本發(fā)明屬于聚乙酸乙烯酯類樹脂加工助劑領(lǐng)域,具體涉及一種聚乙酸乙烯酯類樹脂用改性抗氧劑及其制備方法。
背景技術(shù):
聚氯乙烯塑料作為日常生活中的重要材料,其應用領(lǐng)域不斷拓寬,但高分子材料無論是天然的還是合成的,都易發(fā)生氧化反應,使材料褪色、泛黃、硬化、龜裂、喪失光澤或透明度等,進而導致抗沖擊強度、抗繞曲強度、抗張強度和伸長率等物理性能的大幅降低,影響塑料制品的正常使用。目前延緩高聚物氧化作用的措施,較為適宜的有:改進高聚物的化學結(jié)構(gòu)、對活潑端基進行消活穩(wěn)定處理和添加抗氧劑等。其中,添加抗氧劑是高聚物穩(wěn)定化處理最簡單通用的方法??寡鮿┦且种苹蜓泳徃呔畚锸艽髿庵醒趸虺粞踝饔枚到獾奶砑觿撬芰现袘米顝V泛的助劑。抗氧劑具有很強的高溫抗氧化能力,在聚氯乙烯塑料加工助劑領(lǐng)域具有無可替代的關(guān)鍵作用。如聚氯乙烯用MBS樹脂,由于采用丁二烯、苯乙烯等特殊原料聚合而成,在干燥過程中,耐老化能力明顯不足并出現(xiàn)發(fā)黃變色等現(xiàn)象。但是單純采用普通工藝加入抗氧劑,由于抗氧劑水溶性差、很難均勻分散在水性乳液中,無法很好的發(fā)揮抗氧劑的高溫抗氧化能力。而且乳液冷卻后容易出現(xiàn)分層現(xiàn)象,造成不必要的浪費。同樣該問題也存在于以乙酸乙烯為主體原料合成的聚氯乙烯加工助劑中,由于乙酸乙烯酯中存在殘留的乙酸成分無法去除。嚴重影響干燥環(huán)節(jié),容易出現(xiàn)產(chǎn)品高溫下變紅變黃現(xiàn)象。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是提供一種聚乙酸乙烯酯類樹脂用改性抗氧劑,乳液分散效果好,穩(wěn)定性高,抗氧化能力強,大大提高加工助劑干燥過程中抗氧化能力,解決后期加工使用過程中抗氧化能力不足等問題,本發(fā)明還提供其制備方法,制備工藝簡單,運行成本低廉。本發(fā)明所述的聚乙酸乙烯酯類樹脂用改性抗氧劑,由以下質(zhì)量份數(shù)的原料制成:脂肪酸100份、水250-300份、分散劑0.01-0.1份、堿性物質(zhì)20-26份、抗氧劑3-5份和吸附劑0.25-0.35份。所述的聚乙酸乙烯酯類樹脂用改性抗氧劑采用乳化法制備。脂肪酸為硬脂酸、油酸或軟脂酸中的一種或多種以任意比例混合。按100份脂肪酸干料投料量計算。分散劑為十二烷基硫酸鈉或十二烷基苯磺酸鈉中的一種或兩種以任意比例混合,分散劑加入的質(zhì)量份數(shù)優(yōu)選0.075份。堿性物質(zhì)為氫氧化鉀、氫氧化鈉、碳酸鈉、磷酸鉀或磷酸鈉中的一種或兩種以任意比例混合,堿性物質(zhì)加入的質(zhì)量份數(shù)優(yōu)選25份??寡鮿榭寡鮿?010、抗氧劑1076或8601無毒亞磷酸酯中的一種或多種以任意比例混合,抗氧劑加入的質(zhì)量份數(shù)優(yōu)選3.5份。吸附劑為納米氧化鋅或納米氧化鈣中的一種或兩種以任意比例混合,吸附劑加入的質(zhì)量份數(shù)為0.30份。本發(fā)明還提供聚乙酸乙烯酯類樹脂用改性抗氧劑的制備方法,包括以下步驟:將脂肪酸、水和分散劑加入反應裝置,攪拌,升溫至80℃-85℃,保溫,然后加入堿液,攪拌,再加入吸附劑和抗氧劑,降溫至40-60℃,用稀鹽酸調(diào)節(jié)pH在8-9之間,出料,得到改性抗氧劑。所述的聚乙酸乙烯酯類樹脂用改性抗氧劑的制備方法,優(yōu)選以下步驟:將脂肪酸、水和分散劑加入反應裝置,50-300r/min的攪拌速度下攪拌20-45min,升溫至80℃-85℃,保溫2-3h,加入堿液,攪拌0.5-1.5h,加入吸附劑和抗氧劑,降溫至40-60℃,用稀鹽酸調(diào)節(jié)pH在8-9之間,出料,得到改性抗氧劑。其中:所述堿液為堿性物質(zhì)加水配制成的。與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具有以下優(yōu)點:(1)本發(fā)明在乳化作用下、以脂肪酸鹽為載體、將抗氧劑有效分散在脂肪酸鹽表面形成穩(wěn)定分散的改性抗氧劑,分散效果好;(2)本發(fā)明熱穩(wěn)定性好,不受乳液溫度影響,抗老化能力強;有效提高高溫干燥、加工過程中聚(乙酸乙烯酯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸甲酯)三元共聚物樹脂的熱穩(wěn)定性及抗老化能力;有效解決含乙酸乙烯酯單體的加工助劑在硬質(zhì)聚氯乙烯用板材、型材、管材等加工制品耐老化性能及熱穩(wěn)定性不足發(fā)黃變紅變黑等現(xiàn)象;(3)本發(fā)明制備工藝簡單、成本低廉、效率高。