[發明專利]桐油基二元酰胺酸鈣鋅復合液體熱穩定劑及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201611203603.7
• 申請日: 2016-12-23
• 公開（公告）號: CN106800670B
• 公開（公告）日: 2019-05-03
• 發明（設計）人: 夏建陵;汪梅;李梅;李守海;楊小華;丁海陽;蔣劍春
• 申請（專利權）人: 中國林業科學研究院林產化學工業研究所
• 主分類號: C08K5/20
• 分類號: C08K5/20;C08L27/06
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 唐循文

桐油基二元酰胺酸鈣鋅復合液體熱穩定劑及其制備方法和應用，將桐馬酸酐和二元胺經酸酐的胺解反應得到桐油基二元酰胺酸；將桐油基二元酰胺酸與金屬氧化物或金屬氫氧化物在溶劑下經一步反應制備液體桐油基二元酰胺酸金屬鹽；將制得的液體桐油基二元酰胺酸鈣鹽與鋅鹽復配，得到液體復合熱穩定劑。本發明制備的液體鈣鋅復合熱穩定劑具有無毒、無重金屬、環保等特點，是一種高效的復合液體熱穩定劑，與PVC相容性好、容易分散，同時賦予PVC制品更好熱穩定性、透明性、增塑性能。該制備工藝路線簡單、環保，原料來源豐富且價格低廉。

技術領域

本發明屬于塑料添加劑領域，具體涉及一種桐油基二元酰胺酸鈣鋅復合液體熱穩定劑及其制備方法和應用。

背景技術

聚氯乙烯(PVC)分子結構中存在許多缺陷結構，如支鏈、叔氯原子、烯丙基氯、末端和鏈內雙鍵、含氧基團等，這些結構是導致其在加工溫度下不穩定、易降解的根本原因。隨著降解程度的不斷深化，PVC樹脂的顏色不斷加深，直至接近黑色，而且制品的力學性能也受到嚴重破壞。因此，熱穩定劑在塑料成型加工中占有特別重要的地位。

目前市場上的常用的熱穩定劑，如鉛熱穩定劑、有機錫熱穩定劑等，產品熱穩定性優異但其使用越來越受到限制。而常用的硬脂酸鈣/鋅熱穩定劑往往需要和其他的輔助熱穩定劑如多元醇、β-二酮、亞磷酸酯復合使用才能顯著提高PVC的熱穩定性，這往往提高了經濟成本。因此研究并開發新型多功能鈣鋅熱穩定劑取代或部分取代對環境有害的或高價的熱穩定劑(如鉛鹽、鋇、鎘及有機錫等)具有重要的意義。

本研究中以桐馬酸酐為原料開發一種桐油基二元酰胺酸鈣鋅復合液體熱穩定劑，該熱穩定劑具有無毒、無重金屬、環保等特點，能顯著提高PVC制品的熱穩定性同時又賦予其更好的透明性和塑化性能。本發明從資源選擇、材料性能和天然環保三個方面來講，都具有重要意義。

發明內容

解決的技術問題：本發明為應對市場上現有的鈣鋅熱穩定劑產品單一，提供了一種桐油基二元酰胺酸鈣鋅復合液體熱穩定劑及其制備方法和應用。

技術方案：桐油基二元酰胺酸鈣鋅復合液體熱穩定劑，結構通式為：

其中M為Ca或Zn，且桐油基二元酰胺酸鈣鹽與桐油基二元酰胺酸鋅鹽按質量比5～3:1復配。

桐油基二元酰胺酸鈣鋅復合液體熱穩定劑的制備方法，由以下步驟制得：

第一步：取桐馬酸酐溶解于溶劑A后加入到反應容器中，升溫至35～60℃，將二元胺按與桐馬酸酐按摩爾比1:2.1～2.2溶解于溶劑A，并滴加至反應容器中，滴加完畢后恒溫反應1～6h，旋蒸除溶劑，得到液體產物桐油基二元酰胺酸；所用的溶劑A為乙酸乙酯、丙酮、乙醇和四氫呋喃中的至少一種，兩次用量分別為桐馬酸酐和二元胺質量的1-25倍；

第二步：桐油基二元酰胺酸和溶劑B按質量比1:(1～2)加入到反應容器中，升溫至70℃；攪拌30min后，按與桐油基二元酰胺酸摩爾比為(0.9～1):1分批加入金屬氧化物或金屬氫氧化物，升溫至110℃，滴加占桐油基二元酰胺酸質量分數0.2～1％的催化劑C，保溫0.5～4h，旋蒸除水，抽濾得到液體桐油基二元酰胺酸金屬鹽；所述溶劑B為石油醚、無味煤油、液體石蠟、200#溶劑油、丙二醇甲醚、二乙二醇單丁醚、二乙二醇乙醚、二乙二醇甲醚中的至少一種；所述金屬氧化物為氧化鈣或氧化鋅，所述金屬氫氧化物為氫氧化鈣，最終得到液體桐油基二元酰胺酸金屬鈣鹽或液體桐油基二元酰胺酸金屬鋅鹽；催化劑C為雙氧水、冰醋酸中的至少一種；

第四步：將制得的液體桐油基二元酰胺酸鈣鹽與桐油基二元酰胺酸鋅鹽按質量比5～3:1復配，得到液體復合熱穩定劑。

優選的，所述溶劑A為四氫呋喃，用量分別為桐馬酸酐質量的1倍，二元胺質量的1-25倍。