[發(fā)明專利]一種通過摻雜乙酰丙酮稀土改性的固體PVC熱穩(wěn)定劑及其應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610227663.6
• 申請日: 2016-04-13
• 公開（公告）號: CN105778344B
• 公開（公告）日: 2017-07-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蔣平平;張凱;黃元旦;劉洪亮
• 申請（專利權(quán)）人: 江南大學(xué)
• 主分類號: C08L27/06
• 分類號: C08L27/06;C08K13/02;C08K5/07;C08K3/24;C08K5/3462;C08K5/12
• 代理公司: 無錫市大為專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙)32104
• 代理人: 時(shí)旭丹,張仕婷

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種通過摻雜乙酰丙酮稀土改性的固體PVC熱穩(wěn)定劑及其應(yīng)用，屬于聚氯乙烯制備技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

近年來，聚氯乙烯( PVC) 制品廣泛應(yīng)用于建材、包裝、電器、醫(yī)藥等行業(yè)，促使了PVC熱穩(wěn)定劑的用量不斷增大，品種日益增多。熱穩(wěn)定劑作為PVC加工過程必須添加的助劑，伴隨著PVC制品的用量增加而迅猛發(fā)展。熱穩(wěn)定劑品種繁多，主要包括鉛鹽類、有機(jī)錫類、有機(jī)銻類、鈣鋅類以及稀土類等。隨著歐盟及中國等多項(xiàng)禁重金屬的法規(guī)相繼出臺，對于PVC熱穩(wěn)定劑的環(huán)保要求越來越高。含有鉛鹽等重金屬的熱穩(wěn)定劑逐漸退出市場，鈣鋅等無毒環(huán)保熱穩(wěn)定劑的開發(fā)和應(yīng)用成為市場發(fā)展的主要方向。β-二酮類物質(zhì)毒性低，能顯著提高PVC的初期著色性能，延長其熱穩(wěn)定時(shí)間，是一種極具發(fā)展前景的輔助熱穩(wěn)定劑。乙酰丙酮具有類β-二酮的結(jié)構(gòu)，因而其金屬化合物也具備一定的熱穩(wěn)定性。稀土類熱穩(wěn)定劑具有優(yōu)異的熱穩(wěn)定功能，透明性好，無毒環(huán)保，與其它的助劑有廣泛的協(xié)同作用。因此，乙酰丙酮鑭系金屬化合物既具備傳統(tǒng)協(xié)同助劑類β-二酮性質(zhì)，又滿足稀土熱穩(wěn)定劑的功能需求。配方的效果能夠有效地克服PVC使用過程中普遍存在的“鋅燒”技術(shù)瓶頸難題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是克服上述不足之處，提供一種通過摻雜乙酰丙酮稀土改性的固體PVC熱穩(wěn)定劑及其應(yīng)用，該復(fù)配方法工藝操作簡單，快速便捷，提供了一步到位的新型復(fù)配固體乙酰丙酮稀土熱穩(wěn)定劑。

本發(fā)明的技術(shù)方案，一種通過摻雜乙酰丙酮稀土改性的固體PVC熱穩(wěn)定劑，其由乙酰丙酮鑭系金屬化合物、乙酰丙酮鈣、氨基脲嘧啶和高氯酸鈉組成，經(jīng)過混合后得到固體PVC熱穩(wěn)定劑；

按重量計(jì)，乙酰丙酮鑭系金屬化合物：乙酰丙酮鈣：氨基脲嘧啶：高氯酸鈉的比例為1.4-1.6：1.4-1.6：0.8-1.2：0.8-1.2。

所述乙酰丙酮鑭系金屬化合物、乙酰丙酮鈣和氨基脲嘧啶均為工業(yè)級，高氯酸鈉為分析純級別。

所述通過摻雜乙酰丙酮稀土改性的固體PVC熱穩(wěn)定劑的應(yīng)用：用作PVC熱穩(wěn)定劑；以每100份PVC質(zhì)量計(jì)，其添加量為1-3份。具體如下：

在100mL燒杯中添加1-3份固體PVC熱穩(wěn)定劑到已稱量好的100份PVC粉和PVC糊中，再加入適量的DOP以起到增塑作用。快速攪拌燒杯中的混合物質(zhì)，拉片，再放入120℃的熱烘箱中進(jìn)行熱塑化。剪片、制作顆粒，進(jìn)行熱老化烘箱法、剛果紅法、電導(dǎo)率法、熱失重測試等實(shí)驗(yàn)以測試復(fù)配熱穩(wěn)定劑的熱穩(wěn)定性能。

添加所述固體PVC熱穩(wěn)定劑時(shí)，所制備的PVC長期熱穩(wěn)定性能不斷提高。復(fù)配過程中加入氨基脲嘧啶以改善PVC試片的初期白度，以便提高其初期熱穩(wěn)定性。故改性的固體PVC熱穩(wěn)定性具有良好的初期和長期熱穩(wěn)定性。

所用的乙酰丙酮鑭系金屬化合物為工業(yè)級熱穩(wěn)定劑，價(jià)格較高，但是用量極少，性價(jià)比優(yōu)良。原料易得且不含有芳環(huán)和鉛、鎘等重金屬化合物。

乙酰丙酮鈣本身是一種長期型熱穩(wěn)定劑，在與乙酰丙酮鑭系金屬化合物復(fù)配時(shí)，能產(chǎn)生良好的協(xié)同效應(yīng)。

乙酰丙酮鑭系金屬化合物以及乙酰丙酮鈣都含有乙酰丙酮基團(tuán)，乙酰丙酮基團(tuán)具有類β-二酮性質(zhì)，故是一種良好的熱穩(wěn)定劑。

由于乙酰丙酮鑭系金屬化合物本身外觀具有一定色澤，因此在PVC試片熱老化時(shí)初期白度不甚理想。故在復(fù)配過程中加入氨基脲嘧啶以改善PVC試片的初期白度。

由于高氯酸鈉本身屬于鈉鹽，而鈉鹽也具備一定的熱穩(wěn)定性質(zhì)。通過在復(fù)配體系中加入高氯酸鈉，可以使助劑之間的粘滑作用更加明顯。能夠有效地使主、輔熱穩(wěn)定劑更加緊密的結(jié)合在一起。

本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明利用工業(yè)級的乙酰丙酮鑭系金屬化合物和乙酰丙酮鈣作主穩(wěn)定劑，兩者之間可以產(chǎn)生良好的協(xié)同效應(yīng)。而氨基脲嘧啶可以作為助穩(wěn)定劑，對于改善PVC試片的初期著色具有很大的益處。

本發(fā)明復(fù)配的穩(wěn)定劑沒有添加任何含有鋅元素的物質(zhì)，此“無鋅”配方，可以大大延長PVC試片在高溫受熱時(shí)出現(xiàn)的“鋅燒”現(xiàn)象，甚至到120min也不會(huì)出現(xiàn)“鋅燒”。本配方綠色環(huán)保，所使用的原料均方便易得，尤其是乙酰丙酮鑭系金屬化合物性價(jià)比極高，添加很少的量就可以達(dá)到理想的熱穩(wěn)定效果。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例是對本發(fā)明的進(jìn)一步闡述，但本發(fā)明不限于此。

以下實(shí)施例中所用的乙酰丙酮鑭系金屬化合物可由揚(yáng)州市興業(yè)助劑有限公司購得，乙酰丙酮鈣和氨基脲嘧啶可由浙江傳化集團(tuán)購得。

實(shí)施例1

固體PVC熱穩(wěn)定劑配方具體如表1所示。