本發(fā)明涉及一種氰尿酸鋅/脲嘧啶鋅復(fù)配型高效PVC穩(wěn)定劑的制備與應(yīng)用，本發(fā)明涉及氰尿酸鋅/脲嘧啶鋅復(fù)配型高效PVC穩(wěn)定劑在PVC熱穩(wěn)定性能方面的新用途。
背景技術(shù)：
：目前常用PVC熱穩(wěn)定劑以鉛鹽類、金屬皂類、有機錫類等含有金屬離子的熱穩(wěn)定劑為主。隨著人類環(huán)保意識的增強，國內(nèi)外正掀起研究開發(fā)環(huán)保熱穩(wěn)定劑以取代傳統(tǒng)非環(huán)保品種的熱潮。純有機熱穩(wěn)定劑不含金屬元素，是目前新型環(huán)保熱穩(wěn)定劑研發(fā)熱點。與其他化工品一樣，傳統(tǒng)的熱穩(wěn)定劑的生產(chǎn)應(yīng)用也會危害人類健康及人類生存的環(huán)境。所以，人們開始掀起開發(fā)推廣無毒熱穩(wěn)定劑以取代傳統(tǒng)的有毒品種的熱潮。這其中以有機化合物作為主穩(wěn)定劑而完全不含任何金屬的有機化合物基的熱穩(wěn)定劑代表著PVC熱穩(wěn)定劑行業(yè)的長遠發(fā)展方向，開發(fā)純有機的主穩(wěn)定劑是目前熱穩(wěn)定研發(fā)的最前沿領(lǐng)域。中國專利CN105315574A研究了一種PVC用鈣鋅熱穩(wěn)定劑及其應(yīng)用,由喹諾酮鋅鹽與喹諾酮鈣鹽復(fù)配組成，這種PVC用鈣鋅熱穩(wěn)定劑雖然具有良好的熱穩(wěn)定性能，以及較佳的表面抗菌功能，但該工藝生產(chǎn)成本過高，不宜工業(yè)化生產(chǎn)。在現(xiàn)有的眾多有機熱穩(wěn)定劑中，大部分只具有吸收HCl、絡(luò)合具有催化PVC降解的金屬氯化物等功能。然而，PVC熱穩(wěn)定劑的功能當中，取代不穩(wěn)定氯原子的能力才是最關(guān)鍵的。吸收HCl等能力只能延緩PVC的降解，而取代不穩(wěn)定氯原子能一開始就消去引起PVC降解因素以阻止PVC降解。雖然目前己開發(fā)的含氮類熱穩(wěn)定劑取代不穩(wěn)定氯原子的能力較弱，還無法作為主穩(wěn)定劑使用，但是它仍然是有機熱穩(wěn)定劑中最有潛力發(fā)展成為主穩(wěn)定劑的品種。鉛鹽類穩(wěn)定劑是所有穩(wěn)定劑當中性價比最高的一種，并一直占據(jù)著主導(dǎo)地位，在歐洲福皂類穩(wěn)定劑由于其優(yōu)異的透明性，良好的初期著色性也經(jīng)常被使用。在全世界綠色和平運動的壓力下，由于鉛、福類穩(wěn)定劑有毒及其對環(huán)境造成的巨大危害，世界各國紛紛出臺新舉措，在PVC生產(chǎn)過程中限制或禁止鉛、鎘類穩(wěn)定劑的使用，并對PVC廢棄物的處理制定了嚴格條例。有研究表明，中國專利CN101901076A以脂肪醇或有機酸、有機酸鹽、環(huán)氧大豆油、微納米金屬、以及海泡石礦或無機非金屬礦粉,組成的穩(wěn)定劑，該穩(wěn)定劑除具有傳統(tǒng)穩(wěn)定劑的穩(wěn)定作用外,還對樹脂加工產(chǎn)品具有增韌增強、阻燃和高耐候性的功效，但后處理復(fù)雜，能耗過大，不利于節(jié)約成本。鈣鋅熱穩(wěn)定劑是聚氯乙烯(PVC)產(chǎn)業(yè)中無毒害助劑的典型代表。并且，與有機錫熱穩(wěn)定劑相比，鈣鋅通常無味，成本較低優(yōu)點。因而，成為PVC助劑工業(yè)的重要研究領(lǐng)域。鈣鋅熱穩(wěn)定劑的研究內(nèi)容之一是同時改善其對PVC兩方面的熱穩(wěn)定性能:初期著色性能和后期的急劇老化(“鋅燒”)。本發(fā)明描述一種以氰尿酸鋅/脲嘧啶鋅復(fù)配型高效PVC穩(wěn)定劑形成的含鋅原料用以改善PVC熱穩(wěn)定性能，這種應(yīng)用方案未見有關(guān)文獻披露。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明涉及用于提高PVC熱穩(wěn)定性能的氰尿酸鋅/脲嘧啶鋅復(fù)配的高效PVC穩(wěn)定劑，原料重量配比為:氰尿酸鋅80~90份，脲嘧啶鋅10~20份，增塑劑2~5份，分散劑1~2份，抗氧劑2~5份。