具體實施方式下面結(jié)合實施例對本發(fā)明做進一步說明。實施例1首先將硬脂酸100份、水250份、十二烷基硫酸鈉0.01份加入反應裝置,在50r/min的攪拌速度下攪拌20min,然后升溫至80℃,保溫2h,緩慢加入堿液,攪拌0.5h后,加入納米氧化鋅0.25份、抗氧劑10763.5份,降溫至40℃,用稀鹽酸調(diào)節(jié)pH=8,出料。所述的堿液為氫氧化鉀20份和水225份配制而成。實施例2首先將硬脂酸100份、水300份、十二烷基硫酸鈉0.1份加入反應裝置,在100r/min的攪拌速度下攪拌30min,然后升溫至82℃,保溫2.5h,緩慢加入堿液,攪拌1h后,加入納米氧化鋅0.35份、抗氧劑10765.0份,降溫至45℃,用稀鹽酸調(diào)節(jié)pH=8.5,出料。所述的堿液為氫氧化鉀26份和水225份配制而成。實施例3首先將油酸100份、水300份、十二烷基苯磺酸鈉0.1份加入反應裝置,150r/min的攪拌速度下攪拌35min,然后升溫至83℃,保溫3h,緩慢加入堿液,攪拌1.5h后,加入納米氧化鈣0.35份、抗氧劑10103.5份,降溫至50℃,用稀鹽酸調(diào)節(jié)pH=8.7,出料。所述的堿液為氫氧化鈉20份和水225份配制而成。實施例4首先將軟脂酸100份、水280份、十二烷基苯磺酸鈉0.075份加入反應裝置,在200r/min的攪拌速度下攪拌40min,然后升溫至80℃,保溫2h,緩慢加入堿液,攪拌1h后加入納米氧化鈣0.30份、8601無毒亞磷酸酯3.5份,降溫至55℃,用稀鹽酸調(diào)節(jié)pH=8.6,出料。所述的堿液為磷酸鈉26份和水225份配制而成。實施例5首先將硬脂酸100份、水280份、十二烷基苯磺酸鈉0.075份加入反應裝置,在300r/min的攪拌速度下攪拌45min,然后升溫至85℃,保溫2.5h,緩慢加入堿液,攪拌0.5h后加入納米氧化鋅0.30份、8601無毒亞磷酸酯4.0份,降溫至60℃,用稀鹽酸調(diào)節(jié)pH=9.0,出料。所述的堿液為磷酸鉀25份和水225份配制而成。對比試驗:將以上實施例1-5制備的改性抗氧劑各2份分別加入到聚乙酸乙烯酯乳液100份中,攪拌10min,測乳液穩(wěn)定性及干燥過程中抗氧化能力。各項性能測試見表1和表2。對比例1將抗氧劑10102份加入到聚乙酸乙烯酯乳液100份中,攪拌10min,測乳液穩(wěn)定性及干燥過程中抗氧化能力。各項性能測試見表1和表2。對比例2將抗氧劑10762份加入到聚乙酸乙烯酯乳液100份中,攪拌10min,測乳液穩(wěn)定性及干燥過程中抗氧化能力。各項性能測試見表1和表2。對比例3將8601無毒亞磷酸酯2份加入到聚乙酸乙烯酯乳液100份中,攪拌10min,測乳液穩(wěn)定性及干燥過程中抗氧化能力。各項性能測試見表1和表2。表1是對乳液的穩(wěn)定性能進行比較。表1乳液的穩(wěn)定性能編號80℃乳液50℃乳液30℃乳液10℃乳液實施例1實施例2實施例3實施例4實施例5對比例1☆☆☆☆☆漂浮上層對比例2☆☆☆☆☆漂浮上層對比例3☆☆☆☆☆☆☆☆其中,越多代表乳液穩(wěn)定性能越好,☆越多代表乳液穩(wěn)定性能越差。通過表1分析得出,抗氧劑成分在低溫情況下容易析出,漂浮在乳液表面,無法起到抗氧化作用。采用改性抗氧劑之后,乳液穩(wěn)定性不受乳液溫度影響。表2是對乳液的耐老化性能進行比較,乳液自然晾干去除水分后研磨成粉末放入烘箱測試,溫度180℃。表2乳液的耐老化性能編號0min5min10min15min20min30min實施例1☆實施例2☆實施例3☆實施例4☆實施例5☆對比例1☆☆☆☆☆☆變黃變紅對比例2☆☆☆☆☆☆變黃對比例3☆☆☆☆變黃其中,越多代表乳液的耐老化性能越好,☆越多代表乳液的耐老化性能越差。由表2分析可知,當烘箱溫度在180℃,抗氧劑在乳液中發(fā)揮作用不是很明顯,采用改性抗氧劑耐老化性能明顯提高,變黃時間明顯拖后。