專(zhuān)利名稱(chēng)：Pvc用云母/稀土鹽穩(wěn)定劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明公開(kāi)的是一種PVC用云母彿土鹽穩(wěn)定劑及其制備方法，是塑料
復(fù)合劑及其制備方法，屬于化工技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前中國(guó)PVC制品中80%以上仍然使用毒性很大的鉛系熱穩(wěn)定劑，而 歐盟RoSH指令和中國(guó)建設(shè)部218號(hào)公告已經(jīng)明確禁止鉛系熱穩(wěn)定劑的使 用，而鉛的價(jià)格的大幅度的上漲也加速了鉛系穩(wěn)定劑的淘汰。目前，鉛系穩(wěn) 定劑的主要替代品——4丐/鋅穩(wěn)定劑存在著穩(wěn)定效果差、加熱易變色等缺陷， 因而無(wú)法滿(mǎn)足人們的實(shí)際需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的正是為了克服現(xiàn)有的上述技術(shù)的缺陷，提供一種不含鉛， 錫重金屬鹽，解決現(xiàn)有穩(wěn)定劑的容易變色的缺點(diǎn)，無(wú)毒，高效，環(huán)保的PVC
用云母/稀土穩(wěn)定劑。其穩(wěn)定劑是由云母與有機(jī)稀土鹽及其輔助物質(zhì)為材料， 進(jìn)行化學(xué)合成，改良處理，優(yōu)化復(fù)配，插層等工藝制備。
本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的 一種PVC用云母/稀土鹽穩(wěn)定劑， 其特征在于，各組份的質(zhì)量組成是
云母 50~80% 長(zhǎng)鏈脂肪酸有機(jī)化的稀土鹽 6~40% 表面改性劑 4 25°/0輔助穩(wěn)定劑 10~50。
本申請(qǐng)推薦，所述PVC用云母/稀土穩(wěn)定劑的質(zhì)量組成是， 云母 80 長(zhǎng)鏈脂肪酸有機(jī)化的稀土鹽 20~40 表面改性劑 5~10 輔助穩(wěn)定劑 10~20。 本發(fā)明中有機(jī)稀土鹽由鑭系無(wú)機(jī)稀土鹽和長(zhǎng)鏈脂肪酸進(jìn)行有機(jī)化得到 有機(jī)稀土鹽，所述的長(zhǎng)鏈脂肪酸可以是油酸，硬脂酸，月桂酸，檸檬酸等化 合物成分占總質(zhì)量的6%~40%。
所述的PVC用云母/稀土穩(wěn)定劑，其特征是，所述的云母是片層結(jié)構(gòu)； 所述的分軟介質(zhì)為水，乙醇；
所述的表面改性劑為季戊四醇酯，三苯lL^磷，丙烯酸酯 輔助穩(wěn)定劑為二苯曱酰甲烷、硬脂酸和聚乙烯蠟或其復(fù)配物 將無(wú)機(jī)稀土鹽和長(zhǎng)鏈脂肪酸進(jìn)行有機(jī)化得到的有機(jī)稀土鹽可以改善稀土 和PVC基體的相容性，提高稀土鹽的熱穩(wěn)定效率，良好的熱傳導(dǎo)性和化學(xué) 穩(wěn)定性。云母本身還具有抗紫外的作用，可以大幅度延緩PVC產(chǎn)品的戶(hù)外 老化。
完成本申請(qǐng)第2個(gè)發(fā)明任務(wù)的方案是，以上所述的PVC用云母/稀土穩(wěn) 定劑的工藝制備方法，其特征在于，步驟如下，
(l).將長(zhǎng)鏈脂肪酸，與水混合加熱，再加入氧化4丐、催化劑(Zn&鹽)， 保溫?cái)嚢?~4小時(shí)；所述長(zhǎng)鏈脂肪酸水氧化鈣催化劑的質(zhì)量比為，1: 5: 0.04: 0.004;
(2) .加入鑭系或鈰系的硝酸鹽或鹽酸鹽，高速攪拌繼續(xù)反應(yīng)1~2小時(shí)， 待形成均勻的物料；
