一種用于聚氯乙烯的輔助熱穩(wěn)定劑及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于塑料加工技術領域，具體涉及一種用于聚氯乙烯的輔助熱穩(wěn)定劑及其制備方法。本發(fā)明輔助熱穩(wěn)定劑由單硬脂酸甘油酯、季戊四醇硬脂酸酯和聚丙二醇二縮水甘油醚制備而成，其與金屬皂類、有機錫類協(xié)同作用強，有效提高PVC材料的熱穩(wěn)定性，且不影響PVC材料的透明度，同時其制備方法簡單，耗能少，生產(chǎn)成本低。
【專利說明】
一種用于聚氯乙烯的輔助熱穩(wěn)定劑及其制備方法
技術領域
[0001] 本發(fā)明屬于塑料加工技術領域，具體涉及一種用于聚氯乙烯的輔助熱穩(wěn)定劑及其 制備方法。
【背景技術】
[0002] 聚氯乙烯(PVC)是5種通用塑料之一，具有優(yōu)良的耐腐蝕性和很高的力學性能，且 價格低廉、資源豐富、制造工藝成熟，因此其制品被廣泛用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的各個領域。但是 由于PVC結構中含有雙鍵、支鏈結構和引發(fā)劑殘余物等，在加工溫度下伴隨著脫氯化氫反應 而降解，還發(fā)生色變和大分子交聯(lián)。因此，PVC的加工必須使用熱穩(wěn)定劑。長期以來，用于PVC 的熱穩(wěn)定劑主要有鉛鹽類、復合金屬皂類和有機錫類。其中，鉛鹽和金屬皂中的鎘皂熱穩(wěn)定 性良好，但因毒性問題，應用范圍有限；有機錫類具有卓越的熱穩(wěn)定性及透明性，但成本較 高;大部分金屬皂類價格低廉，但穩(wěn)定性卻滿足不了應用要求。為了改善金屬皂類的穩(wěn)定效 果，人們將種類繁多的輔助熱穩(wěn)定劑引入其中，這些化合物不含金屬，其特點是單獨使用時 熱穩(wěn)定作用很小或完全不具有熱穩(wěn)定性，但是與金屬或有機錫熱穩(wěn)定劑并用時，兩者之間 能產(chǎn)生協(xié)同效應，進而有效提高體系的熱穩(wěn)定性能。目前，廣泛使用的有機輔助熱穩(wěn)定劑主 要有亞磷酸酯、環(huán)氧化合物、多元醇、含氮化合物、含硫化合物、β-二酮化合物等。
[0003] PVC材料應用廣泛，而人們對PVC材料質量的要求也越來越高，特別是超透膜、保鮮 膜、薄膜、透明軟板、透明軟管、醫(yī)用料、醫(yī)用透明片材等制品領域，要求PVC樹脂的白度好、 透明性高，然而純的PVC材料的拉伸度、韌性和耐寒耐熱性能差，不能達到標準，添加了各種 助劑的PVC材料的性能得到優(yōu)化，但是透明度下降?；诖耍景l(fā)明旨在提供一種有效協(xié)同 金屬皂類提高PVC材料熱穩(wěn)定性，且不影響透明度的輔助熱穩(wěn)定劑。
[0004] 中國專利CN 104513491Α公開了一種用于塑料加工中抗收縮劑的組合物，其由單 硬脂酸甘油酯83~88份和季戊四醇酯15~20份以及偶聯(lián)劑或/和螯合劑組成，其中所述季 戊四醇酯為單季戊四醇酯、雙季戊四醇酯或其任意組合;該組合物含有偶聯(lián)劑或/和螯合 劑，且使用高純度的單硬脂酸甘油酯，使得生產(chǎn)成本高，同時反應過程復雜、產(chǎn)品中雜質較 多，嚴重影響了其耐高溫性能和透明度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 為了解決現(xiàn)有技術中存在的問題(與高溫性能欠佳，影響PVC材料透明度等），本發(fā) 明提供一種用于聚氯乙烯的輔助熱穩(wěn)定劑，其與金屬皂類、有機錫類協(xié)同作用強，有效提高 PVC材料的熱穩(wěn)定性，且不影響PVC材料的透明度。
