǒng)PVC熱穩(wěn)定劑加入環(huán)氧大豆油輔助穩(wěn)定劑，但這僅是機械混合來實現(xiàn)其協(xié)同效應(yīng)，環(huán)氧脂肪酸鹽為環(huán)氧基與金屬皂產(chǎn)生分子內(nèi)協(xié)同效應(yīng)，其將環(huán)氧基引入金屬皂中，合成環(huán)氧金屬皂，增強金屬皂的穩(wěn)定性，同時減少環(huán)氧大豆油在PVC穩(wěn)定劑中的用量，從而降低穩(wěn)定劑成本。環(huán)氧金屬皂的傳統(tǒng)制備方法有兩種
(I)環(huán)氧化反應(yīng)-復分解反應(yīng)
脂肪酸與雙氧水在甲酸(或乙酸)的催化作用下先合成環(huán)氧脂肪酸，然后環(huán)氧脂肪酸再與金屬化合物進行復分解反應(yīng)生成環(huán)氧脂肪酸鹽。但是這個合成工藝有諸多問題(a)甲酸或者乙酸會帶來環(huán)境的污染，(b)反應(yīng)后處理甲酸或乙酸較為困難，難以清除完畢，(C)環(huán)氧化反應(yīng)工藝流程繁雜，難以完全反應(yīng)。(2)阜化反應(yīng)-復分解反應(yīng)
用片堿將環(huán)氧油脂進行皂化反應(yīng)，生成環(huán)氧脂肪酸鈉，然后與金屬氫氧化物進行復分解反應(yīng)生成環(huán)氧脂肪酸鹽。但是這個合成工藝有諸多問題Ca)皂化反應(yīng)反應(yīng)工藝流程繁雜，難以完全反應(yīng)，(b)環(huán)氧脂肪酸鈉進行復分解反應(yīng)需要大量的水，工業(yè)化不實際。此外，上述二種傳統(tǒng)工藝的產(chǎn)品收率低。利用上述二種傳統(tǒng)工藝合成得到的環(huán)氧脂肪酸鹽品質(zhì)較差、純度較低、色度高，將其與其他組分復配得到的PVC液體熱穩(wěn)定劑透明性差，無法適用于透明性要求高的軟制品中。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種生產(chǎn)PVC環(huán)保液體熱穩(wěn)定劑的改進工藝，其采用特殊的催化劑合成環(huán)氧脂肪酸，以及在捏合機中進行復分解反應(yīng)合成品質(zhì)好、純度高、色度低的環(huán)氧脂肪酸鹽，實現(xiàn)綠色環(huán)保與節(jié)能減排；利用本發(fā)明合成得到的環(huán)氧脂肪酸鹽與其他組分復配得到的PVC環(huán)保液體熱穩(wěn)定劑透明性好。為此，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案一種PVC環(huán)保液體熱穩(wěn)定劑的生產(chǎn)工藝，其步驟如下
脂肪酸和雙氧水在催化劑作用下得到中間產(chǎn)品環(huán)氧脂肪酸；然后，環(huán)氧脂肪酸與金屬氫氧化物或金屬氧化物于50-80°C下在捏合機中進行復分解反應(yīng)，得到環(huán)氧脂肪酸鹽；最后，環(huán)氧脂肪酸鹽與亞磷酸酯、抗氧劑、輔助熱穩(wěn)定劑以及溶劑復配得到PVC環(huán)保液體熱穩(wěn)定劑；
所述的催化劑為雜多酸催化劑或有機錸氧化物催化劑；所述的有機錸氧化物催化劑中，其活性成分為RReO3，其中R選自HX1-C18直鏈或支鏈的烷基、環(huán)烷基、芐基中的任一種；催化劑用量為脂肪酸和雙氧水兩者總質(zhì)量的0. 1-2%。本發(fā)明的復分解反應(yīng)是在捏合機中進行，促進了反應(yīng)進行，保證反應(yīng)完全。環(huán)氧脂肪酸的合成工藝采用新型催化劑，不是甲酸(乙酸)，工藝流程比傳統(tǒng)簡單，綠色環(huán)保。 上述生產(chǎn)工藝的路線如下
權(quán)利要求
1.一種PVC環(huán)保液體熱穩(wěn)定劑的生產(chǎn)工藝，其步驟如下 脂肪酸和雙氧水在催化劑作用下得到中間產(chǎn)品環(huán)氧脂肪酸；然后，環(huán)氧脂肪酸與金屬氫氧化物或金屬氧化物于50-80°C下在捏合機中進行復分解反應(yīng)，得到環(huán)氧脂肪酸鹽；最后，環(huán)氧脂肪酸鹽與亞磷酸酯、抗氧劑、輔助熱穩(wěn)定劑以及溶劑復配得到PVC環(huán)保液體熱穩(wěn)定劑； 所述的催化劑為雜多酸催化劑或有機錸氧化物催化劑；所述的有機錸氧化物催化劑中，其活性成分為RReO3，其中R選自HX1-C18直鏈或支鏈的烷基、環(huán)烷基、芐基中的任一種；催化劑用量為脂肪酸和雙氧水兩者總質(zhì)量的O. 1-2%。