所述長(zhǎng)鏈脂肪酸與鑭系或鈰系的硝酸鹽或鹽酸鹽的質(zhì)量比為1: 1.2;
(3) .進(jìn)過(guò)離心脫水，干燥，粉碎得到有機(jī)稀土鹽。
(4) .將上述有機(jī)稀土鹽分散于云母中，加入溶劑作為M介質(zhì)(水或乙 醇)攪拌1~2小時(shí)；
(5) .經(jīng)過(guò)有機(jī)化插層的工藝條件后，加入表面改性劑，攪拌20 30分鐘， 進(jìn)行表面處理；
(6) .加入其他輔助材料，攪拌10 30分鐘后，進(jìn)行粉碎，過(guò)篩，包裝。 更具體和更優(yōu)化地說(shuō)，本發(fā)明操作步驟是
(1) .在帶有攪拌的反應(yīng)容器中加入長(zhǎng)鏈脂肪酸50 200Kg，與其質(zhì)量5 倍的水混合加熱，再加入氧化輛2-25kg，催化劑0.2 0.5kg,保溫?cái)嚢?~4 小時(shí)；
(2) .加入鑭系或鈰系的硝酸鹽或鹽酸鹽60 240kg,高速攪拌1~2小時(shí)， 形成均勻的物料；
(3) .進(jìn)過(guò)離心脫水，干燥得到有機(jī)稀土鹽；
(4) .將上述有機(jī)稀土鹽l~40kg分散于100kg云母當(dāng)中，加入500kg的 溶劑作為分散介質(zhì)，攪拌1 2小時(shí)；
(5) .經(jīng)過(guò)有機(jī)化插層的工藝條件后，加入表面改性劑l-10kg,攪拌20 30 分鐘，進(jìn)行表面處理；
(6) .加入其他輔助材料10 50kg攪拌10-30分鐘后，進(jìn)行離心干燥，破碎，過(guò)篩，包裝。
在稀土熱穩(wěn)定劑中加入無(wú)機(jī)片層狀填料如云母，不僅可以降低成本有利
^t，還可以對(duì)HC1的擴(kuò)，到阻隔的作用，從而解決了稀土穩(wěn)定劑作用速 度慢的缺點(diǎn)，并對(duì)紫外光起吸收和屏蔽的作用，防止紫外光對(duì)產(chǎn)品的破壞， 同時(shí)無(wú)機(jī)片層填料的加工過(guò)程中可以解離層納米結(jié)構(gòu)從而實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)品機(jī)械 性能的改良。
與目前正處于開(kāi)發(fā)階段的水滑石/稀土系穩(wěn)定劑相比，云母/稀土系穩(wěn)定 劑不僅有效克服了水滑石基類(lèi)高聚物復(fù)合熱穩(wěn)定劑質(zhì)軟，紫外線吸收能力弱 的缺點(diǎn)；而且，云母本身具有高耐熱性，良好的尺寸穩(wěn)定性以及化學(xué)穩(wěn)定性 等優(yōu)點(diǎn),可以有效提高PVC材料的機(jī)械性能、耐熱性能和尺寸穩(wěn)定性。同時(shí)， 云母/稀土系穩(wěn)定劑具有絕緣電阻高，介電強(qiáng)度大，電絕緣性能優(yōu)越等優(yōu)點(diǎn)， 適合作為電絕緣性能要求較高的PVC材料的熱穩(wěn)定劑使用。云母還具有高 剝離性，有利于減少加工過(guò)程中的能量損耗；云母本身就具有良好的紫外吸 收的性能，吸收紫外線的能力強(qiáng)，補(bǔ)強(qiáng)效果明顯;在阻燃方面，云母本身具有 良好的阻燃效果，可減少氧化鋁,氫氧化鋁等阻燃劑的使用量，提高PVC材 料的阻燃能力。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1
