本發(fā)明涉及復(fù)合穩(wěn)定劑領(lǐng)域，具體涉及一種用于pvc膜及管材的熱穩(wěn)定劑及其制備方法。

背景技術(shù)：

塑料穩(wěn)定劑是塑料加工中必須的添加劑，用于提高塑料制品的光穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性，提高其抗熱解和抗老化等各項(xiàng)性能指標(biāo)，以及改善塑料加工過程的塑化和擠出性能。

穩(wěn)定劑包括鹽基性鉛鹽、脂肪酸皂、有機(jī)錫、有機(jī)輔助穩(wěn)定劑等；如：①三鹽基碳酸鉛、二鹽基亞磷酸鉛的耐熱性、電絕緣性較好，但有毒，透明和分散性差，電纜料以該類穩(wěn)定劑為主；②脂肪酸皂通常2種以上并用以產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)，其中鎘皂和鋇皂有毒，鈣鋅穩(wěn)定劑具有環(huán)保無毒的特點(diǎn)，是目前公認(rèn)的替代鉛鹽的唯一選擇，適用于各種pvc、橡膠、部分涂料制品或產(chǎn)品；③有機(jī)錫具有良好的透明性，許多品種的耐熱性和耐候性十分突出，但價(jià)格高，應(yīng)用范圍小，目前多用于透明塑料制品；④有機(jī)輔助穩(wěn)定劑則通常是上述穩(wěn)定劑的輔助性添加物，以改善某種性能指標(biāo)。

現(xiàn)有的穩(wěn)定劑普遍都存在各種各樣的缺點(diǎn)，其中鈣鋅穩(wěn)定劑雖然具有環(huán)保無毒、適應(yīng)性廣的特點(diǎn)，理論上是鋅吸收pvc降解產(chǎn)生的hcl，阻斷降解，但生成的氯化鋅反而催化降解，因此其穩(wěn)定性差，容易出現(xiàn)燒鋅的現(xiàn)象，同時(shí)其初期的著色性也并好。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種用于pvc膜及管材的熱穩(wěn)定劑及其制備方法，解決現(xiàn)有鈣鋅穩(wěn)定劑穩(wěn)定性差及初期著色性差的問題。

為解決上述的技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種用于pvc膜及管材的熱穩(wěn)定劑的制備方法，包括如下步驟：a.向反應(yīng)釜中加入硬脂酸，加熱使其融化，待硬脂酸完全融化后保持熔融狀態(tài)；b.向熔融狀態(tài)的硬脂酸中勻速的加入氧化鋅，在加入氧化鋅的同時(shí)滴加催化劑α，氧化鋅加入完成后，等待其反應(yīng)7～15分鐘后，勻速的加入氫氧化鈣，在加入氫氧化鈣的同時(shí)滴加催化劑β；c.待氫氧化鈣加入完成后，保持反應(yīng)并將溫度逐步升至100～115℃，期間水分逐步蒸發(fā)，待水分逐步蒸發(fā)完全后得到含有鈣鋅硬脂酸鹽的熔融物料；d.將含有鈣鋅硬脂酸鹽的熔融物料冷卻壓片，然后將其粉碎至粉狀，將得到的粉狀物料與按比例準(zhǔn)備好的硫醇銻、聚乙烯蠟和改性助劑加入混合機(jī)中混合均勻得到混合物x；e.將混合物x進(jìn)行擠出造粒得到顆粒狀成品。

