本發(fā)明屬于高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，涉及pvc用熱穩(wěn)定劑，尤其是一種pvc用透明鋇/鋅復(fù)合熱穩(wěn)定劑及其制備方法。

背景技術(shù)：

聚氯乙烯(pvc)是世界五大通用樹脂之一，也是最早工業(yè)化的樹脂之一，年產(chǎn)量?jī)H次于聚乙烯，因其性能優(yōu)異、價(jià)格低廉而被廣泛應(yīng)用于人們生活的各個(gè)領(lǐng)域。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，對(duì)pvc的需求量日益劇增。自20世紀(jì)30年代開始投入實(shí)際應(yīng)用到現(xiàn)在，pvc的應(yīng)用產(chǎn)量在塑料加工工業(yè)中一直居于第一位。但是制約著pvc拓寬應(yīng)用領(lǐng)域的最大問題就是其較差的熱穩(wěn)定性能，由實(shí)驗(yàn)測(cè)定結(jié)果顯示，pvc于140℃就已經(jīng)開始發(fā)生明顯分解，而其熔融加工溫度至少要在160℃以上，也就是說(shuō)pvc還未達(dá)到熔融狀態(tài)就已經(jīng)開始分解了，這嚴(yán)重制約了pvc的加工成型。因此，在pvc加工應(yīng)用中必須加入熱穩(wěn)定劑。

目前已經(jīng)工業(yè)化的pvc熱穩(wěn)定劑主要有鉛鹽類、金屬皂類、有機(jī)錫類、有機(jī)銻類、稀土類以及有機(jī)輔助熱穩(wěn)定劑。這些穩(wěn)定劑雖有各自的優(yōu)點(diǎn)，但存在著或有毒或價(jià)格昂貴以及透明性差、穩(wěn)定效率低等缺點(diǎn)。為了使pvc更好地應(yīng)用于透明制品領(lǐng)域，增加pvc制品的美觀性，研究一種透明、環(huán)保、價(jià)格合理的pvc復(fù)合熱穩(wěn)定劑具有很好的應(yīng)用前景。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有熱穩(wěn)定劑中存在的缺點(diǎn)和不足，本發(fā)明的目的在于提供一種復(fù)合透明pvc熱穩(wěn)定劑體系，經(jīng)該體系改性的pvc材料透明度高，無(wú)重金屬污染，熱穩(wěn)定性能優(yōu)良，易于成型加工，綜合性能優(yōu)異。

本發(fā)明的目的通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種pvc用液體鋇/鋅透明復(fù)合熱穩(wěn)定劑，包括主穩(wěn)定劑及輔助熱穩(wěn)定劑，所述的主穩(wěn)定劑為異辛酸鋇、異辛酸鋅按一定比例復(fù)配而成的復(fù)合熱穩(wěn)定劑，所述的輔助熱穩(wěn)定劑為水滑石或有機(jī)錫。

而且，所述的異辛酸鋇、異辛酸鋅的復(fù)配質(zhì)量比為4～1：2～1。

而且，所述的異辛酸鋇、異辛酸鋅的復(fù)配質(zhì)量比為3:1。

而且，異辛酸鋇、異辛酸鋅、水滑石的質(zhì)量比為4～1：2～1：0.2～1.4。

而且，異辛酸鋇、異辛酸鋅、水滑石的質(zhì)量比為3：1：1.4。

而且，所述的有機(jī)錫為硫醇甲基錫或硫醇丁基錫或二月桂酸二丁基錫。

而且，異辛酸鋇、異辛酸鋅、有機(jī)錫的質(zhì)量比為4～1：2～1：0.5～3。

而且，異辛酸鋇、異辛酸鋅、有機(jī)錫的質(zhì)量比為3：1：3。

而且，本復(fù)合熱穩(wěn)定劑的用量為100份pvc中添加2～5份。

本發(fā)明的有益效果在于：

1、本發(fā)明創(chuàng)造性的選擇鋇/鋅復(fù)合穩(wěn)定劑作為pvc材料的主穩(wěn)定劑，并通過(guò)將異辛酸鋇/異辛酸鋅的配比限定在3/1，達(dá)到最佳協(xié)同效果，較之現(xiàn)有技術(shù)，熱穩(wěn)定時(shí)間延長(zhǎng)、耐老化效果提高、透明性提高，其效果優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)中其他方案。

2、本發(fā)明更進(jìn)一步選擇水滑石作為輔助穩(wěn)定劑，水滑石加入進(jìn)一步顯著改善pvc的靜態(tài)熱穩(wěn)定性能，較之現(xiàn)有技術(shù)，熱穩(wěn)定時(shí)間延長(zhǎng)、耐老化效果提高、透明性提高，其效果優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)中其他方案。

