[發明專利]一種水滑石復合熱穩定劑及其應用

有效

• 申請號: 201210008918.1
• 申請日: 2012-01-12
• 公開（公告）號: CN102585295A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: 丁玉蘭;方春平
• 申請（專利權）人: 江蘇愛特恩高分子材料有限公司
• 主分類號: C08K13/06
• 分類號: C08K13/06;C08K9/04;C08K3/26;C08K5/07;C08K5/098;C08L27/06;B29B7/72
• 代理公司: 北京市惠誠律師事務所 11353
• 代理人: 王美華

技術領域

本發明涉及一種水滑石復合熱穩定劑及其應用。

背景技術

含鹵聚烯烴在光照或者加熱情況下，會發生脫HCl的自催化反應，直接導致制品顏色變深，結構和性能遭到極大的破壞，因此在加工過程中必須要加入熱穩定劑，以阻止或延緩其降解。

常用的熱穩定劑包括鉛鹽類、金屬皂類、有機錫類、復合熱穩定劑及其他助劑等。鉛鹽類熱穩定劑熱穩定效果好，電絕緣性及耐侯性佳，價格便宜，但鉛有毒，不僅在與食品相關的產品中應用受到限制，而且隨著人們環保意識的提高，幾乎在所有產品中的應用都受到限制。另外，鉛鹽熱穩定劑還容易受硫的污染而失效。金屬皂類一般為金屬鈣、鋇、福等的硬脂酸鹽，熱穩定性能一般，并且它們中的一些也有毒。有機錫和含鹵聚烯烴的相容性較好，但價格昂貴。因此，高效、無毒、價格低廉的熱穩定劑的開發和應用對于加工和改性研究具有十分重要的意義。

水滑石類熱穩定劑作為新型的熱穩定劑之一，是目前研究角度的一類熱穩定劑。早在1980年，日本Kyowa化學公司就率先將水滑石填充到PVC中，使得PVC熱穩時間延長。研究得知，水滑石對含鹵聚烯烴的熱穩定效果主要是因為其在受熱分解時會吸收大量的熱，從而降低材料表面的溫度，分解產生的水和二氧化碳又可起到隔絕的作用，分解產生的物質也會在物質表面形成一層保護膜，從而達到保護的效果。

然而，常用的單一二元水滑石熱穩定劑即使改性后熱穩定時間依然很短，在加熱后前期易變黃，后期易發黑。通過有機陰離子插層改性后的二元水滑石的熱穩定性能雖然有所提升，但是制備過程中的有機離子大多都是有毒或者是有刺激性氣味的物質。多元水滑石合成條件較難控制。目前研究較熱的是合成稀土類的水滑石，然而中國稀土儲量在1996至2009年間已經大跌37％，只剩2700萬噸。按現有生產速度，我國的中、重類稀土儲備僅能維持15至20年。因此，采用稀土改性也不是長久之計。且水滑石加入含鹵聚烯烴后，會因為水滑石的片層結構的引入而造成復合熔體的粘度增加、扭矩變大，導致加工困難。

發明內容

本發明的目的是提供一種高效、無毒、價格低廉、制備工藝簡單、與含鹵聚烯烴兼容性能佳的水滑石復合熱穩定劑的制備和應用方法。該復合熱穩定劑不僅不需用到稀土材料，解決了傳統熱穩定劑常見的有毒、昂貴、著色性差、熱穩定時間較短等缺點，且加入含鹵聚烯烴后不會出現復合熔體粘度增加、扭矩變大等問題。

一種水滑石復合熱穩定劑，其特征是：含有水滑石、輔助熱穩定劑、潤滑劑、對苯二甲酸金屬鹽。對苯二甲酸金屬鹽在水滑石復合熱穩定劑中的應用沒有報道過，其在高溫下不易發生分解反應，且可使得熱穩定劑在含鹵聚烯烴材料中分散更均勻，使得熱穩定效果更好。

本發明的目的通過以下方式實現：一種水滑石復合熱穩定劑，其特征是：含有表面改性的二元水滑石、對苯二甲酸金屬鹽、潤滑劑及β-二酮類化合物。

作為優選，各組分質量百分比為：二元水滑石10％-60％、對苯二甲酸金屬鹽5％-65％、潤滑劑15％-35％及β-二酮類化合物5％-25％。

表面改性的二元水滑石為經過硬脂酸鈉表面改性的鋅鋁水滑石、鎂鋁水滑石、鈣鋅水滑石、鈣鎂水滑石、鈣鋁水滑石、鋅鎂水滑石中的一種或幾種的混合物。

所述的對苯二甲酸金屬鹽優選對苯二甲酸鈣、對苯二甲酸鎂、對苯二甲酸鋅、對苯二甲酸鉀、對苯二甲酸鈉、對苯二甲酸鋇、對苯二甲酸鋁、對苯二甲酸鐵。所述潤滑劑為石蠟、聚乙烯蠟、硬脂酸中的一種或幾種。

所述的β-二酮類化合物為硬脂酰苯甲酰甲烷、二苯甲酰甲烷、異戊酰苯甲酰甲烷、辛酰苯甲酰甲烷。

表面改性的二元水滑石是將1份二元水滑石中加入30-50份水，升溫至60℃～100℃，加入0.4％～5％的硬脂酸鈉，攪拌1～4小時，洗滌過濾干燥，得經改性后的二元水滑石。

一種含鹵聚烯烴用水滑石復合熱穩定劑為改性后的二元水滑石與對苯二甲酸金屬鹽、β-二酮類化合物在反應釜中充分混合，充分混合后移至捏合機加熱攪拌，加入潤滑劑，在80℃～100℃捏合20min，出料壓片制得。

該穩定劑的應用特征在與，在100份(按重量計)的含鹵聚烯烴粉末中，加入30～60份(按重量計)增塑劑，如鄰苯二甲酸二正辛酯(DOP)，0.2～5.5份(按重量計)復合熱穩定劑，高速混合4～5min，于160℃～200℃的雙輥開煉機上混煉4～5min即可。

本發明創造的優點：