步驟b中向熔融狀態(tài)的硬脂酸中勻速的加入氧化鋅，同時(shí)滴加催化劑α，是為了使硬脂酸和氧化鋅在催化劑α的作用下迅速進(jìn)行反應(yīng)，生成硬脂酸鋅，勻速的加入氫氧化鈣，同時(shí)滴加催化劑β，是為了使硬脂酸和氫氧化鈣在催化劑β的作用下迅速進(jìn)行反應(yīng)，生成硬脂酸鈣，使用氫氧化鈣而不使用氧化鈣是因?yàn)檠趸}是生石灰，堿性強(qiáng)，發(fā)熱嚴(yán)重，使用氫氧化鈣可以使反應(yīng)更為緩和，不會過于激烈，等氧化鋅反應(yīng)7～15分鐘后再加入氫氧化鈣是因?yàn)橐惹罢叻磻?yīng)完再讓后者進(jìn)行反應(yīng)，在逐步將溫度升至100～115℃的過程中，水分會逐漸蒸發(fā)，溫度逐步升高是為了控制反應(yīng)速度，避免反應(yīng)過于劇烈，生成各種副產(chǎn)物，同時(shí)防止出現(xiàn)溢鍋的現(xiàn)象，最后加入硫醇銻、聚乙烯蠟和改性助劑是為了提高制備出的復(fù)合穩(wěn)定劑成品的穩(wěn)定性及初期的著色性，銻鹽與鈣的協(xié)同作用也很好，因此加入硫醇銻后能提高復(fù)合穩(wěn)定劑成品的穩(wěn)定性，延遲或者克服“鋅燒”現(xiàn)象，而聚乙烯蠟是為了改善混合后得到物料的潤滑性等性能，更便于加工。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)選，所述步驟a中使硬脂酸融化的過程中，當(dāng)硬脂酸融化了20%以上后，對硬脂酸進(jìn)行攪拌直至完全融化。

當(dāng)硬脂酸部分融化后進(jìn)行攪拌，能加速融化，提高生產(chǎn)效率。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)選，所述步驟b中的催化劑α和催化劑β均為醋酸，步驟b中熔融狀態(tài)的硬脂酸、氧化鋅、催化劑α、氫氧化鈣和催化劑β的質(zhì)量份數(shù)分別為熔融狀態(tài)的硬脂酸90～100份、氧化鋅3～4份，催化劑α0.05～0.1份、氫氧化鈣5～8份和催化劑β0.05～0.1份。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)選，所述步驟c中，保持反應(yīng)的時(shí)間為10～30分鐘。

這樣能使反應(yīng)更充分，避免造成原材料的浪費(fèi)。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)選，所述步驟d中的改性助劑環(huán)氧大豆油，所述粉狀物料中硬脂酸鹽的含量占粉狀物料總質(zhì)量的8%～10%，步驟d中的粉狀物料、硫醇銻、聚乙烯蠟和環(huán)氧大豆油按質(zhì)量份數(shù)計(jì)分別為粉狀物料90～100份、硫醇銻3～6份、聚乙烯蠟27～30份和環(huán)氧大豆油6～10份。

加入環(huán)氧大豆油是為了改善混合后得到物料的塑化性性能，也是為了更方便對混合物料進(jìn)行加工。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)選，所述步驟d中的硫醇銻的制備方法包括如下步驟：（1）.按比例準(zhǔn)備好巰基羧酸、脂肪醇、催化劑和有機(jī)溶劑，加熱回流進(jìn)行酯化反應(yīng)，直至反應(yīng)水完全分出為止，得到f物料；（2）.趁熱向f物料中加入三氧化二銻溶液，繼續(xù)加熱回流進(jìn)行合成反應(yīng)，反應(yīng)完全后停止加熱，靜置分相并趁熱分出其中的水相，將有機(jī)相進(jìn)行真空蒸餾，蒸出溶劑后經(jīng)真空干燥，得到巰基羧酸酯銻熱穩(wěn)定劑，即得硫醇銻熱穩(wěn)定劑。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)選，所述巰基羧酸、脂肪醇摩爾比為1:1～1:1.2。

一種由上述任意一項(xiàng)所述的制備方法制備出的用于pvc膜及管材的熱穩(wěn)定劑，包含如下質(zhì)量分?jǐn)?shù)的成分：硬脂酸60～65%、氧化鋅2～4%，氫氧化鈣4～6%、硫醇銻1.9～2.8%、聚乙烯蠟20～22%和環(huán)氧大豆油5～8%。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

