專(zhuān)利名稱(chēng)：復(fù)合熱穩(wěn)定劑及制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種復(fù)合熱穩(wěn)定劑及制備方法，特別是制備PVC材料的復(fù)合熱穩(wěn)定劑，屬于化學(xué)制劑領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
熱穩(wěn)定劑目前主要分鉛類(lèi)、金屬皂類(lèi)、有機(jī)錫類(lèi)、稀土類(lèi)、有機(jī)銻類(lèi)五大類(lèi)和有機(jī)輔助劑。鉛鹽類(lèi)穩(wěn)定劑存在毒性、且造成一系列環(huán)境問(wèn)題，因此鉛鹽復(fù)合熱穩(wěn)定劑順應(yīng)趨勢(shì)而誕生，雖然鉛鹽的使用量減少了，但仍存在毒害，鎘鉛熱穩(wěn)定劑的淘汰已是歷史的必然。 金屬皂類(lèi)熱穩(wěn)定劑效果性能有限。而有機(jī)錫熱穩(wěn)定劑性能高效，污染危害小，加快發(fā)展正逢其時(shí)。但價(jià)格昂貴，成本高，不符合我國(guó)現(xiàn)階段的生產(chǎn)國(guó)情，使其發(fā)展處于受限狀態(tài)。稀土熱穩(wěn)定劑，單獨(dú)使用效果不是很理想，性能有待改善，但與其它熱穩(wěn)定劑復(fù)配卻能夠?qū)崿F(xiàn)高效作用。因此開(kāi)發(fā)一種我國(guó)特有的性能高效、無(wú)毒、符合我國(guó)目前生產(chǎn)國(guó)情的低價(jià)有機(jī)錫、 稀土熱穩(wěn)定劑和有機(jī)輔助劑三者合一的復(fù)合熱穩(wěn)定劑，實(shí)現(xiàn)我國(guó)稀土資源的高效利用，具有非常重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種成本低、性能穩(wěn)定、無(wú)毒的復(fù)合熱穩(wěn)定劑及制備方法。技術(shù)解決方案本發(fā)明復(fù)合熱穩(wěn)定劑包括熱穩(wěn)定劑、硬脂酸鋅、十六醇、β - 二酮、PE蠟、復(fù)合抗氧劑、亞磷酸酯、礦物油，所述熱穩(wěn)定劑是二硫基乙酸異辛酯二甲基錫和有機(jī)酸稀土的混合物，所述二硫基乙酸異辛酯二甲基錫和有機(jī)酸稀土的質(zhì)量比為20 120 20 120;所述硬脂酸鋅的質(zhì)量占熱穩(wěn)定劑總質(zhì)量的6% 15%，十六醇的質(zhì)量占熱穩(wěn)定劑總質(zhì)量7% 16%, β - 二酮的質(zhì)量占熱穩(wěn)定劑總質(zhì)量3% 9%，PE蠟占熱穩(wěn)定劑總質(zhì)量6% 15%， 復(fù)合抗氧劑的質(zhì)量占熱穩(wěn)定劑總質(zhì)量1 % 6 %，亞磷酸酯的質(zhì)量占熱穩(wěn)定劑總質(zhì)量3 % 6 %，礦物油的質(zhì)量占熱穩(wěn)定劑總質(zhì)量10% 25%。所述有機(jī)酸稀土為硬脂酸稀土或氰尿酸稀土。復(fù)合抗氧劑為雙酚A與硫代丙酸酯混合物，按質(zhì)量比雙酚A 硫代丙酸酯=
1 1。復(fù)合熱穩(wěn)定劑的制備方法，其步驟如下1)將硬脂酸8_20kg和10_30kg去離子水，或氰尿酸4_15kg和6_20kg去離子水加入帶有磨碎機(jī)的反應(yīng)器中，加熱攪拌，溫度達(dá)到65-85°C時(shí)，攪拌15-30min，加入摩爾濃度為2mol/L硝酸稀土 4-8L，待攪拌均勻后，在30-50min內(nèi)加入摩爾濃度為0. 5mol/ L-1. 5mol/L的氨水溶液20-40L，不斷攪拌，恒溫30-60min后，趁熱過(guò)濾，脫水、烘干，制成硬脂酸稀土或氰尿酸稀土；2)將硬脂酸3-15kg加入5-40kg水中，升溫至60_90°C，加入硫酸鋅400_1000g，加入氫氧化鈣200-800g，恒溫?cái)嚢?0-40min，然后脫水、烘干、研磨，制成硬脂酸鋅；