在帶有攪拌器的不銹鋼反應(yīng)釜中，加入油酸50kg和水250kg ，加入熔融 后攪拌，在攪拌狀態(tài)下加入催化劑(Zi^+鹽)0.2kg,在70 85。C攪拌加入氧 化鈣2kg,保溫?cái)嚢? 4小時(shí)，加入硝酸鑭120kg,室溫?cái)嚢?小時(shí)，形成均 、勻的物料，進(jìn)過(guò)離心脫水，干燥，粉碎得到有機(jī)稀土鹽。將制備好的上述物料120kg分散到200kg云母中，加入800kg的溶劑作 為*介質(zhì)(水或乙醇)攪拌2小時(shí)后，加入表面活性劑季戊四醇酯24kg, 攪拌20min,力口入硬脂酸15kg,聚乙烯蠟20kg。捏合攪拌30min，離心干燥， 破碎，過(guò)篩，包裝。 實(shí)施例2
在帶有攪拌器的不銹鋼反應(yīng)釜中，加入月桂酸50kg和水200kg ，加入熔 融后攪拌，在攪拌狀態(tài)下加入催化劑(Zn"鹽)0.2kg，在70 85。C攪拌加入 氧化4丐2kg,保溫?cái)嚢? 4小時(shí)，加入硝酸鈰100kg，室溫?cái)嚢?小時(shí)，形成 均勻的物料，進(jìn)過(guò)離心脫水，干燥，粉碎得到有機(jī)稀土鹽。
將制備好的上述物料100kg介狀到200kg云母中，加入1200kg的溶劑 作為分散介質(zhì)(水或乙醇)攪拌2小時(shí)后，加入表面活性劑三苯氧基磷15kg， 攪拌20min，加入硬脂酸45kg。捏合攪拌30min，離心干燥，破碎，過(guò)篩，包 裝。
實(shí)施例3
在帶有攪拌器的不銹鋼反應(yīng)釜中，加入油酸50kg和水250kg ，加入熔融 后攪拌，在攪拌狀態(tài)下加入催化劑(Zr^+鹽)0.2kg,在70 85。C攪拌加入氧 化4丐2kg，保溫?cái)嚢? 4小時(shí)，加入鹽酸鑭120kg,室溫?cái)嚢?小時(shí)，形成均 勻的物料，進(jìn)過(guò)離心脫水，干燥得到有機(jī)稀土鹽。
將制備好的上述物料120kg *到200kg云母中，加入500kg的溶劑作 為分散介質(zhì)(水或乙醇)攪拌2小時(shí)后，加入表面活性劑季戊四醇酯3kg, 攪拌20min，加入硬脂酸45kg，聚乙烯蠟60kg。捏合攪拌30min，離心干燥， 破碎，過(guò)篩，包裝。實(shí)施例4
在帶有攪拌器的不銹鋼反應(yīng)釜中，加入油酸50kg和水250kg ，加入熔融 后攪拌，在攪拌狀態(tài)下加入催化劑(Zi^+鹽)0.2kg,在70 85。C攪拌加入氧 化鈣2kg，保溫?cái)嚢? 4小時(shí)，加入鑭系或鈰系的硝酸鹽120kg,室溫?cái)嚢? 小時(shí)，形成均勻的物料，進(jìn)過(guò)離心脫水，干燥得到有才幾稀土鹽。
將制備好的上述物料120kg *到200kg云母中，加入400kg的溶劑作 為分散介質(zhì)(水或乙醇)攪拌2小時(shí)后，加入表面活性劑季戊四醇酯20kg, 攪拌20min,加入硬脂酸15kg,聚乙烯蠟40kg。捏合攪拌30min，離心干燥， 破碎，過(guò)篩，包裝。 實(shí)施例5
在帶有攪拌器的不銹鋼反應(yīng)釜中，加入檸檬酸50kg和水250kg ，加入熔 融后攪拌，在攪拌狀態(tài)下加入催化劑(Zn"鹽)0.2kg,在70 85。C攪拌加入 氧化鈣2kg，保溫?cái)嚢? 4小時(shí)，加入鑭系或鈰系的硝酸鹽120kg，室溫?cái)嚢?2小時(shí)，形成均勻的物料，進(jìn)過(guò)離心脫水，干燥得到有機(jī)稀土鹽。
將制備好的上述物料120kg分散到200kg云母中，加入500kg的溶劑作 為^t介質(zhì)(水或乙醇)攪拌2小時(shí)后，加入表面活性劑丙烯酸酯40kg,攪 拌20min，加入硬脂酸15kg,聚乙烯蠟6kg。捏合攪拌30min，離心千燥，破碎， 過(guò)篩，包裝。 實(shí)施例6
