本發(fā)明涉及化學(xué)穩(wěn)定劑
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體設(shè)計(jì)一步法制備氰尿酸鋅/氰尿酸鈣復(fù)合PVC穩(wěn)定劑及其應(yīng)用。
背景技術(shù)：
：聚氯乙烯(PVC)是通用大品種高分子材料，2003年生產(chǎn)能力達(dá)3300萬噸，已成為重要的化學(xué)建材(管材、門窗)。近年來我國PVC工業(yè)呈現(xiàn)蓬勃發(fā)展態(tài)勢，PVC產(chǎn)量從2000年的265萬噸上升到2003年的400多萬噸，而表觀消費(fèi)量從2000年的450萬噸上升到2003年的620萬噸。預(yù)計(jì)2005年我國在建筑市場上PVC的消費(fèi)量將達(dá)到500萬噸。在2005年，總消費(fèi)量將達(dá)到800萬噸，將成為全球最大的PVC的消費(fèi)國。發(fā)展PVC化學(xué)建材，成為節(jié)能，降耗，以塑代木，以塑代鋼的優(yōu)先選擇途徑之一，可緩解鋼材，木材供需矛盾，有效實(shí)施生態(tài)林的保護(hù)，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，具有重要意義。由于PVC化學(xué)結(jié)構(gòu)的限制，PVC最大缺點(diǎn)是熱穩(wěn)定性差，PVC在80℃左右即開始分解釋放出HCL，遠(yuǎn)低于制品的成型加工溫度。要使PVC順利加工成制品必須加入熱穩(wěn)定劑，其中常用的穩(wěn)定劑有鉛鹽，有機(jī)錫，Ba／Cd等，由于它們在生產(chǎn)，使用以及廢棄后處置對環(huán)境和人體健康的影響逐步被禁止。因此開發(fā)高效環(huán)保型無毒穩(wěn)定劑是PVC助劑工業(yè)發(fā)展的主要方向，受到人們的廣泛重視，具有重要理論意義和實(shí)用價(jià)值。PVC常用的穩(wěn)定劑有鉛鹽類，金屬皂類，有機(jī)錫類和復(fù)合穩(wěn)定劑。這幾類熱穩(wěn)定劑各有其特點(diǎn)。鉛鹽穩(wěn)定劑雖然穩(wěn)定效果最好，但對環(huán)境污染嚴(yán)重，會逐漸被限制使用。金屬皂類穩(wěn)定劑是高級脂肪酸金屬鹽的總稱，最常用的是鉛，鋇，鈣，鎘，鋅鹽。鈣鹽主要的特點(diǎn)是長期穩(wěn)定性好，但初期的著色會差一些。而鋅鹽則在初期有著不錯(cuò)的白度，但含量過高會容易導(dǎo)致“鋅燒”的現(xiàn)象。正是由于這兩點(diǎn)，使得鈣鋅穩(wěn)定劑的鋅含量不能過高，從而會影響制品的使用壽命，使得長期穩(wěn)定性效果變差。隨著一些有毒的傳統(tǒng)熱穩(wěn)定劑正在逐漸被淘汰，PVC熱穩(wěn)定劑的環(huán)保化已成為不可逆轉(zhuǎn)的發(fā)展趨勢。一般PVC熱穩(wěn)定劑的毒性都是因?yàn)榉€(wěn)定劑含有重金屬引起的，而造成的環(huán)境污染也基本是重金屬污染。所以目前新型穩(wěn)定劑開發(fā)都極力避開重金屬，這其中由于有機(jī)穩(wěn)定劑完全不含有金屬元素，能徹底解決重金屬污染的問題引起了廣泛的關(guān)注。但純有機(jī)的熱穩(wěn)定劑也有一個(gè)致命缺陷就是熱穩(wěn)定效果差，目前已有的有機(jī)熱穩(wěn)定劑一般都只是作為金屬類熱穩(wěn)定劑的輔助穩(wěn)定劑使用。隨著對有機(jī)熱穩(wěn)定劑研究的深入，幾年來不斷有新型的有機(jī)熱穩(wěn)定被開發(fā)推出，其效果也越來越好，這其中就包括含氮類有機(jī)熱穩(wěn)定劑。含氮類有機(jī)熱穩(wěn)定劑在有機(jī)熱穩(wěn)定劑中穩(wěn)定效果尤為突出，吸引了大量的專家學(xué)者的研究，有發(fā)展成為主穩(wěn)定劑的趨勢。氰尿酸是一種典型的含氮有機(jī)物，以它作為原料可以合成數(shù)百種的精細(xì)化工品，其中包括異氰尿酸類，氰尿酸酯類，氰尿酸鹽類及其它產(chǎn)品。