[0006] 為解決以上技術問題，本發(fā)明采用如下技術方案：
[0007] -種用于聚氯乙烯的輔助熱穩(wěn)定劑，由單硬脂酸甘油酯、季戊四醇硬脂酸酯和聚 丙二醇二縮水甘油醚制備而成，所述單硬脂酸甘油酯、季戊四醇硬脂酸酯和聚丙二醇二縮 水甘油醚的重量比為(2.0~4.0):1:(0.1~0.3)。
[0008] 優(yōu)選的，所述單硬脂酸甘油酯、季戊四醇硬脂酸酯和聚丙二醇二縮水甘油醚的重 量比為(3.0 ~4.0) :1: (0.2 ~0.3)。
[0009] 再優(yōu)選的，所述單硬脂酸甘油酯、季戊四醇硬脂酸酯和聚丙二醇二縮水甘油醚的 重量比為3.6:1:0.2。
[0010] 優(yōu)選的，所述季戊四醇硬脂酸酯為季戊四醇單硬脂酸酯和季戊四醇雙硬脂酸酯的 組合物。
[0011] 再優(yōu)選的，所述季戊四醇單硬脂酸酯和季戊四醇雙硬脂酸酯的重量比為（3~4): 1〇
[0012]優(yōu)選的，所述單硬脂酸甘油酯的純度為90~95%。
[0013]相應地，本發(fā)明還提供了上述用于聚氯乙烯的輔助熱穩(wěn)定劑的制備方法，包括以 下步驟:取單硬脂酸甘油酯、季戊四醇硬脂酸酯和聚丙二醇二縮水甘油醚，混合，使用三乙 胺調節(jié)體系pH值至9~10,攪拌下加熱至80~90 °C，反應1~2h，反應結束，送入噴粉塔噴粉， 造粒機造粒，壓片機壓片，制得用于聚氯乙烯的輔助熱穩(wěn)定劑。
[0014] 與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)勢：
[0015] (1)本發(fā)明用于聚氯乙烯的輔助熱穩(wěn)定劑以聚丙二醇二縮水甘油醚作為交聯(lián)劑， 在pH值為9~10,反應溫度80~90°C下，單硬脂酸甘油酯和季戊四醇硬脂酸酯交聯(lián)形成聚合 物，反應過程簡單，產(chǎn)品更穩(wěn)定、純凈。
[0016] (2)本發(fā)明用于聚氯乙烯的輔助熱穩(wěn)定劑的添加量為PVC重量的0.1~1%，其與金 屬皂類、有機錫類的協(xié)同作用強，有效提高PVC材料的熱穩(wěn)定性，且不影響PVC材料的透明 度，具有良好的初期抗著色防止劑的功效，同時兼有良好的增塑性和潤滑性。
[0017] (3)本發(fā)明用于聚氯乙烯的輔助熱穩(wěn)定劑的制備方法簡單，耗能少，生產(chǎn)成本低， 可推廣應用。
[0018] 具有實施方式
[0019] 以下通過【具體實施方式】進一步描述本發(fā)明，但本發(fā)明不僅僅限于以下實施例。在 本發(fā)明的范圍內(nèi)或者在不脫離本發(fā)明的內(nèi)容、精神和范圍內(nèi)，對本發(fā)明進行適當改進、替換 功效相同的組分，對本領域技術人員來說是顯而易見的，它們都被視為包括在本發(fā)明范圍 內(nèi)。
[0020] 實施例1、本發(fā)明用于聚氯乙烯的輔助熱穩(wěn)定劑及其制備
[0021] 配方:純度為90%的單硬脂酸甘油酯20地、季戊四醇硬脂酸酯10地、聚丙二醇二縮 水甘油醚1地。所述季戊四醇硬脂酸酯中季戊四醇單硬脂酸酯和季戊四醇雙硬脂酸酯的重 量比為3:1。
[0022] 制備方法：取單硬脂酸甘油酯、季戊四醇硬脂酸酯和聚丙二醇二縮水甘油醚，混 合，使用三乙胺調節(jié)體系pH值至9,攪拌下加熱至80°C，反應lh，反應結束，送入噴粉塔噴粉， 造粒機造粒，壓片機壓片，制得用于聚氯乙烯的輔助熱穩(wěn)定劑。
[0023]實施例2、本發(fā)明用于聚氯乙烯的輔助熱穩(wěn)定劑及其制備