在帶有攪拌器的不銹鋼反應(yīng)釜中，加入月桂酸50kg和水250kg ，加入炫 融后攪拌，在攪拌狀態(tài)下加入催化劑(Zi^+鹽)0.2kg，在70 85。C攪拌加入 氧化鈣2kg,保溫?cái)嚢? 4小時(shí)，加入硝酸鑭120kg,室溫?cái)嚢?小時(shí)，形成均勻的物料，進(jìn)過(guò)離心脫水，干燥，粉碎得到有沖幾稀土鹽。
將制備好的上述物料120kg分散到200kg云母中，加入800kg的溶劑作 為*介質(zhì)(水或乙醇)攪拌2小時(shí)后，加入表面活性劑季戊四醇酯24kg， 攪拌20min，加入硬脂酸15kg,聚乙烯蠟20kg。捏合攪拌30min,離心干燥， 破碎，過(guò)篩，包裝。 實(shí)施例7
在帶有攪拌器的不銹鋼反應(yīng)釜中，加入硬脂酸50kg和水250kg ，加入熔 融后攪拌，在攪拌狀態(tài)下加入催化劑(Zn"鹽)0.2kg,在70 85。C攪拌加入 氧化釣2kg,保溫?cái)嚢? 4小時(shí)，加入硝酸鑭120kg,室溫?cái)嚢?小時(shí)，形成 均勻的物料，進(jìn)過(guò)離心脫水，干燥，粉碎得到有機(jī)稀土鹽。
將制備好的上述物料120kg分散到200kg云母中，加入800kg的溶劑作 為M介質(zhì)(水或乙醇)攪拌2小時(shí)后，加入表面活性劑季戊四醇酯3kg， 攪拌20min,加入硬脂酸65kg，聚乙烯蠟40kg。捏合攪拌30min，離心干燥， 破碎，過(guò)篩，包裝。
權(quán)利要求
1，一種PVC用云母/稀土鹽穩(wěn)定劑，其特征在于，各組份的質(zhì)量組成是云母 50～80％長(zhǎng)鏈脂肪酸有機(jī)化的稀土鹽 6～40％表面改性劑4～25％輔助穩(wěn)定劑 10～50。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的PVC用云母/稀土鹽穩(wěn)定劑，其特征在于，所 述的有機(jī)稀土鹽由锎系無(wú)機(jī)稀土鹽和長(zhǎng)鏈脂肪酸進(jìn)行有機(jī)化得到有機(jī)稀土 鹽，所述的長(zhǎng)鏈脂肪酸選自油酸，硬脂酸，月桂酸，檸檬酸。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的PVC用云母/稀土鹽穩(wěn)定劑，其特征在于，所 述的PVC用云母/稀土穩(wěn)定劑，其特征是，所述的云母是片層結(jié)構(gòu)；。
4、根據(jù)權(quán)利要求l所述的PVC用云母/稀土鹽穩(wěn)定劑，其特征在于， 所述的^R介質(zhì)為水，乙醇；所述的表面改性劑為季戊四醇酯，三苯氧基磷，丙烯酸酯。 輔助穩(wěn)定劑為二苯甲酰曱烷、硬脂酸和聚乙烯蠟或其復(fù)配物。
5、根據(jù)權(quán)利要求l所述的PVC用云母/稀土鹽穩(wěn)定劑，其特征在于，所述PVC用云母/稀土穩(wěn)定劑的質(zhì)量組成是，云母 80長(zhǎng)鏈脂肪酸有機(jī)化的稀土鹽 20-40表面改性劑 5~10輔助穩(wěn)定劑 10~20。
6、 一種權(quán)利要求1所述的PVC用云母/稀土穩(wěn)定劑的制備方法，其特征 在于，步驟如下，(1) .將長(zhǎng)鏈脂肪酸，與水混合加熱，再加入氧化鈣、催化劑，保溫?cái)嚢?2~4小時(shí)；所述長(zhǎng)鏈脂肪酸水氧化鈣催化劑的質(zhì)量比為，1: 5: 0.04: 0.004:(2) .加入鑭系或鈰系的硝酸鹽或鹽酸鹽，高速攪拌繼續(xù)反應(yīng)1~2小時(shí)，待形成均勻的物料；所述長(zhǎng)鏈脂肪酸與鑭系或鈰系的硝酸鹽或鹽酸鹽的質(zhì)量比為1: 1.2:(3) .