在農(nóng)藥，醫(yī)藥，染料，材料和助劑等諸多領(lǐng)域均有著廣泛的應(yīng)用。用氰尿酸制備鋅鹽和鈣鹽，可以擁有較好的熱穩(wěn)定性能，且能與PVC較好的分散和相容。而氰尿酸鋅/氰尿酸鈣復(fù)合穩(wěn)定劑則可以很好的實(shí)現(xiàn)鈣鋅的最大比例，并且在使用的過程中不會發(fā)生像鈣鋅穩(wěn)定劑的“鋅燒”現(xiàn)象，穩(wěn)定劑的長期穩(wěn)定性也有著一定的提升。對于熱穩(wěn)定劑的發(fā)展有著重要的意義。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的是設(shè)計(jì)一步法制備氰尿酸鋅/氰尿酸鈣復(fù)合PVC穩(wěn)定劑及其應(yīng)用，該復(fù)合穩(wěn)定劑熱穩(wěn)定性高，能同時(shí)實(shí)現(xiàn)鋅鹽和鈣鹽的制備，且反應(yīng)工藝簡單環(huán)保，產(chǎn)率高，在應(yīng)用于PVC制品行業(yè)具有較大的潛力。本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：一步法制備氰尿酸鋅/氰尿酸鈣復(fù)合PVC穩(wěn)定劑及其應(yīng)用，其特征在于，制備步驟如下：以總反應(yīng)物的質(zhì)量為基準(zhǔn)，按照下述配方制取氰尿酸鋅/氰尿酸鈣復(fù)合PVC穩(wěn)定劑：氰尿酸10-15份乙酸鋅5-10份乙酸鈣2.5-5份蒸餾水100-150份NaOH溶液100-150份按上述配比先將氰尿酸和乙酸鋅加入一個(gè)250mL三口燒瓶中，而后用蒸餾水?dāng)嚢枞芙?，利用油浴鍋加熱?0℃開始反應(yīng)，在反應(yīng)開始的同時(shí)，向反應(yīng)容器中滴加溶度為1mol／L的NaOH溶液，大約l小時(shí)后向三口燒瓶中加入乙酸鈣（乙酸鋅:乙酸鈣=2:1），并繼續(xù)滴加NaOH溶液，繼續(xù)攪拌反應(yīng)l小時(shí)后，終止反應(yīng)，利用抽濾裝置濾出濾餅，用蒸餾水洗凈，烘干得到產(chǎn)物氰尿酸鋅/氰尿酸鈣復(fù)合穩(wěn)定劑。2.如權(quán)利要求1所述的一步法制備氰尿酸鋅/氰尿酸鈣復(fù)合PVC穩(wěn)定劑及其應(yīng)用，其特征在于：所述的氰尿酸為分析純級別。3.如權(quán)利要求1所述的一步法制備氰尿酸鋅/氰尿酸鈣復(fù)合PVC穩(wěn)定劑及其應(yīng)用，其特征在于：所述的乙酸鋅為乙酸鋅為分析純級別。4.如權(quán)利要求1所述的一步法制備氰尿酸鋅/氰尿酸鈣復(fù)合PVC穩(wěn)定劑及其應(yīng)用，其特征在于：所述的乙酸鈣為分析純級別。5.如權(quán)利要求1所述的一步法制備氰尿酸鋅/氰尿酸鈣復(fù)合PVC穩(wěn)定劑及其應(yīng)用，其特征在于：所述的蒸餾水為分析純級別。6.如權(quán)利要求1所述的一步法制備氰尿酸鋅/氰尿酸鈣復(fù)合PVC穩(wěn)定劑及其應(yīng)用，其特征在于：所述的NaOH溶液的溶度為1mol/L（分析純級別）。上述技術(shù)方案得到的氰尿酸鋅/氰尿酸鈣復(fù)合穩(wěn)定劑，在應(yīng)用于PVC制品行業(yè)時(shí)，比目前常見的硬脂酸鋅等金屬皂類穩(wěn)定劑以及氰尿酸鋅穩(wěn)定劑的熱穩(wěn)定性更好，該復(fù)合穩(wěn)定劑結(jié)合了氰尿酸鈣鹽的長期穩(wěn)定性更好和氰尿酸鋅鹽的初期白度好的特點(diǎn)，能最大程度的實(shí)現(xiàn)鈣鋅比例（乙酸鋅:乙酸鈣=2:1）的穩(wěn)定效果，且反應(yīng)過程簡單易操作，是一種具有較高實(shí)用價(jià)值的工藝。附圖說明圖1為氰尿酸鋅/氰尿酸鈣復(fù)合穩(wěn)定劑的制備流程。