1.加入了硫醇銻進(jìn)行改性，改性后，復(fù)合穩(wěn)定劑的穩(wěn)定性更好。

2.使用熔融法制備，不會產(chǎn)生含鹽廢水。

3.反應(yīng)過程快速且可控。

4.制作工藝簡單，生產(chǎn)方法簡單。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

具體實(shí)施例1：

一種用于pvc膜及管材的熱穩(wěn)定劑的制備方法，包括如下步驟：a.向反應(yīng)釜中加入硬脂酸，加熱使其融化，待硬脂酸完全融化后保持熔融狀態(tài)；b.向熔融狀態(tài)的硬脂酸中勻速的加入氧化鋅，在加入氧化鋅的同時(shí)滴加催化劑α，氧化鋅加入完成后，等待其反應(yīng)7～15分鐘后，勻速的加入氫氧化鈣，在加入氫氧化鈣的同時(shí)滴加催化劑β；c.待氫氧化鈣加入完成后，保持反應(yīng)并將溫度逐步升至100～115℃，期間水分逐步蒸發(fā)，待水分逐步蒸發(fā)完全后得到含有鈣鋅硬脂酸鹽的熔融物料；d.將含有鈣鋅硬脂酸鹽的熔融物料冷卻壓片，然后將其粉碎至粉狀，將得到的粉狀物料與按比例準(zhǔn)備好的硫醇銻、聚乙烯蠟和改性助劑加入混合機(jī)中混合均勻得到混合物x；e.將混合物x進(jìn)行擠出造粒得到顆粒狀成品。

步驟b中向熔融狀態(tài)的硬脂酸中勻速的加入氧化鋅，同時(shí)滴加催化劑α，是為了使硬脂酸和氧化鋅在催化劑α的作用下迅速進(jìn)行反應(yīng)，生成硬脂酸鋅，勻速的加入氫氧化鈣，同時(shí)滴加催化劑β，是為了使硬脂酸和氫氧化鈣在催化劑β的作用下迅速進(jìn)行反應(yīng)，生成硬脂酸鈣，使用氫氧化鈣而不使用氧化鈣是因?yàn)檠趸}是生石灰，堿性強(qiáng)，發(fā)熱嚴(yán)重，使用氫氧化鈣可以使反應(yīng)更為緩和，不會過于激烈，等氧化鋅反應(yīng)7～15分鐘后再加入氫氧化鈣是因?yàn)橐惹罢叻磻?yīng)完再讓后者進(jìn)行反應(yīng)，在逐步將溫度升至100～115℃的過程中，水分會逐漸蒸發(fā)，溫度逐步升高是為了控制反應(yīng)速度，避免反應(yīng)過于劇烈，生成各種副產(chǎn)物，同時(shí)防止出現(xiàn)溢鍋的現(xiàn)象，最后加入硫醇銻、聚乙烯蠟和改性助劑是為了提高制備出的復(fù)合穩(wěn)定劑成品的穩(wěn)定性及初期的著色性，銻鹽與鈣的協(xié)同作用也很好，因此加入硫醇銻后能提高復(fù)合穩(wěn)定劑成品的穩(wěn)定性，延遲或者克服“鋅燒”現(xiàn)象，而聚乙烯蠟是為了改善混合后得到物料的潤滑性等性能，更便于加工。

具體實(shí)施例2：

本實(shí)施例是在具體實(shí)施例1的基礎(chǔ)上對步驟a進(jìn)行了進(jìn)一步的說明，所述步驟a中使硬脂酸融化的過程中，當(dāng)硬脂酸融化了20%以上后，對硬脂酸進(jìn)行攪拌直至完全融化。

當(dāng)硬脂酸部分融化后進(jìn)行攪拌，能加速融化，提高生產(chǎn)效率。

具體實(shí)施例3：

本實(shí)施例是在具體實(shí)施例1的基礎(chǔ)上對步驟b進(jìn)行了進(jìn)一步的說明，所述步驟b中的催化劑α和催化劑β均為醋酸，步驟b中熔融狀態(tài)的硬脂酸、氧化鋅、催化劑α、氫氧化鈣和催化劑β的質(zhì)量份數(shù)分別為熔融狀態(tài)的硬脂酸90～100份、氧化鋅3～4份，催化劑α0.05～0.1份、氫氧化鈣5～8份和催化劑β0.05～0.1份。