[0024]配方:純度為95%的單硬脂酸甘油酯40地、季戊四醇硬脂酸酯10地、聚丙二醇二縮 水甘油醚3地。所述季戊四醇硬脂酸酯中季戊四醇單硬脂酸酯和季戊四醇雙硬脂酸酯的重 量比為4:1。
[0025]制備方法：取單硬脂酸甘油酯、季戊四醇硬脂酸酯和聚丙二醇二縮水甘油醚，混 合，使用三乙胺調節(jié)體系pH值至10,攪拌下加熱至90°C，反應2h，反應結束，送入噴粉塔噴 粉，造粒機造粒，壓片機壓片，制得用于聚氯乙烯的輔助熱穩(wěn)定劑。
[0026]實施例3、本發(fā)明用于聚氯乙烯的輔助熱穩(wěn)定劑及其制備
[0027]配方:純度為93%的單硬脂酸甘油酯30地、季戊四醇硬脂酸酯10地、聚丙二醇二縮 水甘油醚2地。所述季戊四醇硬脂酸酯中季戊四醇單硬脂酸酯和季戊四醇雙硬脂酸酯的重 量比為3:1。
[0028]制備方法：取單硬脂酸甘油酯、季戊四醇硬脂酸酯和聚丙二醇二縮水甘油醚，混 合，使用三乙胺調節(jié)體系pH值至9,攪拌下加熱至90°C，反應lh，反應結束，送入噴粉塔噴粉， 造粒機造粒，壓片機壓片，制得用于聚氯乙烯的輔助熱穩(wěn)定劑。
[0029]實施例4、本發(fā)明用于聚氯乙烯的輔助熱穩(wěn)定劑及其制備
[0030]配方:純度為92%的單硬脂酸甘油酯30地、季戊四醇硬脂酸酯10地、聚丙二醇二縮 水甘油醚3地。所述季戊四醇硬脂酸酯中季戊四醇單硬脂酸酯和季戊四醇雙硬脂酸酯的重 量比為4:1。
[0031]制備方法：取單硬脂酸甘油酯、季戊四醇硬脂酸酯和聚丙二醇二縮水甘油醚，混 合，使用三乙胺調節(jié)體系pH值至10,攪拌下加熱至80°C，反應2h，反應結束，送入噴粉塔噴 粉，造粒機造粒，壓片機壓片，制得用于聚氯乙烯的輔助熱穩(wěn)定劑。
[0032]實施例5、本發(fā)明用于聚氯乙烯的輔助熱穩(wěn)定劑及其制備
[0033]配方:純度為90%的單硬脂酸甘油酯36地、季戊四醇硬脂酸酯10地、聚丙二醇二縮 水甘油醚2地。所述季戊四醇硬脂酸酯中季戊四醇單硬脂酸酯和季戊四醇雙硬脂酸酯的重 量比為4:1。
[0034] 制備方法：取單硬脂酸甘油酯、季戊四醇硬脂酸酯和聚丙二醇二縮水甘油醚，混 合，使用三乙胺調節(jié)體系pH值至10,攪拌下加熱至85°C，反應lh，反應結束，送入噴粉塔噴 粉，造粒機造粒，壓片機壓片，制得用于聚氯乙烯的輔助熱穩(wěn)定劑。
[0035] 對比例1
[0036]配方:純度為90%的單硬脂酸甘油酯36地、季戊四醇硬脂酸酯10地、鈦酸酯偶聯(lián)劑 2地。所述季戊四醇硬脂酸酯中季戊四醇單硬脂酸酯和季戊四醇雙硬脂酸酯的重量比為4: 1〇
[0037]制備方法參考實施例5。
[0038] 對比例2
[0039]配方:純度為90%的單硬脂酸甘油酯36地、季戊四醇硬脂酸酯10地、聚丙二醇二縮 水甘油醚2地。所述季戊四醇硬脂酸酯中季戊四醇單硬脂酸酯和季戊四醇雙硬脂酸酯的重 量比為1:1。
[0040]制備方法參考實施例5。
[0041 ] 對比例3 [0042] 配方同實施例5。
[0043] 制備方法：取單硬脂酸甘油酯、季戊四醇硬脂酸酯和聚丙二醇二縮水甘油醚，混 合，使用三乙胺調節(jié)體系pH值至11，攪拌下加熱至100°C，反應lh，反應結束，送入噴粉塔噴 粉，造粒機造粒，壓片機壓片，制得輔助熱穩(wěn)定劑。
[0044] 對比例4
[0045] 按中國專利CN 104513491A實施例3制備得到抗收縮劑。
[0046] 試驗例一、
[0047] 按照以下配方制備PVC材料樣品：PVC 100份、硬脂酸0.4份、硬脂酸鈣0.5份、硬脂 酸鋅2.5份和輔助熱穩(wěn)定劑0.4份。輔助熱穩(wěn)定劑分別為本發(fā)明實施例1~5和對比例1~4的 輔助熱穩(wěn)定劑，分別對應樣品1~5和對比樣品1~4。設置對照樣品1:不添加輔助熱穩(wěn)定劑； 設置對照樣品2:不添加硬脂酸鈣和硬脂酸鋅，僅添加實施例5的輔助熱穩(wěn)定劑。