具體實(shí)施方式實(shí)施例一以總反應(yīng)物的質(zhì)量為基準(zhǔn)，按照下述配方制取氰尿酸鋅/氰尿酸鈣復(fù)合PVC穩(wěn)定劑：氰尿酸10份乙酸鋅5份乙酸鈣2.5份蒸餾水100份NaOH溶液100份按上述配比先將氰尿酸和乙酸鋅加入一個(gè)250mL三口燒瓶中，而后用蒸餾水?dāng)嚢枞芙?，利用油浴鍋加熱?0℃開始反應(yīng)，在反應(yīng)開始的同時(shí)，向反應(yīng)容器中滴加溶度為1mol／L的NaOH溶液，大約l小時(shí)后向三口燒瓶中加入乙酸鈣（乙酸鋅:乙酸鈣=2:1），并繼續(xù)滴加NaOH溶液，繼續(xù)攪拌反應(yīng)l小時(shí)后，終止反應(yīng)，利用抽濾裝置濾出濾餅，用蒸餾水洗凈，烘干得到產(chǎn)物氰尿酸鋅/氰尿酸鈣復(fù)合穩(wěn)定劑。實(shí)驗(yàn)及性能測試按照下述配方將PVC、增塑劑、填充劑和制備的氰尿酸鋅/氰尿酸鈣復(fù)合PVC穩(wěn)定劑混合：PVC100份增塑劑50份填充劑50份氰尿酸鋅/氰尿酸鈣復(fù)合穩(wěn)定劑3.6份按質(zhì)量比將PVC、增塑劑、填充劑基本配方物料進(jìn)行混合，然后分別加入相對PVC質(zhì)量的氰尿酸鋅/氰尿酸鈣復(fù)合穩(wěn)定劑，在高速攪拌機(jī)中混合3min，而后于180℃在雙輥開煉機(jī)上混煉5min，拉成厚度1.0mm的樣片，制取試片，按下述步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：首先，將制取的一組試片放入TZ5043型老化試驗(yàn)箱中進(jìn)行180℃下的熱穩(wěn)定性測試，每隔5min取出一個(gè)試片，比較各試片顏色變化情況，“塑料試片耐熱性”的實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表1。實(shí)施例二以總反應(yīng)物的質(zhì)量為基準(zhǔn)，按照下述配方制取氰尿酸鋅/氰尿酸鈣復(fù)合PVC穩(wěn)定劑：氰尿酸12份乙酸鋅7份乙酸鈣3.5份蒸餾水110份NaOH溶液100份按上述配比先將氰尿酸和乙酸鋅加入一個(gè)250mL三口燒瓶中，而后用蒸餾水?dāng)嚢枞芙?，利用油浴鍋加熱?0℃開始反應(yīng)。在反應(yīng)開始的同時(shí)，向反應(yīng)容器中滴加溶度為1mol／L的NaOH溶液，大約l小時(shí)后向三口燒瓶中加入乙酸鈣（乙酸鋅:乙酸鈣=2:1），并繼續(xù)滴加NaOH溶液，繼續(xù)攪拌反應(yīng)l小時(shí)后，終止反應(yīng)，利用抽濾裝置濾出濾餅，用蒸餾水洗凈，烘干得到產(chǎn)物氰尿酸鋅/氰尿酸鈣復(fù)合穩(wěn)定劑。實(shí)驗(yàn)及性能測試按照下述配方將PVC、增塑劑、填充劑和制備的氰尿酸鋅/氰尿酸鈣復(fù)合PVC穩(wěn)定劑混合：PVC100份增塑劑50份填充劑50份氰尿酸鋅/氰尿酸鈣復(fù)合穩(wěn)定劑3.6份按質(zhì)量比將PVC、增塑劑、填充劑基本配方物料進(jìn)行混合，然后分別加入相對PVC質(zhì)量的氰尿酸鋅/氰尿酸鈣復(fù)合穩(wěn)定劑，在高速攪拌機(jī)中混合3min，而后于180℃在雙輥開煉機(jī)上混煉5min，拉成厚度1.0mm的樣片，制取試片，按下述步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：首先，將制取的一組試片放入TZ5043型老化試驗(yàn)箱中進(jìn)行180℃下的熱穩(wěn)定性測試，每隔5min取出一個(gè)試片，比較各試片顏色變化情況，“塑料試片耐熱性”的實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表1。