3、本發(fā)明更進(jìn)一步選擇有機(jī)錫作為輔助穩(wěn)定劑，其中有機(jī)錫的加入能顯著改善pvc的靜態(tài)熱穩(wěn)定性能，較之現(xiàn)有技術(shù)，熱穩(wěn)定時(shí)間延長(zhǎng)、耐老化效果提高、透明性提高，其效果優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)中其他方案。

附圖說(shuō)明

圖1為液體鋇/鋅復(fù)合熱穩(wěn)定劑對(duì)pvc熱性能的影響；

圖2為異辛酸鋇/鋅復(fù)合熱穩(wěn)定劑的熱老化性能測(cè)試比較圖；

圖3為異辛酸鋇/鋅/水滑石復(fù)合熱穩(wěn)定劑的熱老化性能測(cè)試比較圖；

圖4為異辛酸鋇/鋅/硫醇有機(jī)錫復(fù)合熱穩(wěn)定劑的熱老化性能測(cè)試比較圖。

具體實(shí)施方式

下面通過(guò)具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳述，以下實(shí)施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。

實(shí)例1

將異辛酸鋇、異辛酸鋅按照表1的配比在高速混合機(jī)中混合均勻，制備異辛酸鋇/鋅復(fù)合熱穩(wěn)定劑。

表1異辛酸鋇/鋅復(fù)合熱穩(wěn)定劑配方

將制備好的復(fù)合熱穩(wěn)定劑4份、dop40份、pvc100份混合均勻，在輥溫160℃、輥距1.5mm的雙輥煉膠機(jī)上塑煉成片，然后切粒放入試管中，在180℃油浴中，按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)gb/t2917.1-2002剛果紅法測(cè)定復(fù)合物的靜態(tài)熱穩(wěn)定性能，結(jié)果如表2所示。

表2異辛酸鋇/異辛酸鋅不同復(fù)合比例靜態(tài)熱穩(wěn)定性能測(cè)試

表2數(shù)據(jù)說(shuō)明鋇/鋅復(fù)合具有一定協(xié)同效應(yīng)，且隨著鋇含量的增加熱穩(wěn)定時(shí)間在變長(zhǎng)，配方5#達(dá)到最佳協(xié)同效果，熱穩(wěn)定時(shí)間最長(zhǎng)為21.5min。

將制備好的復(fù)合熱穩(wěn)定劑4份、dop40份、pvc100份混合均勻，在輥溫160℃、輥距1.5mm的雙輥煉膠機(jī)上塑煉成片，制成15×15mm的樣片利用熱老化烘箱法來(lái)考察材料的老化性能，結(jié)果如圖2所示。

圖2數(shù)據(jù)說(shuō)明鋇/鋅復(fù)合具有一定協(xié)同效應(yīng)，且隨著鋇含量的增加熱老化變黑的時(shí)間在延長(zhǎng)，配方6#達(dá)到最佳協(xié)同效果，直到30min才完全變黑。

將制備好的復(fù)合熱穩(wěn)定劑4份、dop40份、pvc100份混合均勻，在輥溫160℃、輥距1.5mm的雙輥煉膠機(jī)上塑煉成片，制成40×40mm的樣片利用透光率霧度測(cè)定儀測(cè)來(lái)測(cè)定透明性能，結(jié)果如表4所示。

表4異辛酸鋇/鋅復(fù)合熱穩(wěn)定劑的透明性測(cè)試

表4數(shù)據(jù)說(shuō)明鋇/鋅復(fù)合熱穩(wěn)定劑配方5#透明性最佳。因此，下面的實(shí)例2～3都是在異辛酸鋇/鋅配比為3/1的基礎(chǔ)上展開的。

實(shí)例2

將異辛酸鋇、異辛酸鋅及水滑石按照表5的配比在高速混合機(jī)中混合均勻，制備異辛酸鋇/鋅復(fù)合熱穩(wěn)定劑。

表5異辛酸鋇/鋅/水滑石復(fù)合熱穩(wěn)定劑配方

將制備好的復(fù)合熱穩(wěn)定劑4份、dop40份、pvc100份混合均勻，在輥溫160℃、輥距1.5mm的雙輥煉膠機(jī)上塑煉成片，然后切粒放入試管中，在180℃油浴中，按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)gb/t2917.1-2002剛果紅法測(cè)定復(fù)合物的靜態(tài)熱穩(wěn)定性能，結(jié)果如表6所示。

表6異辛酸鋇/鋅/水滑石復(fù)合熱穩(wěn)定劑的靜態(tài)熱穩(wěn)定性測(cè)試

表6數(shù)據(jù)說(shuō)明水滑石的加入能顯著改善pvc的靜態(tài)熱穩(wěn)定性能，隨著水滑石在復(fù)合熱穩(wěn)定劑中的含量不斷增加，靜態(tài)熱穩(wěn)定性能不斷上升，配方11#的靜態(tài)熱穩(wěn)定時(shí)間最長(zhǎng)為61.2min。