[0048] 對上述PVC材料樣品的初期著色性、透光率和熱穩(wěn)定性進行測試，結果見下表1。
[0049] 表 1
[0050]
[00511 *用亨特比色計測得的黃色度;透光率根據(jù)GB/T2410-2008測得。
[0052]由上表1可知，本發(fā)明輔助熱穩(wěn)定劑單獨使用時不具有提高PVC材料熱穩(wěn)定性的作 用(對照樣品2)，但與硬脂酸鈣/硬脂酸鋅熱穩(wěn)定劑復配后協(xié)同，可顯著延長PVC材料的著色 時間和黑化時間，即顯著提高PVC材料的熱穩(wěn)定性，同時不影響PVC材料的透明度。樣品1~5 中，樣品5的初期抗著色性最佳，熱穩(wěn)定性最好，透光率最高，因此實施例5為本發(fā)明的最佳 實施例。
[0053]與實施例5相比，對比例1~3均改變了部分參數(shù)，其制得的輔助熱穩(wěn)定劑的應用效 果均變差，不及實施例1~5。
[0054]以上僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出的是，上述優(yōu)選實施方式不應視為對 本發(fā)明的限制，本發(fā)明的保護范圍應當以權利要求所限定的范圍為準。對于本技術領域的 普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，還可以做出若干改進和潤飾，這些改 進和潤飾也應視為本發(fā)明的保護范圍。
【主權項】
1. 一種用于聚氯乙烯的輔助熱穩(wěn)定劑，其特征在于，由單硬脂酸甘油酯、季戊四醇硬脂 酸酯和聚丙二醇二縮水甘油醚制備而成，所述單硬脂酸甘油酯、季戊四醇硬脂酸酯和聚丙 二醇二縮水甘油醚的重量比為(2.0~4.0):1:(0.1~0.3)。2. 如權利要求1所述的用于聚氯乙烯的輔助熱穩(wěn)定劑，其特征在于，所述單硬脂酸甘油 酯、季戊四醇硬脂酸酯和聚丙二醇二縮水甘油醚的重量比為(3.0~4.0):1:(0.2~0.3)。3. 如權利要求2所述的用于聚氯乙烯的輔助熱穩(wěn)定劑，其特征在于，所述單硬脂酸甘油 酯、季戊四醇硬脂酸酯和聚丙二醇二縮水甘油醚的重量比為3.6:1:0.2。4. 如權利要求1所述的用于聚氯乙烯的輔助熱穩(wěn)定劑，其特征在于，所述季戊四醇硬脂 酸酯為季戊四醇單硬脂酸酯和季戊四醇雙硬脂酸酯的組合物。5. 如權利要求4所述的用于聚氯乙烯的輔助熱穩(wěn)定劑，其特征在于，所述季戊四醇單硬 脂酸酯和季戊四醇雙硬脂酸酯的重量比為(3~4): 1。6. 如權利要求1~3任一所述的用于聚氯乙烯的輔助熱穩(wěn)定劑，其特征在于，所述單硬 脂酸甘油酯的純度為90~95%。7. -種制備如權利要求1~5任一所述用于聚氯乙烯的輔助熱穩(wěn)定劑的方法，其特征在 于，包括以下步驟:取單硬脂酸甘油酯、季戊四醇硬脂酸酯和聚丙二醇二縮水甘油醚，混合， 使用三乙胺調節(jié)體系pH值至9~10,攪拌下加熱至80~90°C，反應1~2h，反應結束，送入噴 粉塔噴粉，造粒機造粒，壓片機壓片，制得用于聚氯乙烯的輔助熱穩(wěn)定劑。
【文檔編號】C08L27/06GK105885288SQ201610301926
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年5月6日
【發(fā)明人】徐懷義, 閔菊平, 劉惠敏, 蔡名柳, 邵磊
【申請人】廣州煌垅生物科技有限公司