[發明專利]一種PVC用稀土類鈉鋅穩定劑及其制備方法

無效

• 申請號: 201210378954.7
• 申請日: 2012-10-09
• 公開（公告）號: CN102924754A
• 公開（公告）日: 2013-02-13
• 發明（設計）人: 沈衛鋒
• 申請（專利權）人: 常州嘉仁禾化學有限公司
• 主分類號: C08K13/02
• 分類號: C08K13/02;C08K3/22;C08K5/09;C08K5/11;C08K5/524;C08L33/00;C08L27/06
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 盧亞麗

技術領域

本發明屬于PVC熱穩定劑制備領域，特指一種PVC用稀土類鈉鋅穩定劑及其制備方法。

背景技術

PVC作為五大通用塑料之一，具有自熄、阻燃，耐磨、強度較高、電絕緣性和化學穩定性好等優點，且價格低廉，應用十分廣泛，但是PVC分子鏈中含有不穩定的氯原子，加工過程中易降解，在使用的過程中會產生變色、熱降解等劣化現象，在加工時需加入一定量的熱穩定劑以抑制其降解，增加其熱穩定性。

目前使用的熱穩定劑主要包括鉛鹽熱穩定劑、金屬皂類熱穩定劑和有機錫類穩定劑，這三種穩定劑雖然都具有較高的熱穩定效率，但是在使用的過程中毒性以及成本較大，使得無毒類的熱穩定劑的研究開發成為一個新興課題；稀土類的穩定劑本身具有優異的熱穩定性能，其動態熱穩定性以及靜態熱穩定性都明顯優于傳統的鉛鹽類及金屬皂類。而且在研究開發使用的過程中，還發現稀土類穩定劑具有加速凝膠化的作用，可以大幅度增加PVC中無機填料的加入量，使得其在PVC樹脂中的分布較均勻，相容性好，凝膠化程度高，制品的拉伸強度和抗沖擊強度均得到明顯的改善，起到內增塑的作用。????

目前，我國稀土類鈉鋅穩定劑還處于研發階段，大多數PVC在加工的過程中使用的都是鈣鋅穩定劑，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；在一些特別要求的場所，鈣鋅穩定劑的應用受到了很大的限制，所以對新型的PVC穩定級的需求有很大的市場前景，采用專利2010105171446《一種鎂鈣鋅復合熱穩定劑及其制備方法和用途》和專利201010155497.6《一種鉀鋅PVC穩定劑及其制備方法》中所述的穩定劑所制備得到的PVC制品在流動性能、塑化和透明性方面都低于本發明專利所公開的稀土類穩定劑所制備得到的PVC制品。

我們采用自主設計制備的稀土類Na/Zn穩定劑具有傳統的穩定劑的優點，具有一系列的性能特點：（1）熱穩定性能優異；（2）加速熔融，提高其加工性能；（3）偶聯增容作用；（4）增塑增韌；（5）優良的透明性；（6）優異的耐候性；（7）優異的電絕緣性能以及安全無毒；由于稀土離子中含有很多4f、5d空電子能及，作為配位中心離子可以接受6~12個配位體的孤對電子，同時有較大的離子半徑，又能形成6~12個鍵能不等的配位鍵，因此稀土離子可與PVC鏈上不穩定的氯原子發生作用，使C-Cl不易斷裂，很大程度上抑制了共軛多烯結構的形成，具有價高的熱穩定效率，同時由于一個稀土離子可以與兩個PVC鏈上的氯原子形成配位鍵，PVC分子間的作用力得到增強，這有利于剪切力的傳遞，因而稀土類穩定劑具有促進塑化的能力，增強制品的韌性，到目前為止，未見有關于稀土鈉鋅穩定劑的的制備方法的報導。

稀土類鈉鋅復合熱穩定劑是一種新型PVC熱穩定劑，其熱穩定效果好，透明性高。最大優點是無毒，有效促進塑化的能力，增強制品的韌性，符合當今經濟、社會發展，同時我國稀土資源非常豐富，開發和利用新型稀土熱穩定劑逐漸被人們所關注，而且鈉是一種無毒金屬，鋅是構成生物體不可缺少的一種微量元素，這種新型的稀土類鈉鋅復合熱穩定劑克服了傳統的鈣鋅穩定劑的鋅皂的初期耐熱性好而長期耐熱性差，鈣皂長期耐熱性好而初期耐熱性差的缺點，我們自主設計的稀土類鈉鋅穩定劑的制備方法，適當改變主穩定劑和無機輔助穩定劑的配比，研制出一種新型的透明高的、長效的熱穩定劑。

發明內容

本發明制備的過程簡單，工藝安全，且能大量的生產稀土類Na/Zn穩定劑，稀土類鈉鋅穩定劑的制備方法主要采用溶液皂液法，即將異辛酸在氫氧化鈉溶液中經復分解得到相應的鹽，再與相應的鋅中間體進行皂化反應，得到鈉鋅復合熱穩定劑，稀土氧化物進行活化處理，在研磨乳化分散器內加入一定量的去離子水，機械攪拌，將鈉鋅復合熱穩定劑以一定的速度加入到乳化分散器，待物料完全轉化成乳狀液，靜置至不分層為成品。

本發明的第一目的是提供一種高效無毒、穩定性能、環保性很好且能克服傳統穩定劑缺點的一種新型的稀土類鈉鋅PVC穩定劑。

稀土類鈉鋅PVC穩定劑，組分按照重量份數計算為：鈉鋅復合熱穩定劑100~150份，去離子水50~100份，稀土氧化物100~150份。

鈉鋅復合熱穩定劑，組分按照重量份數計算為：鋅中間體20~30份、鈉中間體40~90份、亞磷酸酯1.5~2份和丙烯酸樹脂0.1~0.2份組成。