本發(fā)明涉及一種新型熔融一步法制備羥基脂肪酸鈣鋅PVC穩(wěn)定劑的制備方法，本發(fā)明涉及通過(guò)熔融一步法所制備的羥基脂肪酸鈣鋅PVC穩(wěn)定劑在PVC熱穩(wěn)定性能方面的新用途。
背景技術(shù)：
：PVC是由氯乙烯(VCM)聚合而成的，具有優(yōu)秀的耐化學(xué)腐蝕性、電絕緣性、阻燃性和力學(xué)性能，且兼具輕質(zhì)量、高強(qiáng)度、低成本等優(yōu)點(diǎn)，廣泛用于工農(nóng)業(yè)、建筑、電子電氣及生活口用品的各個(gè)領(lǐng)域。塑料穩(wěn)定劑向無(wú)毒無(wú)塵方向發(fā)展，特別是歐盟指令將在2006年7月1日實(shí)施，將給我國(guó)電子電器產(chǎn)品帶來(lái)巨大的影響，如冰箱門(mén)封用PVC膠條、電源線、箱體板材等將不得采用鉛鹽類穩(wěn)定劑，所以研究開(kāi)發(fā)并推廣應(yīng)用工業(yè)實(shí)用的無(wú)毒熱穩(wěn)定劑，取代傳統(tǒng)的有毒品種，成為我國(guó)面臨的重要課題。鉛鹽類穩(wěn)定劑是所有穩(wěn)定劑當(dāng)中性價(jià)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(yùn)動(dòng)的壓力下，由于鉛類穩(wěn)定劑有毒及其對(duì)環(huán)境造成的巨大危害，世界各國(guó)紛紛出臺(tái)新舉措，在PVC生產(chǎn)過(guò)程中限制或禁止鉛、鎘類穩(wěn)定劑的使用，并對(duì)PVC廢棄物的處理制定了嚴(yán)格條例。鈣鋅熱穩(wěn)定劑是聚氯乙烯(PVC)產(chǎn)業(yè)中無(wú)毒害助劑的典型代表。并且，與有機(jī)錫熱穩(wěn)定劑相比，鈣鋅通常無(wú)味，成本較低優(yōu)點(diǎn)。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?jī)?nèi)容之一是同時(shí)改善其對(duì)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”。環(huán)氧植物油(包括環(huán)氧大豆油、環(huán)氧棉子油、環(huán)氧米糠油等)的穩(wěn)定機(jī)理是:PVC塑料在加工和使用過(guò)程中因光、熱等因素而降解，釋放出氯化氫，該氯化氫是PVC塑料老化促進(jìn)劑，如不及時(shí)去除，則會(huì)加速其老化;而環(huán)氧植物油中環(huán)氧基團(tuán)具有化學(xué)活性，能與氯化氫反應(yīng)而吸收氯化氫，從而避免PVC塑料加速老化，起到穩(wěn)定作用。而硬脂酸鈣、硬脂酸鋅作為傳統(tǒng)的PVC無(wú)毒潤(rùn)滑兼穩(wěn)定劑，可以延緩PVC塑料的降解，同樣起到穩(wěn)定作用，但硬脂酸鈣的初期著色性差，而硬脂酸鋅在用量較大時(shí)有“鋅燒”的弊端。中國(guó)專利CN102898741A發(fā)明公開(kāi)了一種以1,3-二甲基-6-氨基尿嘧啶為主穩(wěn)定劑的新型純有機(jī)環(huán)保型PVC熱穩(wěn)定劑，這種熱穩(wěn)定劑雖然提高了PVC材料在加工過(guò)程中的穩(wěn)定性能，但制備工藝較為復(fù)雜，后處理過(guò)程耗能較大，無(wú)法滿足環(huán)保的要求，其復(fù)雜的工藝也無(wú)法工業(yè)化批量生產(chǎn)。本專利通過(guò)熔融共混一步法合成了一種羥基脂肪酸鈣鋅PVC穩(wěn)定劑，克服了傳統(tǒng)復(fù)配型PVC穩(wěn)定劑硬脂酸鈣鋅易析出、易結(jié)垢、易鋅燒、長(zhǎng)期穩(wěn)定性不好，等方面的缺點(diǎn)，對(duì)合成工藝方面的優(yōu)化，并將其與少量輔助穩(wěn)定劑結(jié)合起來(lái)，研究了其對(duì)PVC的熱穩(wěn)定作用。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：一種新型熔融一步法制備羥基脂肪酸鈣鋅PVC穩(wěn)定劑的制備方法，其特征在于按照下述步驟進(jìn)行：將一定量的氫氧化鈣、氧化鋅、吸酸劑粉體置于高混機(jī)中高速混合攪拌，在混合過(guò)程中加入一定量的羥基脂肪酸、冰醋酸、濃硫酸以及雙氧水，使使上述液體均勻附著在混合粉體的表面，高速混合數(shù)分鐘，然后將預(yù)混后的物料放入擠出機(jī)中熔融造粒，得到目的產(chǎn)物羥基脂肪酸鈣鋅PVC穩(wěn)定劑。