[發明專利]一種聚氯乙烯塑料加工中摻雜輕稀土無毒熱穩定劑的復配方法

有效

• 申請號: 201010135007.6
• 申請日: 2010-03-18
• 公開（公告）號: CN101831120A
• 公開（公告）日: 2010-09-15
• 發明（設計）人: 蔣平平;劉小林;徐會志;汪佳二;宋銀銀
• 申請（專利權）人: 江南大學;浙江傳化華洋化工有限公司
• 主分類號: C08L27/06
• 分類號: C08L27/06;C08K5/12;C08K5/098;C08K5/524;C08K5/053
• 代理公司: 無錫市大為專利商標事務所 32104
• 代理人: 時旭丹;劉品超

技術領域

一種聚氯乙烯塑料加工中摻雜輕稀土無毒熱穩定劑的復配方法，采用輕稀土元素摻雜，以達到提高和改善無毒熱穩定劑的性能，屬于精細化工及PVC熱穩定劑技術領域。

背景技術

硬脂酸鈣是一種良好的聚氯乙烯(PVC)熱穩定劑和紙張涂布潤滑劑，在塑料和造紙等工業生產中應用廣泛，還可作為油漆生產中的平光劑及耐水劑等等。伴隨著塑料、造紙及石油化工等工業的迅速發展，國內市場近年來對硬脂酸鈣的需求量逐年增加，市場前景看好。在國內，硬脂酸鈣的生產一般都采用硬脂酸和燒堿中和反應生成硬脂酸鈉，硬脂酸鈉再與氯化鈣進行復分解反應生成硬脂酸鈣鹽，反應分為兩步進行，復分解法中間產物硬脂酸鈉膠化能大，在水中溶解度小，溶液黏稠，易與氯化鈣包裹而結塊，且易被鹽析而使反應活性降低，制得的產品游離酸含量高，熔點低，質量達不到要求。

稀土多功能穩定劑具有傳統的穩定劑難以比擬的優點，在性價比上也優于現有的各種穩定劑。屬新一代綠色環保產品。我國稀土資源十分豐富，生產分離能力也居于世界首位，因此，在我國大力推廣應用符合國情的稀土類穩定劑具有重要的經濟和社會效益。[《PVC稀土熱穩定劑結構分析》，鄭玉罌等，2007]

PVC的應用領域十分廣闊，包括人造革、塑料鞋等軟制品和異型材、管材、板材等硬制品，2005年我國PVC總產量達到649.2萬t，PVC的表觀消費量為791.8萬t，并以年均10％左右的速度增長。以建筑管材為例，到2010年，全國建筑排水管道80％將采用塑料管道。

熱穩定劑是伴隨著PVC樹脂的誕生而出現，并隨著PVC的應用擴展而不斷延伸的塑料助劑之一。PVC由于其結構的特殊性，在加工溫度中不可避免地會發生分解，致使顏色加深，物理機械性能下降，甚至喪失使用價值，因此，必須在PVC加工過程中加入熱穩定劑。[《新型液體鈣鋅復合穩定劑的研究》，許林忠，1997]

聚氯乙烯的穩定劑可分為鉛鹽類、金屬皂類、有機錫類、復合穩定劑及其它輔助穩定劑等。目前，世界上產量最多的PVC熱穩定劑是鉛鹽類與金屬皂類，我國PVC熱穩定劑也以鉛鹽類系列及金屬皂類為主。鉛鹽或鎘鹽雖具有良好的穩定效果，但有毒性，以Ca/Zn稀土為基礎的熱穩定劑成為發展趨勢。

在實際配合中，除了要求穩定劑滿足熱穩定性需要以外，往往還要求其具有優良的加工性、耐候性、初期著色性、光穩定性，對其氣味、粘性也有嚴格要求。同時，聚氯乙烯制品也是千變萬化的，包括管材、片材、吹塑件、注塑件、泡沫制品、糊樹脂等。

在PVC的熱降解過程中，幾乎不產生中間體，而是生成大量氯化氫，使PVC塑料制品失去材料應用性能。PVC的熱降解機理十分復雜，同樣，熱穩定劑的作用機理也非常復雜。輔助熱穩定劑通常是指單獨添加時熱穩定性無法滿足加工需要，但與主熱穩定劑并用可以顯著提高熱穩定效果的有機或無機化合物。目前常用的輔助熱穩定劑主要有：β-二酮類化合物、環氧化合物、亞磷酸酯、多元醇、含氮化合物、含硫化合物、水滑石，氧化物及氫氧化物和沸石等。根據其改善主穩定劑熱穩定性能的結果來看，可分為兩類：一是短效輔助穩定劑，對改善初期著色有效，卻不能改善長期穩定性，如β-二酮、α-苯基吲哚、β-氨基巴豆酸酯、二苯基硫脲等；二是長效輔助穩定劑，對改善初期著色作用不大，但能提高長期穩定性，如亞磷酸酯、多元醇、環氧化合物等。

發明內容

本發明的目的在于提供一種輕稀土摻雜制備固體無毒熱穩定劑方法，并提供了一種無毒熱穩定劑的配方，其產品具有熱穩定性優良、性價比高的特點。

本發明的技術方案：一種聚氯乙烯塑料加工中摻雜輕稀土無毒熱穩定劑的復配方法，組份中含有輕稀土元素，并以脂肪酸皂的形式存在；復配組分的質量配比為：

聚氯乙烯樹脂??????????100，

鄰苯二甲酸酯類增塑劑??50，

脂肪酸鈣皂????????????1.5～2，

脂肪酸鋅皂????????????0.5～1，

脂肪酸輕稀土元素皂????0.5，

亞磷酸酯??????????????0.5，

季戊四醇??????????????0.5；

所述脂肪酸輕稀土元素皂選用脂肪酸鑭、脂肪酸鈰或脂肪酸鐠；

按配比在反應釜中加入所述組分，攪拌1小時。