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的PVC環(huán)保液體熱穩(wěn)定劑的生產(chǎn)工藝，其特征在于，所述的脂肪酸是烷基為C4-C24的脂肪酸，其碳鏈為直鏈或支鏈，碘值為70-150I2/100g。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的PVC環(huán)保液體熱穩(wěn)定劑的生產(chǎn)工藝，其特征在于，所述雙氧水的質(zhì)量百分比濃度為30-50%。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的PVC環(huán)保液體熱穩(wěn)定劑的生產(chǎn)工藝，其特征在于，所述金屬氧化物或金屬氫氧化物中的金屬為鈣或鋅。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的PVC環(huán)保液體熱穩(wěn)定劑的生產(chǎn)工藝，其特征在于，所述的脂肪酸與雙氧水的摩爾比為1:1-6，所述的金屬氧化物或金屬氫氧化物與脂肪酸的摩爾比為1:2-3。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的PVC環(huán)保液體熱穩(wěn)定劑的生產(chǎn)工藝，其特征在于，復配時的各組分及其質(zhì)量百分比如下環(huán)氧脂肪酸鈣30-50%，環(huán)氧脂肪酸鋅8-15%，抗氧劑1-10%，亞磷酸酯10-20%，輔助熱穩(wěn)定劑1-5%，溶劑10-30%。
7.根據(jù)權(quán)利要求I或6所述的PVC環(huán)保液體熱穩(wěn)定劑的生產(chǎn)工藝，其特征在于，所述的亞磷酸酯為亞磷酸三苯酯、亞磷酸一苯二異辛酯、亞磷酸二苯異辛酯、聚(二丙二醇)苯基亞磷酸酯、四苯基二丙二醇二亞磷酸酯、4，4’ -亞丁基雙-(3-甲基-6-叔丁苯基)-(十三烷基)亞磷酸酯、4，4’ -對開異丙基二苯基C12-14-醇亞磷酸酯、無酚亞磷酸酯中的一種或二種以上的混合物。
8.根據(jù)權(quán)利要求I或6所述的PVC環(huán)保液體熱穩(wěn)定劑的生產(chǎn)工藝，其特征在于，所述的輔助熱穩(wěn)定劑為硬脂酰苯甲酰甲烷、二苯甲酰甲烷、油酰苯甲酰甲烷、2-乙基己酰苯甲酰甲烷中的一種。
9.根據(jù)權(quán)利要求I或6所述的PVC環(huán)保液體熱穩(wěn)定劑的生產(chǎn)工藝，其特征在于，所述的抗氧劑為三[2. 4-二叔丁基苯基]亞磷酸酯、四[β- (3，5_ 二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯、β - (3，5- 二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸正十八碳醇酯、2，4-叔丁基-4-苯酚、硫代~■丙Ife雙十~■燒酷中的一種。
10.根據(jù)權(quán)利要求I或6所述的PVC環(huán)保液體熱穩(wěn)定劑的生產(chǎn)工藝，其特征在于，所述的溶劑為白油、無味煤油、變壓器油、乙二醇丁醚、二乙二醇丁醚、二丙二醇甲醚、三丙二醇甲醚中的一種。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種PVC環(huán)保液體熱穩(wěn)定劑的生產(chǎn)工藝。現(xiàn)有PVC液體熱穩(wěn)定劑中的組份環(huán)氧脂肪酸鹽，其采用的合成工藝不夠合理，反應(yīng)不完全，環(huán)氧脂肪酸鹽的品質(zhì)較差，最終導致由其復配得到的PVC液體熱穩(wěn)定劑透明性差。本發(fā)明采用脂肪酸和雙氧水在催化劑作用下得到中間產(chǎn)品環(huán)氧脂肪酸；然后，環(huán)氧脂肪酸與金屬氫氧化物或金屬氧化物于50-80℃下在捏合機中進行復分解反應(yīng)，得到環(huán)氧脂肪酸鹽；最后，環(huán)氧脂肪酸鹽與亞磷酸酯、抗氧劑、輔助熱穩(wěn)定劑以及溶劑復配得到PVC環(huán)保液體熱穩(wěn)定劑；所述的催化劑為雜多酸催化劑或有機錸氧化物催化劑。利用本發(fā)明合成得到的環(huán)氧脂肪酸鹽與其他組分復配得到的PVC環(huán)保液體熱穩(wěn)定劑透明性好。
文檔編號C08K5/1515GK102775698SQ20121027803
公開日2012年11月14日 申請日期2012年8月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月7日
發(fā)明者徐會志, 譚麗麗, 陳旻 申請人:浙江傳化華洋化工有限公司