進(jìn)過(guò)離心脫水，干燥，粉碎得到有機(jī)稀土鹽。(4) .將上述有機(jī)稀土鹽分散于云母中，加入溶劑作為^R介質(zhì)，攪拌1~2 小時(shí)；(5) .經(jīng)過(guò)有機(jī)化插層的工藝條件后，加入表面改性劑，攪拌20 30分鐘， 進(jìn)行表面處理；(6) .加入其他輔助材料，攪拌10-30分鐘后，進(jìn)行粉碎，過(guò)篩，包裝。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的PVC用云母/稀土穩(wěn)定劑的制備方法，其特征 在于，所述的有機(jī)稀土鹽由鑭系無(wú)機(jī)稀土鹽和長(zhǎng)鏈脂肪酸進(jìn)行有機(jī)化得到有 機(jī)稀土鹽，所述的長(zhǎng)鏈脂肪酸選自油酸，硬脂酸，月桂酸，檸檬酸。所述的PVC用云母/稀土穩(wěn)定劑，其特征是，所述的云母是片層結(jié)構(gòu)； 所述的M介質(zhì)為水，乙醇；所述的表面改性劑為季戊四醇酯，三苯氧基磷，丙烯酸酯。
8、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的PVC用云母/稀土穩(wěn)定劑的制備方法，其特征在于，具體操作步驟是(1) .在帶有攪拌的反應(yīng)容器中加入長(zhǎng)鏈脂肪酸50~200Kg，與其質(zhì)量5 倍的水混合加熱，再加入氧化鉀2~25kg,催化劑0.2~0.5kg，保溫?cái)嚢?~4 小時(shí)；(2) .加入鑭系或鈰系的硝酸鹽或鹽酸鹽60 240kg，高速攪拌1 2小時(shí)， 形成均勻的物料；(3) .進(jìn)過(guò)離心脫水，干燥得到有才幾稀土鹽；(4) .將上述有機(jī)稀土鹽l~40kg分散于100kg云母當(dāng)中，加入500kg的 溶劑作為分散介質(zhì)水或乙醇攪拌1~2小時(shí)；(5) .經(jīng)過(guò)有機(jī)化插層的工藝條件后，加入表面改性劑l-10kg，攪拌20 30 分鐘，進(jìn)行表面處理；(6) .加入其他輔助材料10 50kg攪拌10-30分鐘后，進(jìn)行離心干燥，破 碎，過(guò)篩，包裝。
全文摘要
PVC用云母/稀土鹽穩(wěn)定劑及其制備方法，云母/稀土鹽穩(wěn)定劑各組份的質(zhì)量組成是云母50～80％；長(zhǎng)鏈脂肪酸有機(jī)化的稀土鹽6～40％；表面改性劑4～25％。有機(jī)稀土鹽由鑭系無(wú)機(jī)稀土鹽和長(zhǎng)鏈脂肪酸進(jìn)行有機(jī)化得到有機(jī)稀土鹽，長(zhǎng)鏈脂肪酸選自油酸，硬脂酸，月桂酸，檸檬酸。云母是片層結(jié)構(gòu)；分散介質(zhì)為水，乙醇；表面改性劑為季戊四醇酯，三苯氧基磷，丙烯酸酯。本發(fā)明具有良好的紫外吸收的性能，吸收紫外線的能力強(qiáng)，補(bǔ)強(qiáng)效果明顯；具有高耐熱性、良好的尺寸穩(wěn)定性以及化學(xué)穩(wěn)定性；絕緣電阻高，介電強(qiáng)度大；在阻燃方面，云母本身具有良好的阻燃效果，可減少氧化鋁，氫氧化鋁等阻燃劑的使用量，提高PVC材料的阻燃能力。
文檔編號(hào)C08K9/00GK101450998SQ20081024266
公開(kāi)日2009年6月10日 申請(qǐng)日期2008年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月30日
發(fā)明者周寧琳, 徐九春, 玨 方, 朱皓淼, 健 沈, 峻 章, 宏 莫, 馬振毛 申請(qǐng)人:南京師范大學(xué)