其中擠出機(jī)的溫度從機(jī)頭到料斗的三段溫度分別為140℃、160℃以及100℃。所述的一種新型熔融一步法制備羥基脂肪酸鈣鋅PVC穩(wěn)定劑的制備方法，其特征在于所述的氫氧化鈣用量為0~90kg。所述的一種新型熔融一步法制備羥基脂肪酸鈣鋅PVC穩(wěn)定劑的制備方法，其特征在于所述的氧化鋅用量為45~90kg。所述的一種新型熔融一步法制備羥基脂肪酸鈣鋅PVC穩(wěn)定劑的制備方法，其特征吸酸劑用量為10kg~900kg。吸酸劑為碳酸鈣、滑石粉、硅粉石、硅藻土、鈣鋁土、紅坭、沸石、分子篩、水滑石等。所述的一種新型熔融一步法制備羥基脂肪酸鈣鋅PVC穩(wěn)定劑的制備方法，其特征在于所述的羥基脂肪酸用量為300kg~600kg。所述的一種新型熔融一步法制備羥基脂肪酸鈣鋅PVC穩(wěn)定劑的制備方法，其特征在于所述的冰醋酸用量為50~100mL。所述的一種新型熔融一步法制備羥基脂肪酸鈣鋅PVC穩(wěn)定劑的制備方法，其特征在于所述的濃硫酸用量為30~50mL。所述的一種新型熔融一步法制備羥基脂肪酸鈣鋅PVC穩(wěn)定劑的制備方法，其特征在于所述的雙氧水用量為5~10m根據(jù)權(quán)利要求書(shū)2所述的一種新型熔融一步法制備羥基脂肪酸鈣鋅PVC穩(wěn)定劑的制備方法，所述的輔助穩(wěn)定劑為脲嘧啶、脲嘧啶鋅鹽、脲嘧啶羧酸鋅、二氫吡啶衍生物、含氮氨基化合物、巴豆酸酯衍生物、大豆蛋白衍生物、乙酰丙酮鈣、乙酰丙酮鋅、乙酰丙酮鎂及其鹽類、二苯甲酰甲烷、B-二酮及其鹽類、胰島素衍生物、重氮衍生物、季戊四醇類、季戊四醇酯、含多羥基化合物、亞磷酸酯、抗氧劑、1010、1076、268、光穩(wěn)定劑。一種或多種組合物。所述的一種新型熔融一步法制備羥基脂肪酸鈣鋅PVC穩(wěn)定劑的制備方法，其特征在于所述的高混時(shí)間為20~30min。所述的一種新型熔融一步法制備羥基脂肪酸鈣鋅PVC穩(wěn)定劑的制備方法，其特征熔融造粒設(shè)備可以是單螺桿，雙螺桿，三及多螺桿擠出造粒機(jī)，也可以是帶攪拌的反應(yīng)釜、捏合機(jī)、密煉機(jī)、螺帶、盤(pán)式、對(duì)輥式梨刀式等混合造粒機(jī)。有益效果：本專利通過(guò)熔融共混一步法合成了一種羥基脂肪酸鈣鋅PVC穩(wěn)定劑，克服了傳統(tǒng)復(fù)配型PVC穩(wěn)定劑硬脂酸鈣鋅易析出、易結(jié)垢、易鋅燒、長(zhǎng)期穩(wěn)定性不好，等方面的缺點(diǎn)，對(duì)合成工藝方面的優(yōu)化，并將其與少量輔助穩(wěn)定劑結(jié)合起來(lái)，提高了PVC的熱穩(wěn)定性能。實(shí)驗(yàn)表明，通過(guò)熔融共混一步法合成了一種羥基脂肪酸鈣鋅PVC穩(wěn)定劑作為PVC熱穩(wěn)定劑使用，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(zhǎng)后期的鋅燒，且該化合物不含重金屬，原料易得，制備工藝簡(jiǎn)單，因此，具有良好的工業(yè)應(yīng)用前景。具體實(shí)施方式下面通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的闡述，但不僅限于本實(shí)施例。實(shí)施例1：將44.4kg氫氧化鈣、44.4kg氧化鋅及100kg滑石粉粉體置于高混機(jī)中高速混合攪拌，在混合過(guò)程中加入300kg羥基脂肪酸、50mL冰醋酸、30mL濃硫酸以及5mL雙氧水，使使上述液體均勻附著在混合粉體的表面，高速混合20min，然后將預(yù)混后的物料放入擠出機(jī)中熔融造粒，得到目的產(chǎn)物羥基脂肪酸鈣鋅PVC穩(wěn)定劑，其中擠出機(jī)的溫度從機(jī)頭到料斗的四段溫度分別為140℃、160℃、150℃以及100℃。100份PVC，50份的鄰苯二甲酸二辛酯，30份的碳酸鈣，0.2份的亞磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯及2份羥基脂肪酸鈣鋅組成的干燥的混合物在開(kāi)煉機(jī)上180℃的條件下輥壓5min。壓片，取片后剪成2cm×2cm小方塊試樣，按照GB/T7141-92標(biāo)準(zhǔn)要求，將PVC片按順序分組置于老化烘箱中，190±1℃下進(jìn)行烘箱老化實(shí)驗(yàn)測(cè)試，每隔10min取出試片，觀察并記錄試片色度的變化，根據(jù)ASTMD1925-70，記錄其黃度指數(shù)，結(jié)果見(jiàn)表1。