將制備好的復(fù)合熱穩(wěn)定劑4份、dop40份、pvc100份混合均勻，在輥溫160℃、輥距1.5mm的雙輥煉膠機(jī)上塑煉成片，制成15×15mm的樣片利用熱老化烘箱法來(lái)考察材料的老化性能，結(jié)果如圖3所示。

圖3數(shù)據(jù)說(shuō)明水滑石的加入能顯著改善pvc的熱老化性能，隨著水滑石在復(fù)合熱穩(wěn)定劑中的含量不斷增加，熱老化性能不斷上升，配方11#的熱老化穩(wěn)定時(shí)間最長(zhǎng)為100min。

將制備好的復(fù)合熱穩(wěn)定劑4份、dop40份、pvc100份混合均勻，在輥溫160℃、輥距1.5mm的雙輥煉膠機(jī)上塑煉成片，制成40×40mm的樣片利用透光率霧度測(cè)定儀測(cè)來(lái)測(cè)定透明性能，結(jié)果如表8所示。

表8異辛酸鋇/鋅/水滑石復(fù)合熱穩(wěn)定劑的透明性測(cè)試

表8數(shù)據(jù)說(shuō)明水滑石的加入能顯著改善pvc的透明性能，隨著水滑石在復(fù)合熱穩(wěn)定劑中的含量不斷增加，透光率不斷上升，配方11#的透光率值最大為71.7％。

實(shí)例3

將異辛酸鋇、異辛酸鋅及硫醇有機(jī)錫按照表9的配比在高速混合機(jī)中混合均勻，制備異辛酸鋇/鋅復(fù)合熱穩(wěn)定劑。

表9異辛酸鋇/鋅/硫醇有機(jī)錫復(fù)合熱穩(wěn)定劑配方

將制備好的復(fù)合熱穩(wěn)定劑4份、dop40份、pvc100份混合均勻，在輥溫160℃、輥距1.5mm的雙輥煉膠機(jī)上塑煉成片，然后切粒放入試管中，在180℃油浴中，按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)gb/t2917.1-2002剛果紅法測(cè)定復(fù)合物的靜態(tài)熱穩(wěn)定性能，結(jié)果如表10所示。

表10異辛酸鋇/鋅/硫醇有機(jī)錫復(fù)合熱穩(wěn)定劑的靜態(tài)熱穩(wěn)定性測(cè)試

表10數(shù)據(jù)說(shuō)明硫醇有機(jī)錫的加入能顯著改善pvc的靜態(tài)熱穩(wěn)定性能，隨著硫醇有機(jī)錫在復(fù)合熱穩(wěn)定劑中的含量不斷增加，靜態(tài)熱穩(wěn)定性能不斷上升，配方16#的靜態(tài)熱穩(wěn)定時(shí)間最長(zhǎng)為58.5min。

將制備好的復(fù)合熱穩(wěn)定劑4份、dop40份、pvc100份混合均勻，在輥溫160℃、輥距1.5mm的雙輥煉膠機(jī)上塑煉成片，制成15×15mm的樣片利用熱老化烘箱法來(lái)考察材料的老化性能，結(jié)果如圖4所示。

圖4數(shù)據(jù)說(shuō)明硫醇有機(jī)錫的加入能顯著改善pvc的熱老化性能，隨著硫醇有機(jī)錫在復(fù)合熱穩(wěn)定劑中的含量不斷增加，熱老化性能不斷上升，配方16#的熱老化穩(wěn)定時(shí)間最長(zhǎng)為90min。

將制備好的復(fù)合熱穩(wěn)定劑4份、dop40份、pvc100份混合均勻，在輥溫160℃、輥距1.5mm的雙輥煉膠機(jī)上塑煉成片，制成40×40mm的樣片利用透光率霧度測(cè)定儀測(cè)來(lái)測(cè)定透明性能，結(jié)果如表12所示。

表12異辛酸鋇/鋅/硫醇有機(jī)錫復(fù)合熱穩(wěn)定劑的透明性測(cè)試

表12數(shù)據(jù)說(shuō)明硫醇有機(jī)錫的加入能顯著改善pvc的透明性能，隨著硫醇有機(jī)錫在復(fù)合熱穩(wěn)定劑中的含量不斷增加，透光率不斷上升，配方16#的透光率值最大為84.8％。

圖1中a、b、c三條曲線分別表示純鋇/鋅體系、ldh所占比例為25％和有機(jī)錫所占比例為50％的熱失重曲線。從圖中可知，a在216.03℃時(shí)就開始大量分解，b和c兩種配方則能夠有效延緩pvc的初始降解溫度；a在260.66℃時(shí)達(dá)到最大分解速率，b和c分別在263.52℃、284.02℃達(dá)到最大分解速率。這說(shuō)明添加ldh和有機(jī)錫都能夠與鋇/鋅復(fù)合熱穩(wěn)定劑產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)，起到延緩pvc的初始降解，改善pvc初期熱穩(wěn)定性能的作用。

以上所述的僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。