將一定量的氰尿酸鋅、脲嘧啶鋅及抗氧劑置于高混機中高速混合，在混合過程中依次加入適量的分散劑及增塑劑，高速混合5~10min，使腔室內(nèi)的粉體均勻混合，然后將PVC與一定量的混勻后的物料置于輥溫160℃，輥距的雙輥煉塑機上塑煉5min，取片后，剪成2cm×2cm小方塊試樣，根據(jù)ASTMD1925-70標準，記錄其黃度指數(shù)。所述的一種氰尿酸鋅/脲嘧啶鋅復(fù)配型高效PVC穩(wěn)定劑的制備與應(yīng)用，其特征在于：所述增塑劑為鄰苯二甲酸二辛酯、鄰苯二甲酸二正辛酯、鄰苯二甲酸丁芐酯、鄰苯二甲酸二仲辛酯、鄰苯二甲酸二環(huán)己酯中的一種或多種。所述的一種氰尿酸鋅/脲嘧啶鋅復(fù)配型高效PVC穩(wěn)定劑的制備與應(yīng)用，其特征在于：所述分散劑為環(huán)氧大豆油、蓖麻油、硅油中的一種或多種。所述的一種氰尿酸鋅/脲嘧啶鋅復(fù)配型高效PVC穩(wěn)定劑的制備與應(yīng)用，其特征在于：所述抗氧劑包括β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸正十八碳醇酯、水楊酸苯酯、亞磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯、1010、1076中的一種或多種。一種氰尿酸鋅/脲嘧啶鋅復(fù)配型高效PVC穩(wěn)定劑的制備與應(yīng)用，其特征在于按照下列步驟進行：將一定量的氰尿酸鋅、脲嘧啶鋅及抗氧劑置于高混機中高速混合，在混合過程中依次加入適量的分散劑及增塑劑，高速混合10min，使腔室內(nèi)的粉體均勻混合。有益效果：尿嘧啶羧酸鋅是一種含鋅的有機堿化合物，既可以發(fā)生碳-烷氧基化反應(yīng)置換烯丙基氯原子，將不穩(wěn)定的氯原子從PVC大分子主鏈上消去;也可以中和吸收PVC因熱降解而釋放的HCl，起到抑制PVC熱分解作用。本發(fā)明提供的這種尿嘧啶羧酸鋅化合能夠有效地同時改善PVC的初期著色性和長期熱穩(wěn)定性能。使用了氰尿酸鋅的PVC樣品有較好的熱穩(wěn)定性能，穩(wěn)定時間接近純PVC樣品的四倍以及含Ca/Zn樣品的兩倍。眾所周知，鉛鹽類穩(wěn)定劑是一類穩(wěn)定效果非常好的穩(wěn)定劑，只是由于有毒近年來使用量才慢慢減少。而本專利所制備的氰尿酸鋅/脲嘧啶鋅復(fù)配的高效PVC穩(wěn)定劑的穩(wěn)定效果與鉛鹽類的穩(wěn)定劑效果相當，說明氰尿酸鋅/脲嘧啶鋅復(fù)配的高效PVC穩(wěn)定劑具有很強的吸收HCl的能力，能明顯地改善PVC的熱穩(wěn)定性能，使PVC降低初期著色和延長后期的鋅燒，且該化合物不含重金屬，原料易得，制備工藝簡單，因此，具有良好的工業(yè)應(yīng)用前景，是一種效果良好的PVC穩(wěn)定劑。具體實施方式下面通過實施例對本發(fā)明作進一步的闡述，但不僅限于本實施例。本專利中所使用的增塑劑為鄰苯二甲酸二辛酯。本專利中所使用的分散劑為環(huán)氧大豆油。本專利中所使用的抗氧劑為亞磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯。實施例1：100份的聚氯乙烯、1份硬脂酸鈣，1份氰尿酸鋅、0.5份脲嘧啶鋅及0.2抗氧劑1076置于高混機中，在高速混合過程中緩慢加入5份環(huán)氧大豆油及50份鄰苯二甲酸二辛酯，高速混合10min，使腔室內(nèi)的粉體均勻混合，然后將混勻后的物料在置于輥溫160℃，輥距的雙輥煉塑機上塑煉5min，取片后，剪成2cm×2cm小方塊試樣，按照GB/T7141-92標準要求，將PVC片按順序分組置于老化烘箱中，190±1℃下進行烘箱老化實驗測試，每隔10min取出試片，觀察并記錄試片色度的變化，間一直持續(xù)到試片出現(xiàn)黑色為止，根據(jù)ASTMD1925-70標準，記錄其黃度指數(shù)，結(jié)果見表1。實施例2：將100份的聚氯乙烯、0.5份硬脂酸鈣，1.5份氰尿酸鋅、0.5份脲嘧啶鋅及0.2份抗氧劑，在高速混合過程中緩慢加入5份環(huán)氧大豆油及50份鄰苯二甲酸二辛酯，高速混合10min，使腔室內(nèi)的粉體均勻混合，然后將混勻后的物料在置于輥溫160℃，輥距的雙輥煉塑機上塑煉5min，取片后，剪成2cm×2cm小方塊試樣，按照GB/T7141-92標準要求，將PVC片按順序分組置于老化烘箱中，190±1℃下進行烘箱老化實驗測試，每隔10min取出試片，觀察并記錄試片色度的變化，間一直持續(xù)到試片出現(xiàn)黑色為止，根據(jù)ASTMD1925-70標準，記錄其黃度指數(shù)，結(jié)果見表1。