實(shí)施例三以總反應(yīng)物的質(zhì)量為基準(zhǔn)，按照下述配方制取氰尿酸鋅/氰尿酸鈣復(fù)合PVC穩(wěn)定劑：氰尿酸13份乙酸鋅8份乙酸鈣4份蒸餾水120份NaOH溶液120份按上述配比先將氰尿酸和乙酸鋅加入一個(gè)250mL三口燒瓶中，而后用蒸餾水?dāng)嚢枞芙猓糜驮″伡訜岬?0℃開始反應(yīng)，在反應(yīng)開始的同時(shí)，向反應(yīng)容器中滴加溶度為1mol／L的NaOH溶液，大約l小時(shí)后向三口燒瓶中加入乙酸鈣（乙酸鋅:乙酸鈣=2:1），并繼續(xù)滴加NaOH溶液，繼續(xù)攪拌反應(yīng)l小時(shí)后，終止反應(yīng)，利用抽濾裝置濾出濾餅，用蒸餾水洗凈，烘干得到產(chǎn)物氰尿酸鋅/氰尿酸鈣復(fù)合穩(wěn)定劑。實(shí)驗(yàn)及性能測試按照下述配方將PVC、增塑劑、填充劑和制備的氰尿酸鋅/氰尿酸鈣復(fù)合PVC穩(wěn)定劑混合：PVC100份增塑劑50份填充劑50份氰尿酸鋅/氰尿酸鈣復(fù)合穩(wěn)定劑3.6份按質(zhì)量比將PVC、增塑劑、填充劑基本配方物料進(jìn)行混合。然后分別加入相對PVC質(zhì)量的氰尿酸鋅/氰尿酸鈣復(fù)合穩(wěn)定劑，在高速攪拌機(jī)中混合3min，而后于180℃在雙輥開煉機(jī)上混煉5min，拉成厚度1.0mm的樣片，制取試片，按下述步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：首先，將制取的一組試片放入TZ5043型老化試驗(yàn)箱中進(jìn)行180℃下的熱穩(wěn)定性測試，每隔5min取出一個(gè)試片，比較各試片顏色變化情況，“塑料試片耐熱性”的實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表1。實(shí)施例四以總反應(yīng)物的質(zhì)量為基準(zhǔn)，按照下述配方制取氰尿酸鋅/氰尿酸鈣復(fù)合PVC穩(wěn)定劑：氰尿酸14份乙酸鋅9份乙酸鈣4.5份蒸餾水135份NaOH溶液140份按上述配比先將氰尿酸和乙酸鋅加入一個(gè)250mL三口燒瓶中，而后用蒸餾水?dāng)嚢枞芙猓糜驮″伡訜岬?0℃開始反應(yīng)，在反應(yīng)開始的同時(shí)，向反應(yīng)容器中滴加溶度為1mol／L的NaOH溶液，大約l小時(shí)后向三口燒瓶中加入乙酸鈣（乙酸鋅:乙酸鈣=2:1），并繼續(xù)滴加NaOH溶液，繼續(xù)攪拌反應(yīng)l小時(shí)后，終止反應(yīng)，利用抽濾裝置濾出濾餅，用蒸餾水洗凈，烘干得到產(chǎn)物氰尿酸鋅/氰尿酸鈣復(fù)合穩(wěn)定劑。實(shí)驗(yàn)及性能測試按照下述配方將PVC、增塑劑、填充劑和制備的氰尿酸鋅/氰尿酸鈣復(fù)合PVC穩(wěn)定劑混合：PVC100份增塑劑50份填充劑50份氰尿酸鋅/氰尿酸鈣復(fù)合穩(wěn)定劑3.6份按質(zhì)量比將PVC、增塑劑、填充劑基本配方物料進(jìn)行混合，然后分別加入相對PVC質(zhì)量的氰尿酸鋅/氰尿酸鈣復(fù)合穩(wěn)定劑，在高速攪拌機(jī)中混合3min，而后于180℃在雙輥開煉機(jī)上混煉5min，拉成厚度1.0mm的樣片，制取試片，按下述步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：首先，將制取的一組試片放入TZ5043型老化試驗(yàn)箱中進(jìn)行180℃下的熱穩(wěn)定性測試，每隔5min取出一個(gè)試片，比較各試片顏色變化情況，“塑料試片耐熱性”的實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表1。實(shí)施例五以總反應(yīng)物的質(zhì)量為基準(zhǔn)，按照下述配方制取氰尿酸鋅/氰尿酸鈣復(fù)合PVC穩(wěn)定劑：氰尿酸15份乙酸鋅10份乙酸鈣5份蒸餾水150份NaOH溶液160份按上述配比先將氰尿酸和乙酸鋅加入一個(gè)250mL三口燒瓶中，而后用蒸餾水?dāng)嚢枞芙?