季戊四醇酯在pvc共混改性中的應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于一種季戊四醇酯在PVC共混改性中的應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著綠色化學(xué)的提出，PVC(聚氯乙烯)共混配方中三鹽、二鹽等鉛類穩(wěn)定劑的用量急劇減少，脂肪酸類穩(wěn)定劑成為了替代品，尤其是脂肪酸鈣鋅復(fù)合穩(wěn)定劑以其優(yōu)異的性能成為了穩(wěn)定劑中的主流。但鈣鋅等皂類穩(wěn)定劑存在“鋅燒”的現(xiàn)象，這就使人們把研究的目光轉(zhuǎn)向助穩(wěn)定劑。季戊四醇是一種PVC共混中重要助劑，它與鈣鋅穩(wěn)定劑并用可明顯改善“鋅燒”的現(xiàn)象，但季戊四醇由于存在較多的羥基，使其吸濕性較強(qiáng)，從而使得季戊四醇與PVC樹(shù)脂的兼容性較差，并且容易使制品產(chǎn)生氣泡，這也就限制了季戊四醇的使用。
[0003]目前改善的主要方法都是將季戊四醇與小分子的酸類化合物反應(yīng)，制備季戊四醇酯，這不失為一種解決以上問(wèn)題的方法，但是少有人研究季戊四醇與高分子酸類化合物反應(yīng)。通過(guò)利用高分子單元特點(diǎn)，提高酯化度，從而改善季戊四醇兼容性，提高其穩(wěn)定性效果，并通過(guò)高分子基團(tuán)特點(diǎn)，提高制品成型過(guò)程中的塑性和潤(rùn)滑性。
[0004]腈綸在工業(yè)化生產(chǎn)中，不可避免的會(huì)有廢絲的產(chǎn)生，目前我國(guó)每年產(chǎn)生的廢舊腈綸總量在10萬(wàn)噸左右，若不加以回收，必然會(huì)帶來(lái)資源的浪費(fèi)和環(huán)境的污染。因此加強(qiáng)對(duì)碳纖維用聚丙烯腈原絲廢絲的綜合利用，實(shí)現(xiàn)資源的可持續(xù)利用，具有廣闊的發(fā)展前景。目前已有對(duì)碳纖維用聚丙烯腈原絲廢絲的報(bào)道主要是將碳纖維用聚丙烯腈原絲廢絲水解獲得聚丙烯酸或聚丙烯酰胺，用于制備高性能的吸水性樹(shù)脂、絮凝劑、相變材料等，但鮮有將廢絲運(yùn)用于PVC共混中使用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明主要提供了一種節(jié)省生產(chǎn)成本的PVC共混改性方法。
[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種季戊四醇酯在PVC共混改性中的應(yīng)用，所述PVC共混改性的步驟如下:
[0007](I)將碳纖維用聚丙烯腈原絲廢絲在的氫氧化鈉堿液中水解，通過(guò)鹽酸調(diào)節(jié)pH至6?7，用乙醇沉淀，獲得水解產(chǎn)物。
[0008](2)將季戊四醇和步驟⑴中獲得的所述水解產(chǎn)物投入反應(yīng)器中，在溶劑中加熱回流反應(yīng)，并經(jīng)過(guò)濾、乙醚萃取分離、真空干燥得到淡黃色產(chǎn)物，即得季戊四醇酯。
[0009](3)通過(guò)高精度智能球磨機(jī)研磨將碳纖維用聚丙烯腈原絲廢絲制備成納米級(jí)粉粒。
[0010](4)將PVC、D0P、填充劑、鈣鋅復(fù)合穩(wěn)定劑、季戊四醇酯混合后塑化成型。
[0011]優(yōu)選的，步驟(I)中反應(yīng)溫度為100?150°C，氫氧化鈉堿液的溶度為10%?
25%。
[0012]優(yōu)選的，步驟(I)中所述碳纖維用聚丙烯腈原絲廢絲與氫氧化鈉堿液的摩爾比例為 1:0.2 ?1:1.2o
[0013]優(yōu)選的，步驟⑴中所述水解時(shí)間為10?15h。
[0014]優(yōu)選的，所述季戊四醇和步驟(2)中獲得的所述水解產(chǎn)物的摩爾比1.0:1?
