[發明專利]硬質PVC用復合熱穩定助劑及其制備方法

有效

• 申請號: 201310349425.9
• 申請日: 2013-08-12
• 公開（公告）號: CN103360701A
• 公開（公告）日: 2013-10-23
• 發明（設計）人: 李德玲;張寧;蘇桂仙;于靜
• 申請（專利權）人: 唐山師范學院
• 主分類號: C08L27/06
• 分類號: C08L27/06;C08K5/098;C08K3/26
• 代理公司: 唐山永和專利商標事務所 13103
• 代理人: 王永紅

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技術領域

本發明涉及聚氯乙烯成型加工領域，具體地說涉及一種用于聚氯乙烯成型加工的環境友好的硬質PVC用輕稀土水滑石復合熱穩定助劑及其制備方法。

背景技術

稀土化合物因稀土元素較多的空軌道、稀土金屬離子的較大離子半徑以及稀土化合物環境友好的特性，成為聚氯乙烯（PVC）新型熱穩定助劑領域研究、開發、應用的熱點。稀土元素可通過變價、類金屬皂作用和稀土絡合作用，與PVC鏈上的活潑氯配位，抑制HCl的脫除；吸附、中和HCl，抑制HCl對PVC降解的催化作用；捕捉自由基和吸附離子型雜質，提高PVC脫除HCl的反應活化能，降低PVC的降解速度。

水滑石是由混合金屬氫氧化物層板與層間陰離子有序組裝而成的一類層狀化合物。水滑石因其特殊的層狀結構和具可調性的層板元素，可以緩和PVC的降解速度，提高PVC的加工熱穩定性能，在PVC新型熱穩定助劑領域呈現積極的發展勢頭。鎂鋁水滑石、鎂鋅鋁水滑石已被開發為PVC熱穩定助劑，對PVC具有較好的加工熱穩定作用。

目前，已有眾多科研院校和廠礦企業制備了稀土類水滑石。但是，這些稀土類水滑石均應用于催化劑、熒光材料等方面，鮮有PVC熱穩定助劑用輕稀土水滑石的報道。我國稀土資源豐富，開發PVC熱穩定助劑用、具自潤滑性能的稀土類水滑石/鈣鋅復合穩定助劑，擴大熱穩定助劑的品種具有重要的實踐意義和經濟意義。

發明內容

本發明的發明目的是基于稀土元素和水滑石的結構特征，制備輕稀土-鎂水滑石；基于鈣鋅劑的自潤滑的特征，將輕稀土-鎂水滑石與鈣鋅劑復合，第一目的是提供一種硬質PVC?（PVC成型加工用）輕稀土水滑石復合熱穩定助劑，第二目的是提供一種硬質PVC輕稀土水滑石復合熱穩定助劑的制備方法。

實現上述目的采用以下技術方案：

一種硬質PVC用復合熱穩定助劑，構成熱穩定助劑的原料組成及重量份數為：輕稀土-鎂水滑石：50～100份，鈣鋅劑：20～200份。?

進一步，所述的輕稀土為鑭、釹、鈰、銪中的一種或兩種。

進一步，所述的鈣鋅劑由硬質酸鈣和硬脂酸鋅復合而成。

進一步，所述的硬質酸鈣與硬脂酸鋅的重量比為5：1～1：5。

一種硬質PVC用復合熱穩定助劑的制備方法，包括如下步驟：

A、材料制備：

a、制備輕稀土-鎂水滑石：

①配制硝酸鎂和稀土硝酸鹽的混合水溶液，以及Na₂CO₃和NaOH的混合水溶液，將兩種混合水溶液分別加到去離子水中反應，反應溫度為70～90?^oC，反應體系pH值介于12～13，滴加完畢后繼續攪拌反應2～4?h；?

②反應混合溶液在70～110?^oC陳化8～12?h，經過濾、洗滌、干燥，研磨后，得到輕稀土-鎂水滑石；

b、制備鈣鋅劑：按照5：1～1：5的重量比例將硬脂酸鈣與硬脂酸鋅預混合均勻后，在溫度為190?^oC的油浴中，加熱熔化并強力攪拌5～15?min，取出、冷卻、研磨，得到鈣鋅劑。

B、復合工藝

將輕稀土-鎂水滑石與鈣鋅劑預混合均勻，在80～110?^oC機械攪拌混合3?h后，冷卻至室溫，研磨均勻，得到輕稀土-鎂水滑石/鈣鋅復合穩定助劑。

進一步，采用共沉淀法制備輕稀土-鎂水滑石。

進一步，配制硝酸鎂和輕稀土硝酸鹽的混合水溶液，其中n(Mg²⁺)/n(RE³⁺)介于2/1～1/5，n是指物質的量；配制Na₂CO₃和NaOH的混合水溶液，其中n(CO₃²⁺)/n(RE³⁺)為2，n(OH^-)/n(Mg²⁺+RE³⁺)為2。

進一步，所述輕稀土硝酸鹽是硝酸鑭、硝酸釹、硝酸鈰、硝酸銪中的一種或兩種混合。

采用上述技術方案，本發明與鎂鋁水滑石、鈣鋅穩定助劑相比，輕稀土-鎂水滑石/鈣鋅復合穩定助劑具有以下優點：

a、輕稀土-鎂水滑石/鈣鋅復合穩定助劑對PVC具有優異的加工熱穩定作用，加工熱穩定時間為26～53?min，同時，對PVC具有潤滑作用。?