具體實(shí)施例4：

本實(shí)施例是在具體實(shí)施例3的基礎(chǔ)上對步驟b進(jìn)行了進(jìn)一步的說明，所述步驟b中的催化劑α和催化劑β均為醋酸，步驟b中熔融狀態(tài)的硬脂酸、氧化鋅、催化劑α、氫氧化鈣和催化劑β的質(zhì)量份數(shù)分別為熔融狀態(tài)的硬脂酸90份、氧化鋅3份，催化劑α0.05份、氫氧化鈣5份和催化劑β0.05份。

具體實(shí)施例5：

本實(shí)施例是在具體實(shí)施例3的基礎(chǔ)上對步驟b進(jìn)行了進(jìn)一步的說明，所述步驟b中的催化劑α和催化劑β均為醋酸，步驟b中熔融狀態(tài)的硬脂酸、氧化鋅、催化劑α、氫氧化鈣和催化劑β的質(zhì)量份數(shù)分別為熔融狀態(tài)的硬脂酸95份、氧化鋅3.6份，催化劑α0.08份、氫氧化鈣6份和催化劑β0.07份。

具體實(shí)施例6：

本實(shí)施例是在具體實(shí)施例3的基礎(chǔ)上對步驟b進(jìn)行了進(jìn)一步的說明，所述步驟b中的催化劑α和催化劑β均為醋酸，步驟b中熔融狀態(tài)的硬脂酸、氧化鋅、催化劑α、氫氧化鈣和催化劑β的質(zhì)量份數(shù)分別為熔融狀態(tài)的硬脂酸100份、氧化鋅4份，催化劑α0.1份、氫氧化鈣8份和催化劑β0.1份。

具體實(shí)施例7：

本實(shí)施例是在具體實(shí)施例1的基礎(chǔ)上對步驟c進(jìn)行了進(jìn)一步的說明，所述步驟c中，保持反應(yīng)的時(shí)間為10～30分鐘。

這樣能使反應(yīng)更充分，避免造成原材料的浪費(fèi)。

具體實(shí)施例8：

本實(shí)施例是在具體實(shí)施例1的基礎(chǔ)上對步驟d進(jìn)行了進(jìn)一步的說明，所述粉狀物料中硬脂酸鹽的含量占粉狀物料總質(zhì)量的8%～10%，步驟d中的粉狀物料、硫醇銻、聚乙烯蠟和環(huán)氧大豆油按質(zhì)量份數(shù)計(jì)分別為粉狀物料90～100份、硫醇銻3～6份、聚乙烯蠟27～30份和環(huán)氧大豆油6～10份。

加入環(huán)氧大豆油是為了改善混合后得到物料的塑化性性能，也是為了更方便對混合物料進(jìn)行加工。

具體實(shí)施例9：

本實(shí)施例是在具體實(shí)施例8的基礎(chǔ)上對步驟d進(jìn)行了進(jìn)一步的說明，所述步驟d中的改性助劑環(huán)氧大豆油，所述粉狀物料中硬脂酸鹽的含量占粉狀物料總質(zhì)量的8%，步驟d中的粉狀物料、硫醇銻、聚乙烯蠟和環(huán)氧大豆油按質(zhì)量份數(shù)計(jì)分別為粉狀物料90份、硫醇銻3份、聚乙烯蠟27份和環(huán)氧大豆油6份。

具體實(shí)施例10：

本實(shí)施例是在具體實(shí)施例8的基礎(chǔ)上對步驟d進(jìn)行了進(jìn)一步的說明，所述步驟d中的改性助劑環(huán)氧大豆油，所述粉狀物料中硬脂酸鹽的含量占粉狀物料總質(zhì)量的9%，步驟d中的粉狀物料、硫醇銻、聚乙烯蠟和環(huán)氧大豆油按質(zhì)量份數(shù)計(jì)分別為粉狀物料98份、硫醇銻5份、聚乙烯蠟28份和環(huán)氧大豆油9份。