3)取硬脂酸稀土或氰尿酸稀土 10_30kg、硬脂酸鋅2_4kg，HkgPE蠟裝入離心設(shè)備脫水，然后移入反應(yīng)容器中，經(jīng)配備回流裝置，加入礦物油7-15kg，β - 二酮0. 4-0. 8kg, 升溫至70-110°C，恒溫10-30min，再加入200_400g雙酚A、200_400g硫代丙酸酯、l_4kg亞磷酸酯，10-30kg 二硫基乙酸異辛酯二甲基錫，升溫至100-130°C，加入2-8kg十六醇，恒溫?cái)嚢?0-40min，然后在不斷攪拌狀態(tài)下冷卻至常溫，最后形成均勻的物質(zhì)，進(jìn)行切割、包裝， 既得廣品。本發(fā)明由于二硫基乙酸異辛酯二甲基錫和有機(jī)酸稀土復(fù)合，在PVC加工過(guò)程中流動(dòng)性差，易粘模、燒焦或造成劃痕，硬脂酸鋅作為內(nèi)潤(rùn)滑劑和PE蠟作為外潤(rùn)滑劑的加入，是為提高PVC樹(shù)脂與復(fù)合穩(wěn)定劑混合加工時(shí)的流動(dòng)性；抗氧劑提高了 PVC制品的耐候性；亞磷酸酯作為輔助抗氧劑加入，除與抗氧劑結(jié)合成高效抗氧劑，還具有具有杰出的色澤保護(hù)能力，能夠?qū)⑹茏璺涌寡鮿┍谎趸蟮娜旧w漂淺，且與二硫基乙酸異辛酯二甲基錫具有協(xié)同效果；β - 二酮作為助熱穩(wěn)定劑加入，是為提高熱穩(wěn)定劑性能；礦物油作為有機(jī)溶劑加入，礦物油本身性能穩(wěn)定，不揮發(fā)、色淺、無(wú)毒，且與PVC能夠很好的相溶，不會(huì)析出，作為各組分的有機(jī)溶劑，克服了復(fù)合時(shí)的粉塵污染；十六醇作為乳化劑加入，減少?gòu)?fù)合時(shí)的乳化工藝時(shí)間。本發(fā)明的關(guān)鍵在于熱穩(wěn)定劑、硬脂酸鋅、十六醇、β-二酮、PE蠟、復(fù)合抗氧劑、亞磷酸酯、礦物油各組分之間的配比關(guān)系，通過(guò)合理的復(fù)合配比，并采用相適應(yīng)的酯化、化合、 復(fù)合、乳化工藝，來(lái)獲得適用于PVC制品加工的高效復(fù)合熱穩(wěn)定劑。本發(fā)明中制備過(guò)程中有機(jī)酸稀土合成工藝簡(jiǎn)單，減少了設(shè)備的容量和使用數(shù)量， 縮短了反應(yīng)時(shí)間，而且成品的純度高；有機(jī)酸稀土在制備過(guò)程中采用帶磨碎機(jī)的反應(yīng)設(shè)備， 減小了制品的顆粒度，為后續(xù)的研磨、復(fù)合溶解節(jié)約了大量時(shí)間。有機(jī)酸稀土具有抗紫外線能力、強(qiáng)烈的絡(luò)合配位能夠很好地提高PVC的塑化時(shí)間、制品韌性和抗沖擊強(qiáng)度。本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)1)該復(fù)合熱穩(wěn)定劑，以水和有機(jī)溶劑作為反應(yīng)介質(zhì)，成本低，減少環(huán)境污染。2)該復(fù)合熱穩(wěn)定劑，解決了傳統(tǒng)單一熱穩(wěn)定劑初期著色性差、熱穩(wěn)定劑時(shí)間短、流動(dòng)性差、耐候性弱等問(wèn)題。3)該復(fù)合熱穩(wěn)定劑內(nèi)含礦物油作有機(jī)溶劑，能夠很好的和PVC互溶，使復(fù)合熱穩(wěn)定劑能夠充分的分散到PVC樹(shù)脂中，減少了熱穩(wěn)定劑的用量。4)通過(guò)各組分的適當(dāng)配比，本發(fā)明復(fù)合熱穩(wěn)定劑的熱穩(wěn)定性增加。5)使用該復(fù)合熱穩(wěn)定劑后，PVC樹(shù)脂加工時(shí)流動(dòng)性、塑化效果提高，PVC樹(shù)脂的后續(xù)加工性能得到改善；并且熱穩(wěn)定劑與PVC樹(shù)脂界面結(jié)合較好，無(wú)析出、明顯分層現(xiàn)象，使碳酸鈣類(lèi)型的增強(qiáng)劑添加量增加，制品的性能得到一定的提高。6)本發(fā)明的制備方法操作簡(jiǎn)單，易于實(shí)施。7)本發(fā)明與有機(jī)錫和稀土穩(wěn)定劑對(duì)比表按重量百分比
權(quán)利要求
