[發明專利]一種粉體復合鈣鋅穩定劑及其制備方法

無效

• 申請號: 201010156871.4
• 申請日: 2010-04-26
• 公開（公告）號: CN101914218A
• 公開（公告）日: 2010-12-15
• 發明（設計）人: 陶宇;沈衛鋒;夏艷平;陶國良
• 申請（專利權）人: 江蘇工業學院;常州嘉仁禾化學有限公司
• 主分類號: C08K5/00
• 分類號: C08K5/00;C08K5/1515;C08K5/524;C08K5/07;C08K5/13;C08K5/17;C08K5/5333;C08K5/20;C08L27/06
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 汪旭東

技術領域

本發明屬于塑料加工的穩定劑的制備，特指一種粉體復合鈣鋅穩定劑及其制備方法。

背景技術

自從20世紀50年代中期，我國開始自主配套生產PVC熱穩定劑以來，熱穩定劑的消費量隨著PVC工業的快速發展而大幅度增加，熱穩定劑已發展成為塑料助劑的第二大類產品。近年來，我國熱穩定劑也有一定量的進出口，但由于我國熱穩定劑產品檔次不高，高毒產品仍占主導地位，出口品種主要是鉛鹽類熱穩定劑，年出口量約為四五千噸，同時進口一定數量的環保型鈣鋅穩定劑和有機錫類熱穩定劑，以滿足國內塑料加工行業的需求。目前市場上一些進口穩定劑性能雖好，但是售價較高，如進口的鈣鋅穩定劑約3～5萬元/噸，進口的有機錫穩定劑約4～6萬元/噸。另一方面，目前國內鈣鋅的研究還處在探索階段，國產的鈣皂鋅皂復配穩定劑其穩定性相對較差，與PVC的相容性也不好，而且鈣皂用量大時透明度差，易噴霜。正因為國內無成熟產品，而進口產品售價高制約著中國禁鉛、錫的推廣力度，形成了國產PVC制品基本不考慮環保，出口制品和一些較高檔次的PVC制品只好用進口熱穩定劑的局面。因此，面對國內外市場對無毒PVC制品需求的不斷增長，以及國內PVC制品出口所面臨的全球范圍無鉛綠色壁壘，開展無毒、高效、高穩定的復合鈣鋅PVC熱穩定劑科技攻關，實現大規模國產化生產，促進我國PVC熱穩定劑的產品結構調整優化，對我們來說具有十分重要的意義。國內有關環保型PVC穩定劑的專利也僅有如03120918.1(一種甲基、巰基乙酸異辛脂錫的制備方法)、200510117186.X(含雙鍵有機陰離子插層水滑石及將其用作熱穩定劑)、200610034532.2(二元羧酸鹽作為PVC熱穩定劑的應用)、200610086380.0(大豆蛋白在PVC塑料加工中作為熱穩定輔助劑的應用)、200410027562.1(一種聚氯乙烯用稀土鈣鋅穩定劑及其制備方法)等不多的報道。有關將高分子聚脂肪酸作為鈣/鋅皂類的有機酸陰離子的研究尚未見文獻和專利報道。

開發價格低廉的、國產化的，無毒、高效、高穩定的粉體復合鈣鋅PVC穩定劑，可以有效替代進口產品，降低成本。鈣/鋅皂類最大的缺點是初期著色性大，分散性也不理想，而粉體復合鈣鋅穩定劑可以克服以上的缺點，其中粉體的鈣鋅穩定劑具有良好的穩定性和潤滑性能，同時不降低PVC的維卡軟化溫度、成本低、VOC含量低等優點。目前，對鈣/鋅皂類的研究大多集中于有機酸陰離子的結構改進和配方優化上，本發明采用自主設計的丙烯酸功能化的聚脂肪酸作為鈣鋅皂的陰離子組分，同時將環氧基團引入到脂肪酸上，充分發揮了聚脂肪酸與PVC的高相容性、環氧化合物的高效輔助穩定作用，可以有效解決當前國產的PVC鈣鋅復合穩定劑存在的相容性差、初期著色性不好的問題。

發明內容

本發明公開了一種高效粉體復合鈣鋅穩定劑及其制備方法，采用自主設計的丙烯酸功能化的聚脂肪酸作為鈣鋅皂的陰離子組合。該聚脂肪酸與PVC具有較好的相容性，可以有效地解決目前的PVC鈣鋅穩定劑存在相容性差，初期著色性不好的問題。在此基礎上，將環氧基團引入到脂肪酸上，可以將環氧化合物的輔助穩定作用與脂肪酸皂鹽的穩定性結合，有效地提高復合穩定劑的熱穩定性。

本發明的目的之一是提供一種相容性好、高效無毒、初期著色性好且具有很好的環保性能的一種高效粉體復合鈣鋅穩定劑。

高效粉體復合鈣鋅穩定劑，由以下重量份的組分組成：聚脂肪酸樹脂鈣鋅14～38％、環氧脂肪酸鈣鋅皂20～45％、亞磷酸酯10～15％、β-二酮類化合物10～15％、受阻酚類抗氧劑11～23％、潤滑劑10～15％。

所述β-二酮類化合物為液體β-二酮或乙酰丙酮。

所述的受阻酚類抗氧劑為2，6-二叔丁基苯酚(2，6-DTBP)、3，5-二叔丁基-4-羥基芐基二甲胺(芐甲胺)或者3，5-二叔丁基-4-羥基芐基膦酸二乙酯(1222)。

所述潤滑劑為乙撐雙硬脂酰胺(EBS)。

所述丙烯酸功能化的聚脂肪酸樹脂鈣鋅的制備方法如下：先加入油酸、在勻速攪拌下緩慢升溫，當溫度升到55～65℃時，再加入聚脂肪酸樹脂、氫氧化鈣、氧化鋅和高級醇進行成鹽反應，通過控制反應時間2～3h、反應溫度65～70℃、壓力為常壓，得到丙烯酸功能化的聚脂肪酸樹脂，其中聚脂肪酸樹脂的加入量為18～38重量份、氫氧化鈣的加入量為15～35重量份、氧化鋅的加入量為10～16重量份、高級醇的加入量為15～20重量份、油酸的加入量為17～28重量份。

所述高級醇為含有六個碳原子～八個碳原子一元醇的混合物。