實(shí)施例2：將20.2kg氫氧化鈣、67.5kg氧化鋅及100g沸石粉體置于高混機(jī)中高速混合攪拌，在混合過(guò)程中加入300kg羥基脂肪酸、100mL冰醋酸、50mL濃硫酸以及10mL雙氧水，使使上述液體均勻附著在混合粉體的表面，高速混合30min，然后將預(yù)混后的物料放入擠出機(jī)中熔融造粒，得到目的產(chǎn)物羥基脂肪酸鈣鋅PVC穩(wěn)定劑，其中擠出機(jī)的溫度從機(jī)頭到料斗的四段溫度分別為140℃、160℃、150℃以及100℃。100份PVC，50份的鄰苯二甲酸二辛酯，30份的碳酸鈣，0.2份的亞磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯及2份羥基脂肪酸鈣鋅組成的干燥的混合物在開(kāi)煉機(jī)上180℃的條件下輥壓5min。壓片，取片后剪成2cm×2cm小方塊試樣，按照GB/T7141-92標(biāo)準(zhǔn)要求，將PVC片按順序分組置于老化烘箱中，190±1℃下進(jìn)行烘箱老化實(shí)驗(yàn)測(cè)試，每隔10min取出試片，觀察并記錄試片色度的變化，根據(jù)ASTMD1925-70，記錄其黃度指數(shù)，結(jié)果見(jiàn)表1。實(shí)施例3：將90kg氧化鋅、20kg季戊四醇、100g4A沸石粉體置于高混機(jī)中高速混合攪拌，在混合過(guò)程中加入300kg羥基脂肪酸、50mL冰醋酸、50mL濃硫酸以及10mL雙氧水，使使上述液體均勻附著在混合粉體的表面，高速混合30min，然后將預(yù)混后的物料放入擠出機(jī)中熔融造粒，得到目的產(chǎn)物羥基脂肪酸鈣鋅PVC穩(wěn)定劑，其中擠出機(jī)的溫度從機(jī)頭到料斗的四段溫度分別為140℃、160℃、150℃以及100℃。100份PVC，50份的鄰苯二甲酸二辛酯，30份的碳酸鈣，0.2份的亞磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯及2份羥基脂肪酸鈣鋅組成的干燥的混合物在開(kāi)煉機(jī)上180℃的條件下輥壓5min。壓片，取片后剪成2cm×2cm小方塊試樣，按照GB/T7141-92標(biāo)準(zhǔn)要求，將PVC片按順序分組置于老化烘箱中，190±1℃下進(jìn)行烘箱老化實(shí)驗(yàn)測(cè)試，每隔10min取出試片，觀察并記錄試片色度的變化，根據(jù)ASTMD1925-70，記錄其黃度指數(shù)，結(jié)果見(jiàn)表1。對(duì)比例4：100份的PVC，50份的鄰苯二甲酸二辛酯，30份的碳酸鈣，0.2份的亞磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯及1份的硬脂酸鈣，1份的硬脂酸鋅組成的干燥的混合物在開(kāi)煉機(jī)上180℃的條件下輥壓5min。壓片，取片后剪成2cm×2cm小方塊試樣，按照GB/T7141-92標(biāo)準(zhǔn)要求，將PVC片按順序分組置于老化烘箱中，190±1℃下進(jìn)行烘箱老化實(shí)驗(yàn)測(cè)試，每隔10min取出試片，觀察并記錄試片色度的變化，根據(jù)ASTMD1925-70，記錄其黃度指數(shù)，結(jié)果見(jiàn)表1。表1.不同工藝及種類的PVC穩(wěn)定劑對(duì)PVC黃度指數(shù)的影響時(shí)間/min102030405060708090100實(shí)施例110.3512.2814.3516.6523.9836.5441.7559.3378.66100實(shí)施例28.6810.8513.3714.4816.2120.3340.6848.2555.3660.36實(shí)施例35.346.568.4410.8712.5318.8526.2636.3440.6048.33對(duì)比例410.5612.3426.5636.3556.6562.3289.7490.36100100由以上表1中實(shí)施例2與對(duì)比例4的對(duì)比可以看出，通過(guò)熔融共混一步法合成了一種羥基脂肪酸鈣鋅PVC穩(wěn)定劑具有比通過(guò)普通方法復(fù)配得到的PVC鈣鋅穩(wěn)定劑更好的初期顏色抑制作用，更好延長(zhǎng)“鋅燒”。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3