1.復(fù)合熱穩(wěn)定劑，其特征在于，包括熱穩(wěn)定劑、硬脂酸鋅、十六醇、β-二酮、PE蠟、復(fù)合抗氧劑、亞磷酸酯、礦物油，所述熱穩(wěn)定劑是二硫基乙酸異辛酯二甲基錫和有機(jī)酸稀土的混合物，所述二硫基乙酸異辛酯二甲基錫和有機(jī)酸稀土的質(zhì)量比為20 120 20 120; 所述硬脂酸鋅的質(zhì)量占熱穩(wěn)定劑總質(zhì)量的6% 15%，十六醇的質(zhì)量占熱穩(wěn)定劑總質(zhì)量 7% 16%，β - 二酮的質(zhì)量占熱穩(wěn)定劑總質(zhì)量3% 9%，PE蠟占熱穩(wěn)定劑總質(zhì)量6% 15%，復(fù)合抗氧劑的質(zhì)量占熱穩(wěn)定劑總質(zhì)量 6%，亞磷酸酯的質(zhì)量占熱穩(wěn)定劑總質(zhì)量 3 % 6 %，礦物油的質(zhì)量占熱穩(wěn)定劑總質(zhì)量10 % 25 %。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合熱穩(wěn)定劑，其特征在于，所述有機(jī)酸稀土為硬脂酸稀土或氰尿酸稀土。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合熱穩(wěn)定劑，其特征是復(fù)合抗氧劑為雙酚A與硫代丙酸酯混合物，按質(zhì)量比雙酚A 硫代丙酸酯=1 1。
4.復(fù)合熱穩(wěn)定劑的制備方法，其特征在于，方法步驟如下 1)將硬脂酸8-20kg和10-30kg去離子水，或氰尿酸4-15kg和6_20kg去離子水加入帶有磨碎機(jī)的反應(yīng)器中，加熱攪拌，溫度達(dá)到65-85°C時(shí)，攪拌15-30min，加入摩爾濃度為 2mol/L硝酸稀土 4-8L，待攪拌均勻后，在30-50min內(nèi)加入摩爾濃度為0. 5mol/L-l. 5mol/L 的氨水溶液20-40L，不斷攪拌，恒溫30-60min后，趁熱過(guò)濾，脫水、烘干，制成硬脂酸稀土或氰尿酸稀土；2)將硬脂酸3-15kg加入5-40kg水中，升溫至60-90°C，加入硫酸鋅400_1000g，加入氫氧化鈣200-800g，恒溫?cái)嚢?0-40min，然后脫水、烘干、研磨，制成硬脂酸鋅；3)取硬脂酸稀土或氰尿酸稀土10-30kg、硬脂酸鋅2-4kg，l-2kgPE蠟裝入離心設(shè)備脫水，然后移入反應(yīng)容器中，經(jīng)配備回流裝置，加入礦物油7-15kg，β - 二酮0. 4-0. 8kg，升溫至70-110°C，恒溫10-30min，再依次加入200_400g雙酚A、200_400g硫代丙酸酯、l_4kg亞磷酸酯，10-30kg 二硫基乙酸異辛酯二甲基錫，升溫至100-130°C，加入2-8kg十六醇，恒溫?cái)嚢?0-40min，然后在不斷攪拌狀態(tài)下冷卻至常溫，最后形成均勻的物質(zhì)，進(jìn)行切割、包裝， 既得廣品。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種復(fù)合熱穩(wěn)定劑及制備方法，屬于化學(xué)制劑領(lǐng)域。本發(fā)明包括熱穩(wěn)定劑、硬脂酸鋅、十六醇、β-二酮、PE蠟、復(fù)合抗氧劑、亞磷酸酯、礦物油，經(jīng)過(guò)合理的化學(xué)合成、復(fù)配得到成品。所述熱穩(wěn)定劑是二硫基乙酸異辛酯二甲基錫和有機(jī)酸稀土的混合物，本發(fā)明采用各組分在熱狀態(tài)下融解復(fù)配手段制成復(fù)合穩(wěn)定劑，從而減少了粉塵污染，并且簡(jiǎn)化了PVC加工制品時(shí)的工藝配方，提高了制品的透明性、抗氧性、抗紫外線輻射性，且無(wú)毒、降低了成本，本品適用于軟質(zhì)塑料、上水管材、注塑件等PVC制品加工中，解決了傳統(tǒng)單一穩(wěn)定劑初期著色性差、塑化效果不好、低溫抗沖擊性弱、耐候性差等問(wèn)題，提高了PVC制品的熱穩(wěn)定性。
文檔編號(hào)C08K5/13GK102391544SQ20111019064
公開(kāi)日2012年3月28日 申請(qǐng)日期2011年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月28日
發(fā)明者姜在勇, 李梅, 柳召剛, 王海鷗, 王覓堂, 胡艷宏 申請(qǐng)人:內(nèi)蒙古科技大學(xué)