具體實(shí)施例11：

本實(shí)施例是在具體實(shí)施例1的基礎(chǔ)上對步驟d中的硫醇銻進(jìn)行了進(jìn)一步的說明，所述步驟d中的硫醇銻的制備方法包括如下步驟：（1）.按比例準(zhǔn)備好巰基羧酸、脂肪醇、催化劑和有機(jī)溶劑，加熱回流進(jìn)行酯化反應(yīng)，直至反應(yīng)水完全分出為止，得到f物料；（2）.趁熱向f物料中加入三氧化二銻溶液，繼續(xù)加熱回流進(jìn)行合成反應(yīng)，反應(yīng)完全后停止加熱，靜置分相并趁熱分出其中的水相，將有機(jī)相進(jìn)行真空蒸餾，蒸出溶劑后經(jīng)真空干燥，得到巰基羧酸酯銻熱穩(wěn)定劑，即得硫醇銻熱穩(wěn)定劑。

具體實(shí)施例12：

本實(shí)施例是在具體實(shí)施例11的基礎(chǔ)上對步驟（1）中巰基羧酸、脂肪醇的摩爾比進(jìn)行了進(jìn)一步的說明，所述巰基羧酸、脂肪醇摩爾比為1:1～1:1.2。

具體實(shí)施例13：

一種由上述任意一項(xiàng)所述的制備方法制備出的用于pvc膜及管材的熱穩(wěn)定劑，包含如下質(zhì)量分?jǐn)?shù)的成分：硬脂酸60～65%、氧化鋅2～4%，氫氧化鈣4～6%、硫醇銻1.9～2.8%、聚乙烯蠟20～22%和環(huán)氧大豆油5～8%。

具體實(shí)施例14：

本實(shí)施例是在具體實(shí)施例13的基礎(chǔ)上對用于pvc膜及管材的熱穩(wěn)定劑中各成分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)進(jìn)行了進(jìn)一步的說明，一種由上述任意一項(xiàng)所述的制備方法制備出的用于pvc膜及管材的熱穩(wěn)定劑，包含如下質(zhì)量分?jǐn)?shù)的成分：硬脂酸63%、氧化鋅2%，氫氧化鈣6%、硫醇銻2.3%、聚乙烯蠟20.7%和環(huán)氧大豆油6%。

具體實(shí)施例15：

本實(shí)施例是在具體實(shí)施例13的基礎(chǔ)上對用于pvc膜及管材的熱穩(wěn)定劑中各成分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)進(jìn)行了進(jìn)一步的說明，一種由上述任意一項(xiàng)所述的制備方法制備出的用于pvc膜及管材的熱穩(wěn)定劑，包含如下質(zhì)量分?jǐn)?shù)的成分：硬脂酸60%、氧化鋅4%，氫氧化鈣5.2%、硫醇銻2.8%、聚乙烯蠟20%和環(huán)氧大豆油8%。

具體實(shí)施例16：

本實(shí)施例是在具體實(shí)施例13的基礎(chǔ)上對用于pvc膜及管材的熱穩(wěn)定劑中各成分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)進(jìn)行了進(jìn)一步的說明，一種由上述任意一項(xiàng)所述的制備方法制備出的用于pvc膜及管材的熱穩(wěn)定劑，包含如下質(zhì)量分?jǐn)?shù)的成分：硬脂酸65%、氧化鋅2.1%，氫氧化鈣4%、硫醇銻1.9%、聚乙烯蠟22%和環(huán)氧大豆油5%。

盡管這里參照本發(fā)明的多個(gè)解釋性實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了描述，但是，應(yīng)該理解，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以設(shè)計(jì)出很多其他的修改和實(shí)施方式，這些修改和實(shí)施方式將落在本申請公開的原則范圍和精神之內(nèi)。更具體地說，在本申請公開和權(quán)利要求的范圍內(nèi)，可以對主題組合布局的組成部件和/或布局進(jìn)行多種變型和改進(jìn)。除了對組成部件和/或布局進(jìn)行的變形和改進(jìn)外，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，其他的用途也將是明顯的。