[發明專利]用于PVC型材的高效環保穩定劑

有效

• 申請號: 201110372893.9
• 申請日: 2011-11-22
• 公開（公告）號: CN102417677A
• 公開（公告）日: 2012-04-18
• 發明（設計）人: 張振國;呼建強;劉春信;馮健;葛峰
• 申請（專利權）人: 山東瑞豐高分子材料股份有限公司
• 主分類號: C08L27/06
• 分類號: C08L27/06;C08K13/02;C08K5/00;C08K5/098;C08K5/103;C08K5/524;C08K3/26;C08K5/07;C08K5/3417
• 代理公司: 青島發思特專利商標代理有限公司 37212
• 代理人: 耿霞

技術領域

本發明涉及一種用于PVC型材的高效環保穩定劑，屬于PVC加工助劑技術領域。

背景技術

眾所周知，PVC樹脂及其制品由于自身的結構缺陷，存在著容易熱降解和老化的缺點，它的加工溫度(160℃以上)比分解溫度(120-130℃)還高，因此要將PVC變成制品，就必須在PVC加工成型過程中添加熱穩定劑，以延緩和阻止PVC樹脂的熱降解。鉛鹽是最早使用的熱穩定劑，其穩定作用較強，而且價格低廉，但在生產和使用過程中會造成一定的環境污染。2000年起挪威、芬蘭、瑞典、丹麥和英國等歐洲國家相繼采取了禁用鉛鹽穩定劑的行動。從2003年起，我國也開始關注鉛鹽問題，北京和上海已通過了在給水管中禁鉛的決定。2004年建設部公告中明確指出在全國范圍內使用的供水管PVC-U管必須是非鉛鹽穩定劑的。我國在PVC塑料制品中全面禁鉛的序幕已經拉開，PVC塑料熱穩定劑正朝著低毒、無毒、無污染、復合、高效的方向發展。

在型材生產方面，不同國家和地區熱穩定劑的使用有很大的差異。在歐洲同時使用有機錫和鉛鹽，未來將逐步使用鈣鋅復合穩定劑替代鉛鹽，鉛鹽穩定劑所占比例將逐年下降；美國及北美地區，全部使用有機錫類穩定劑。在我國，考慮到成本及熱穩定效率，鈣鋅復合穩定劑有更大的市場。

PVC型材加工要求不加或加少許增塑劑而相應增大穩定劑的加入量，這樣效果要好，這是因為加工時PVC受到的剪切力大，加工溫度也比加增塑劑時要高得多。理想的熱穩定劑應具備如下基本條件：

(1)熱穩定效能高，并具有良好的光穩定性；

(2)與PVC的相容性好，揮發性小，不升華、不遷移、不冒霜；

(3)有適當的潤滑性，在型材成型時易與模具剝離，不結垢；

(4)無毒、無臭、不污染；

(5)加工方便，價格低廉。

發明內容

本發明的目的在于提供一種用于PVC型材的高效環保穩定劑，不僅解決了PVC型材加工過程中的熱分解問題，而且解決了在PVC型材日常使用中，由于長期處于光照和裸露于空氣中產生的變色問題，滿足了國內型材發展需要。

所述的用于PVC型材的高效環保穩定劑，由如下重量份數的原料組成：

硬脂酸鈣?????20～30；

硬脂酸鋅?????20～30；

多元醇酯?????10～15；

抗氧劑???????1～3；

紫外線吸收劑?0.5；

水滑石???????10～30；

β-二酮??????3.5；

α-苯基吲哚??5～15；

環氧化合物???8～15。

所述的紫外線吸收劑為Seesorb?708。

本發明涉及一種用于PVC型材的高效環保穩定劑，本配方充分考慮了各組分對PVC的穩定機理，合理的利用組分間的協同效應，經過大量的實驗數據論證，使之用于PVC型材時，表現出優秀的效果。

在選取配方時，選取硬脂酸鈣和硬脂酸鋅為主體，硬脂酸鈣鋅能與PVC熱分解產生的HCl反應，從而抑制了PVC的熱降解；硬脂酸鈣/鋅具有良好的潤滑性，但金屬皂的氯化物如ZnCl₂會對PVC的穩定性有負面影響，必須迅速從系統中除去，故不單獨使用。硬脂酸鋅耐熱性好，初期著色性及滲出性小，但在加熱到一定溫度和一定時間后會突然加速分解變黑(鋅燒)，因而要嚴格控制用量。而硬脂酸鈣與HCl反應慢，初期易生成多烯序列，故產品著色，但生成的氯化物卻能抑制HCl的生成，故長期穩定性好。硬脂酸鈣/鋅的熱穩定性可以通過調整鈣/鋅比來實現，鈣含量增加則初期著色增大，長期穩定性變好；鋅含量增高則初期著色性減少，長時穩定性降低。

由于鈣/鋅穩定劑的熱穩定性不高，故要添加輔助熱穩定劑，它們本身無熱穩定性或熱穩定性很差，但一旦與鈣/鋅穩定劑并用即能產生協效性，顯著提高體系的熱穩定性。在本發明配方中輔助穩定劑有抗氧劑、β-二酮、α-苯基吲哚、水滑石、多元醇酯、環氧化合物。

抗氧劑選亞磷酸酯類產品，亞磷酸酯無毒和環氧化合物并用，與硬脂酸鈣鋅有協同作用，有機亞磷酸酯與硬脂酸鈣鋅有螯合金屬離子、防止金屬氧化物的催化降解作用，能捕獲硬脂酸鋅穩定過渡中產生的氯化氫，從而使其失去催化活性、抑制鋅燒，從而提高了絡合物的耐熱性和耐候性，并抑制著色性，這里選用抗氧劑為抗氧劑1010、抗氧劑3114、抗氧劑330、抗氧劑245、抗氧劑168或抗氧劑618中的一種或多種。