，利用油浴鍋加熱?0℃開始反應(yīng)，在反應(yīng)開始的同時(shí)，向反應(yīng)容器中滴加溶度為1mol／L的NaOH溶液，大約l小時(shí)后向三口燒瓶中加入乙酸鈣（乙酸鋅:乙酸鈣=2:1），并繼續(xù)滴加NaOH溶液，繼續(xù)攪拌反應(yīng)l小時(shí)后，終止反應(yīng)，利用抽濾裝置濾出濾餅，用蒸餾水洗凈，烘干得到產(chǎn)物氰尿酸鋅/氰尿酸鈣復(fù)合穩(wěn)定劑。實(shí)驗(yàn)及性能測試按照下述配方將PVC、增塑劑、填充劑和制備的氰尿酸鋅/氰尿酸鈣復(fù)合PVC穩(wěn)定劑混合：PVC100份增塑劑50份填充劑50份氰尿酸鋅/氰尿酸鈣復(fù)合穩(wěn)定劑3.6份按質(zhì)量比將PVC、增塑劑、填充劑基本配方物料進(jìn)行混合。然后分別加入相對PVC質(zhì)量的氰尿酸鋅/氰尿酸鈣復(fù)合穩(wěn)定劑，在高速攪拌機(jī)中混合3min，而后于180℃在雙輥開煉機(jī)上混煉5min，拉成厚度1.0mm的樣片，制取試片，按下述步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：首先，將制取的一組試片放入TZ5043型老化試驗(yàn)箱中進(jìn)行180℃下的熱穩(wěn)定性測試，每隔5min取出一個(gè)試片，比較各試片顏色變化情況，“塑料試片耐熱性”的實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表1。對比例一按照下述配方將PVC、增塑劑、填充劑和硬脂酸鋅穩(wěn)定劑混合：PVC100份增塑劑50份填充劑50份硬脂酸鋅穩(wěn)定劑3.6份按質(zhì)量比將PVC、增塑劑、填充劑基本配方物料進(jìn)行混合，然后分別加入相對PVC質(zhì)量的硬脂酸鋅穩(wěn)定劑，在高速攪拌機(jī)中混合3min，而后于180℃在雙輥開煉機(jī)上混煉5min，拉成厚度1.0mm的樣片，制取試片，按下述步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：首先，將制取的一組試片放入TZ5043型老化試驗(yàn)箱中進(jìn)行180℃下的熱穩(wěn)定性測試，每隔5min取出一個(gè)試片，比較各試片顏色變化情況，“塑料試片耐熱性”的實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表7。對比例二按照下述配方將PVC、增塑劑、填充劑和氰尿酸鋅穩(wěn)定劑混合：PVC100份增塑劑50份填充劑50份氰尿酸鋅穩(wěn)定劑3.6份按質(zhì)量比將PVC、增塑劑、填充劑基本配方物料進(jìn)行混合，然后分別加入相對PVC質(zhì)量的氰尿酸鋅穩(wěn)定劑，在高速攪拌機(jī)中混合3min，而后于180℃在雙輥開煉機(jī)上混煉5min，拉成厚度1.0mm的樣片，制取試片，按下述步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：首先，將制取的一組試片放入TZ5043型老化試驗(yàn)箱中進(jìn)行180℃下的熱穩(wěn)定性測試，每隔5min取出一個(gè)試片，比較各試片顏色變化情況，“塑料試片耐熱性”的實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表1。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，氰尿酸鋅/氰尿酸鈣復(fù)合PVC穩(wěn)定劑的熱穩(wěn)定性要比一般的鈣鋅穩(wěn)定劑和氰尿酸鋅穩(wěn)定劑好，并且具有環(huán)保，工藝簡單的特點(diǎn)，在PVC熱穩(wěn)定劑行業(yè)有著較大的發(fā)展空間。表1塑料試片耐熱性測試結(jié)果表時(shí)間/min5101520253035404550實(shí)施例1實(shí)施例2實(shí)施例3實(shí)施例4實(shí)施例5對比例1對比例2當(dāng)前第1頁1 2 3