[發明專利]一種PVC環保液體熱穩定劑的生產工藝

無效

• 申請號: 201210278036.7
• 申請日: 2012-08-07
• 公開（公告）號: CN102775698A
• 公開（公告）日: 2012-11-14
• 發明（設計）人: 陳旻;徐會志;譚麗麗
• 申請（專利權）人: 浙江傳化華洋化工有限公司
• 主分類號: C08L27/06
• 分類號: C08L27/06;C08K5/00;C08K5/1515;C07D303/38;C07D301/00
• 代理公司: 浙江翔隆專利事務所(普通合伙) 33206
• 代理人: 張建青

技術領域

本發明涉及精細化工領域，尤其是一種PVC環保液體熱穩定劑的生產工藝。

背景技術

聚氯乙烯(PVC)是世界上用量最大的五大合成樹脂之一，廣泛應用于建材、化工、包裝、電氣及其他行業，但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，在加工過程中加入熱穩定劑可以解決其熱降解問題。

世界發達國家特別是歐美等國充分認識到鉛、鎘等引起的環境問題日益嚴重，紛紛制定各項法律，限制有毒的重金屬類在PVC加工中的應用，特別是食品包裝、醫療衛生器械等安全性問題，使得產品結構的調整任務較重。歐洲PVC熱穩定劑生產商已做出承諾，即Vinyl?2010計劃，到2010年含鉛熱穩定劑用量將減半，到2015年全面實現無鉛化。目前，歐洲許多國家使用有機錫或鈣鋅系列穩定劑作為替代品。

一般在傳統PVC熱穩定劑加入環氧大豆油輔助穩定劑，但這僅是機械混合來實現其協同效應，環氧脂肪酸鹽為環氧基與金屬皂產生分子內協同效應，其將環氧基引入金屬皂中，合成環氧金屬皂，增強金屬皂的穩定性，同時減少環氧大豆油在PVC穩定劑中的用量，從而降低穩定劑成本。

環氧金屬皂的傳統制備方法有兩種：

（1）?環氧化反應-復分解反應

脂肪酸與雙氧水在甲酸（或乙酸）的催化作用下先合成環氧脂肪酸，然后環氧脂肪酸再與金屬化合物進行復分解反應生成環氧脂肪酸鹽。但是這個合成工藝有諸多問題：（a）甲酸或者乙酸會帶來環境的污染，（b）反應后處理甲酸或乙酸較為困難，難以清除完畢，（c）環氧化反應工藝流程繁雜，難以完全反應。

（2）?皂化反應-復分解反應

用片堿將環氧油脂進行皂化反應，生成環氧脂肪酸鈉，然后與金屬氫氧化物進行復分解反應生成環氧脂肪酸鹽。但是這個合成工藝有諸多問題：（a）皂化反應反應工藝流程繁雜，難以完全反應，（b）環氧脂肪酸鈉進行復分解反應需要大量的水，工業化不實際。

此外，上述二種傳統工藝的產品收率低。

利用上述二種傳統工藝合成得到的環氧脂肪酸鹽品質較差、純度較低、色度高，將其與其他組分復配得到的PVC液體熱穩定劑透明性差，無法適用于透明性要求高的軟制品中。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是克服上述現有技術存在的缺陷，提供一種生產PVC環保液體熱穩定劑的改進工藝，其采用特殊的催化劑合成環氧脂肪酸，以及在捏合機中進行復分解反應合成品質好、純度高、色度低的環氧脂肪酸鹽，實現綠色環保與節能減排；利用本發明合成得到的環氧脂肪酸鹽與其他組分復配得到的PVC環保液體熱穩定劑透明性好。

為此，本發明采用如下的技術方案：一種PVC環保液體熱穩定劑的生產工藝，其步驟如下：

脂肪酸和雙氧水在催化劑作用下得到中間產品環氧脂肪酸；然后，環氧脂肪酸與金屬氫氧化物或金屬氧化物于50-80℃下在捏合機中進行復分解反應，得到環氧脂肪酸鹽；最后，環氧脂肪酸鹽與亞磷酸酯、抗氧劑、輔助熱穩定劑以及溶劑復配得到PVC環保液體熱穩定劑；

所述的催化劑為雜多酸催化劑或有機錸氧化物催化劑；所述的有機錸氧化物催化劑中，其活性成分為RReO₃，其中R選自H、C₁-C₁₈直鏈或支鏈的烷基、環烷基、芐基中的任一種；催化劑用量為脂肪酸和雙氧水兩者總質量的0.1-2%。

本發明的復分解反應是在捏合機中進行，促進了反應進行，保證反應完全。環氧脂肪酸的合成工藝采用新型催化劑，不是甲酸（乙酸），工藝流程比傳統簡單，綠色環保。

上述生產工藝的路線如下：

所述的脂肪酸是烷基為C₄-C₂₄的脂肪酸，其碳鏈為直鏈或支鏈，碘值為70-150I₂/100g。

所述雙氧水的質量百分比濃度優選為30-50%。

所述金屬氧化物或金屬氫氧化物中的金屬優選為鈣或鋅。

所述的脂肪酸與雙氧水的摩爾比優選為1:1-6，所述的金屬氧化物或金屬氫氧化物與脂肪酸的摩爾比優選為1:2-3。

復配時的各組分及其質量百分比如下：環氧脂肪酸鈣30-50%，環氧脂肪酸鋅8-15%，抗氧劑1-10%，亞磷酸酯10-20%，輔助熱穩定劑1-5%，溶劑10-30%。