[發(fā)明專利]氰尿酸三鈉在提高PVC熱穩(wěn)定性中的應(yīng)用及含有氰尿酸三鈉的復(fù)合熱穩(wěn)定劑

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610529887.2
• 申請日: 2016-07-07
• 公開（公告）號: CN106117882B
• 公開（公告）日: 2017-12-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 屈勇;潘奇?zhèn)?/a>
• 申請（專利權(quán)）人: 山東金昌樹新材料科技有限公司
• 主分類號: C08L27/06
• 分類號: C08L27/06;C08K13/04;C08K5/3492;C08K5/098;C08K3/34;C08K7/26
• 代理公司: 濟南泉城專利商標(biāo)事務(wù)所37218
• 代理人: 賈波

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種氰尿酸三鈉的新用途，具體地說是涉及到其在提高PVC加工過程中熱穩(wěn)定性的新用途，本發(fā)明還涉及含有氰尿酸三鈉的復(fù)合熱穩(wěn)定劑。

背景技術(shù)

聚氯乙烯(PVC)憑借著性能優(yōu)良，價格低廉，強度高，耐腐蝕性強等特點在生活領(lǐng)域中得到了十分廣泛的應(yīng)用，其用量僅次于聚乙烯，屬于第二大類塑料產(chǎn)品。但是由于聚氯乙烯自身分子結(jié)構(gòu)的原因使其處于高溫中不太穩(wěn)定，在高溫下容易發(fā)生脫除氯化氫的降解反應(yīng)，形成一個雙鍵來引發(fā)、并通過拉鏈機理繼續(xù)下去，形成多烯烴序列。含有7個或者更多的共軛雙鍵的多烯烴序列是載色體，會引起常見的褪色或者變黃的現(xiàn)象。例如，在PVC管材的生產(chǎn)過程中，由于PVC是熱敏感性材料，使其注塑成型工藝性較差，原因是過高的溶膠溫度或者過長的受熱時間很容易使PVC材料發(fā)生降解，影響其塑化性能，力學(xué)性能下降，并出現(xiàn)制品變脆、發(fā)黃甚至變黑等一系列問題。

針對PVC熱穩(wěn)定性差的這一問題，在PVC加工過程中必須加入熱穩(wěn)定劑以防止其熱降解。應(yīng)用于PVC的熱穩(wěn)定劑種類很多，主要有鉛鹽穩(wěn)定劑、有機錫熱穩(wěn)定劑、混合金屬鹽熱穩(wěn)定劑等幾類，但大部分熱穩(wěn)定劑都價格較高或者有毒性，例如鉛鹽穩(wěn)定劑是幾類穩(wěn)劑中最古老、最廉價也是使用最為廣泛的一類，但隨著環(huán)保的國際形勢的逼近，鉛鹽穩(wěn)定劑在全球市場的占有率開始迅速下跌。所以開發(fā)出一種環(huán)保無毒、價格低廉、易于生產(chǎn)、原料易得的熱穩(wěn)定劑，對于PVC行業(yè)以及環(huán)境來說都具有偉大的意義。

鈣鋅穩(wěn)定劑具有環(huán)保無毒、價格低廉、原料易得等優(yōu)點，克服了其他幾類熱穩(wěn)定劑的不足，成為目前使用的主流熱穩(wěn)定劑，其但是該穩(wěn)定劑在PVC加工后期有“鋅燒”的缺點，因此，鈣鋅穩(wěn)定劑改進(jìn)方向就是：在保證改善PVC制品在熱加工前期的著色性能的基礎(chǔ)上，抑制后期出現(xiàn)的“鋅燒現(xiàn)象”。

此外，因為鋅鹽和鉛鹽具有提高PVC熱穩(wěn)定性的作用，因此屬于鋅鹽和鉛鹽的氰尿酸鋅和氰尿酸鉛也被用作PVC熱穩(wěn)定劑。除了氰尿酸鋅和氰尿酸鉛外，也有報道指出氰尿酸鑭對PVC熱穩(wěn)定性也有作用，例如文獻(xiàn)“氰尿酸鑭的合成及其對PVC熱穩(wěn)定作用的研究”(王梅等，塑料科技，2012年4月第10卷第四期)公開了氰尿酸鑭及其對PVC的熱穩(wěn)定作用，結(jié)果顯示氰尿酸鑭單用能夠提高PVC熱穩(wěn)定性，但與硬脂酸鋅復(fù)用增效作用不明顯。目前，僅提到氰尿酸的鉛鹽、鋅鹽、鑭鹽具有提高PVC熱穩(wěn)定性的作用，其他氰尿酸鹽未見相關(guān)報道。并且，添加氰尿酸鋅(鉛、鑭)的熱穩(wěn)定劑雖然能夠延長PVC的熱穩(wěn)定時間、提高初期白度，但由于氰尿酸鉛含有有毒重金屬，氰尿酸鑭的制備原料不易得且與其他成分復(fù)配效果不強，應(yīng)用受到限制。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明提供了一種氰尿酸三鈉在提高PVC熱穩(wěn)定性中的應(yīng)用，其能作為輔助熱穩(wěn)定劑，抑制含鋅熱穩(wěn)定劑的“鋅燒現(xiàn)象”，為PVC熱穩(wěn)定劑的研發(fā)提供了新的思路。

本發(fā)明還提供了一種復(fù)合熱穩(wěn)定劑，該復(fù)合熱穩(wěn)定劑含有氰尿酸三鈉，氰尿酸三鈉作為輔助穩(wěn)定劑，與含鋅熱穩(wěn)定劑搭配使用既能提高PVC加工過程中的熱穩(wěn)定性，提高制品的耐候性，又能夠抑制含鋅熱穩(wěn)定劑的使用造成的“鋅燒現(xiàn)象”，效果優(yōu)異。

目前，已經(jīng)報道的氰尿酸鋅、氰尿酸鑭和氰尿酸鉛都具有一定的不足，使應(yīng)用受限。發(fā)明人試圖研究得到一種既環(huán)保無毒又成本低的熱穩(wěn)定劑，以為PVC熱穩(wěn)定劑提供新的思路。研究過程中，發(fā)明人對氰尿酸的其他鹽進(jìn)行了測試，發(fā)現(xiàn)氰尿酸三鈉雖然不含有具有熱穩(wěn)定作用的金屬離子，但表現(xiàn)出了很好的輔助熱穩(wěn)定作用，且既環(huán)保無毒又成本低，具有很好的應(yīng)用前景。

氰尿酸三鈉的分子式為C₃N₃Na₃O₃，其結(jié)構(gòu)如下。氰尿酸三鈉中含有雙鍵，能夠吸收PVC加工過程中降解產(chǎn)生的HCl氣體，理論上具有提高PVC加工熱穩(wěn)定性的作用，能夠作為熱穩(wěn)定劑使用。但是，在試驗過程中發(fā)現(xiàn)，氰尿酸三鈉單獨作為熱穩(wěn)定劑使用效果不佳，無法起到熱穩(wěn)定劑的作用，但是當(dāng)它與含鋅熱穩(wěn)定劑復(fù)合使用時卻能表現(xiàn)出意料之外的效果，起到很好的輔助熱穩(wěn)定的作用。

因此，本發(fā)明提供了一個氰尿酸三鈉的新用途，即在提高PVC熱穩(wěn)定性中的應(yīng)用，其應(yīng)用方式是：氰尿酸三鈉作為輔助熱穩(wěn)定劑，與含鋅熱穩(wěn)定劑聯(lián)合使用提高PVC在加工過程中的熱穩(wěn)定性。