實施例3：將100份的聚氯乙烯、2份氰尿酸鋅、0.5份脲嘧啶鋅及0.2抗氧劑1076置于高混機中置于高混機中，在高速混合過程中緩慢加入5份環(huán)氧大豆油及50份鄰苯二甲酸二辛酯，高速混合10min，使腔室內(nèi)的粉體均勻混合，然后將混勻后的物料在置于輥溫160℃，輥距的雙輥煉塑機上塑煉5min，取片后，剪成2cm×2cm小方塊試樣，按照GB/T7141-92標準要求，將PVC片按順序分組置于老化烘箱中，190±1℃下進行烘箱老化實驗測試，每隔10min取出試片，觀察并記錄試片色度的變化，間一直持續(xù)到試片出現(xiàn)黑色為止，根據(jù)ASTMD1925-70標準，記錄其黃度指數(shù)，結(jié)果見表1。對比例4：將100份的聚氯乙烯、1份硬脂酸鋅、1份硬脂酸鈣及0.2份抗氧劑1076置于高混機中，在高速混合過程中緩慢加入5份環(huán)氧大豆油及50份鄰苯二甲酸二辛酯，高速混合10min，使腔室內(nèi)的粉體均勻混合，然后將混勻后的物料在置于輥溫160℃，輥距的雙輥煉塑機上塑煉5min，取片后，剪成2cm×2cm小方塊試樣，按照GB/T7141-92標準要求，將PVC片按順序分組置于老化烘箱中，190±1℃下進行烘箱老化實驗測試，每隔10min取出試片，觀察并記錄試片色度的變化，間一直持續(xù)到試片出現(xiàn)黑色為止，根據(jù)ASTMD1925-70標準，記錄其黃度指數(shù)，結(jié)果見表1。表1.不同工藝及種類的PVC穩(wěn)定劑對PVC黃度指數(shù)的影響時間/min102030405060708090100實施例16.188.9414.5619.6528.9439.4541.7545.2349.2552.34實施例24.165.288.9612.3716.2439.4846.6853.2660.5263.11實施例35.967.7612.5616.4820.2129.3340.4449.3755.3658.64對比例410.5612.3419.5626.3530.6541.3249.7455.3663.6669.25應(yīng)當指出，以上實施例僅是本發(fā)明有代表性的例子。顯然，本發(fā)明的技術(shù)方案并不限于上述實施例，還可以有許多變形。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能從本發(fā)明公開內(nèi)容直接導(dǎo)出或聯(lián)想到的所有變形，均應(yīng)認為是本發(fā)明的保護范圍氰尿酸鋅/脲嘧啶鋅的熱穩(wěn)定性表征：利用熱重分析儀來表征氰尿酸鋅/脲嘧啶鋅復(fù)配型高效PVC穩(wěn)定劑的熱分解行為，結(jié)果如圖1所示。附圖說明：圖1.氰尿酸鋅/脲嘧啶鋅復(fù)配型高效PVC穩(wěn)定劑的熱穩(wěn)定性表征由圖可知，氰尿酸鋅/脲嘧啶鋅復(fù)配的高效PVC穩(wěn)定劑在25-300℃溫度范圍內(nèi)有一點微小的失重，這是由樣品中的一些吸附水揮發(fā)引起的。從接下來的TGA曲線走向看出，從310℃開始分解，其分解過程主要可分為兩個階段。第一個階段的分解在310-490℃這個溫度范圍內(nèi)進行，主要是分解揮發(fā)出了三分子的一氧化碳，失重量約為15.1%(理論計算值為15.9%)。第二個階段樣品21.3%的失重發(fā)生在490-800℃這個溫度范圍內(nèi)，主要是剩余的氰尿酸有機物部分的分解揮發(fā)(理論計算值為22.7%)。樣品最后分解剩余63.4%的殘留物是Zn0(理論結(jié)算值為61.4%)。從這里也可看出，上文中所得出的氰尿酸鋅基本符合實際情況。另一方面，氰尿酸鋅/脲嘧啶鋅復(fù)配的高效PVC穩(wěn)定劑從310℃才開始分解，能在PVC加工過程中保持穩(wěn)定，符合作為PVC熱穩(wěn)定劑的基本條件。當前第1頁1 2 3