2.0:1ο
[0015]優(yōu)選的，步驟⑵中所述溶劑為N-甲基吡咯烷酮。
[0016]優(yōu)選的，步驟⑵中加熱溫度為200?280°C，反應(yīng)時(shí)間為7?15h。
[0017]優(yōu)選的，步驟⑷中所述PVC為90?120份，DOP為O?10份，填充劑為8至15份、鈣鋅復(fù)合穩(wěn)定劑為0.5?4.5份，季戊四醇酯0.2?I份。
[0018]優(yōu)選的，步驟⑶中所述填充劑的顆粒度為I?lOOnm。
[0019]優(yōu)選的，步驟⑷反應(yīng)溫度為180?220°C。
[0020]本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):本發(fā)明通過(guò)將碳纖維用聚丙烯腈原絲廢絲水解，綜合利用水解產(chǎn)物中的大量羧酸基團(tuán)和少量的酰胺基團(tuán)，將羧酸基團(tuán)與季戊四醇酯化反應(yīng)，制備季戊四醇酯，作為PVC中的穩(wěn)定助劑。并通過(guò)將廢絲研磨成納米顆粒作為PVC共混的填充劑，該穩(wěn)定劑與填充劑的使用，提高了其在PVC共混中的相容性和穩(wěn)定性，大大減少了 PVC制品生產(chǎn)過(guò)程中的不良現(xiàn)象，實(shí)現(xiàn)了資源的可持續(xù)利用，擴(kuò)展了廢絲的應(yīng)用領(lǐng)域，變廢為寶，大大降低了生產(chǎn)的成本。
【附圖說(shuō)明】
[0021 ] 圖1為PVC共混改性靜態(tài)熱穩(wěn)定性圖。
[0022]圖2為PVC共混改性動(dòng)態(tài)熱穩(wěn)定性圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]以下通過(guò)具體實(shí)施例進(jìn)一步闡述本發(fā)明，但并不限于下述的實(shí)施例。
[0024]一、具體實(shí)施例
[0025]實(shí)施例1
[0026]PVC共混改性方法包括以下步驟:
[0027](I)在100°C下，將碳纖維用聚丙烯腈原絲廢絲在10%的氫氧化鈉堿液中(碳纖維用聚丙烯腈原絲廢絲與氫氧化鈉堿液的摩爾比例為1:0.2)水解10h，通過(guò)鹽酸調(diào)節(jié)pH至7，用乙醇沉淀，獲得水解產(chǎn)物。
[0028](2)將季戊四醇和廢絲水解產(chǎn)物(摩爾比1.3:1)投入反應(yīng)器中，在以N-甲基吡咯烷酮作為溶劑中加熱200°C回流反應(yīng)7h，并經(jīng)過(guò)濾、乙醚萃取分離、真空干燥得到淡黃色產(chǎn)物，即得季戊四醇酯。
[0029](3)通過(guò)高精度智能球磨機(jī)研磨將碳纖維用聚丙烯腈原絲廢絲制備成納米級(jí)粉粒，顆粒度為lnm，即得填充劑。
[0030](4)將100份PVC，10份DOP ( 二辛脂)，10份填充劑、鈣鋅復(fù)合穩(wěn)定劑3份，季戊四醇酯I份混合，在180°c塑化成型。
[0031]塑化產(chǎn)物在180°C下60min不鋅燒，具有很好的熱穩(wěn)定性能，耐老化性能很高。
[0032]實(shí)施例2
[0033]PVC共混改性方法包括以下步驟:
[0034](I)在120°C下，將碳纖維用聚丙烯腈原絲廢絲在18%的氫氧化鈉堿液(碳纖維用聚丙烯腈原絲廢絲與氫氧化鈉堿液的摩爾比例為1:0.7)中水解12h，通過(guò)鹽酸調(diào)節(jié)pH至6，用乙醇沉淀，獲得水解產(chǎn)物。
[0035](2)將季戊四醇和廢絲水解產(chǎn)物(摩爾比1.0:1)投入反應(yīng)器中，在以N-甲基吡咯烷酮作為溶劑中加熱240°C回流反應(yīng)9h，并經(jīng)過(guò)濾、乙醚萃取分離、真空干燥得到淡黃色產(chǎn)物，即得季戊四醇酯。
[0036](3)通過(guò)高精度智能球磨機(jī)研磨將碳纖維用聚丙烯腈原絲廢絲制備成納米級(jí)粉粒，顆粒度為30nm，即得填充劑。
[0037](4)將90份PVC，5份DOP ( 二辛脂)，8份填充劑、鈣鋅復(fù)合穩(wěn)定劑0.5份，季戊四醇酯0.5份混合，在220°C塑化成型。
[0038]塑化產(chǎn)物在180°C下60min不鋅燒，具有很好的熱穩(wěn)定性能，耐老化性能很高。
[0039]實(shí)施例3