一種復(fù)合熱穩(wěn)定劑的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種復(fù)合熱穩(wěn)定劑的制備方法，屬于PVC材料添加劑制備領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]聚氯乙烯(PVC)作為五大通用塑料之一，憑借其良好的阻燃性、抗化學(xué)腐蝕性、耐磨性、電絕緣性、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，逐漸發(fā)展成為21世紀(jì)主要的化學(xué)建材之一，全球PVC市場需求快速增長，PVC熱穩(wěn)定劑的品種也不斷涌現(xiàn)。目前，PVC常用的熱穩(wěn)定劑有鉛鹽、金屬皂、有機(jī)錫和稀土熱穩(wěn)定劑等種類。熱穩(wěn)定劑目前主要分鉛類、金屬皂類、有機(jī)錫類、稀土類、有機(jī)銻類五大類和有機(jī)輔助劑。鉛鹽類穩(wěn)定劑存在毒性、且造成一系列環(huán)境問題，因此鉛鹽復(fù)合熱穩(wěn)定劑順應(yīng)趨勢而誕生，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。金屬皂類熱穩(wěn)定劑效果性能有限。
[0003]目前工業(yè)上常用的熱穩(wěn)定劑主要有鉛鹽類、金屬皂和有機(jī)錫等，但產(chǎn)品不是價(jià)格昂貴，就是有毒，不能滿足環(huán)保要求。傳統(tǒng)的硬脂酸鈣、硬脂酸鋅是公認(rèn)的無毒熱穩(wěn)定劑，但其作為熱穩(wěn)定劑，其性能仍然難以滿足PVC加工應(yīng)用性能要求，另外其與PVC的相容性也較差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題:針對目前傳統(tǒng)熱穩(wěn)定劑存有毒害，價(jià)格昂貴且與PVC的相容性較差的問題，本發(fā)明提供了一種復(fù)合熱穩(wěn)定劑的制備方法，本發(fā)明首先利用氧化鎂及氧化鈣煅燒活化，再配以稀土元素，經(jīng)酸浸泡溶解，隨后將其再堿性及混合氣的環(huán)境下反應(yīng)，形成復(fù)合液，然后對水滑石進(jìn)行預(yù)處理，使其表面改性，最后將其高溫煅燒擴(kuò)大內(nèi)部結(jié)構(gòu)，使用復(fù)合液對其進(jìn)行降溫，使復(fù)合液中的鈣鎂等有效物質(zhì)依附于內(nèi)部，同時(shí)使水滑石表面具有雙鍵結(jié)構(gòu)，提高相容性，從而制備得一種無毒害，與PVC的相容性好的復(fù)合熱穩(wěn)定劑。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下所述的技術(shù)方案是:
(1)分別稱取200?300g氧化鎂和100?120g氧化鈣放入混合機(jī)中混合均勻，隨后將其放入煅燒爐中，升溫至800°C活化，保溫30?40min后，隨爐冷卻至室溫，然后將煅燒物取出放入帶有攪拌器、回流冷凝管及溫度計(jì)的四口燒瓶中，再分別向其中加入700?900mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為70 %的硫酸溶液及120?150g硝酸鈰；
(2)待上述物質(zhì)加入完成后，將燒瓶移至水浴鍋中升溫至80°C，保溫20?30min后，向其中加入130?160g碳酸氫鈉，再使用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為28%的氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH至10.0?10.5，向燒瓶中通入混合氣體排出瓶中空氣，所述混合氣體是由氮?dú)?、氫氣和甲硅烷按體積比6:3:1進(jìn)行混合而成；
(3)待燒瓶中的空氣完全被排出后，啟動(dòng)攪拌器，以轉(zhuǎn)速300r/min，攪拌2?3h后，將95?115mL溫度為10 °C質(zhì)量分?jǐn)?shù)5 %的月桂酸乙醇溶液，使用分液漏斗在5?1min內(nèi)滴加入燒瓶中，繼續(xù)攪拌5?1min后，降溫至60?65°C，保溫陳化12?14h后，降至室溫，得復(fù)合液，備用；
(4)稱取800?900g鋁鎂水滑石放入粉碎機(jī)中粉碎，過100目篩，將所得顆粒放入燒瓶中，分別向其中加入90?10mL桐油、120?130mL丙二醇及30?50g馬來酸，攪拌均勻，然后加熱至100?120°C后，保溫?cái)嚢璺磻?yīng)I?3h后，靜置10?15min后，進(jìn)行減壓過濾，將過濾后的濾餅放入烘箱中干燥完全，隨后將其放入球磨機(jī)中進(jìn)行研磨，過200目篩；
(5)將上述過篩后的顆粒放入馬弗爐中，設(shè)定溫度為700°C，保溫20?30min，隨后將步驟(3)所得的復(fù)合液放置于冰水浴中，設(shè)定溫度為10°C，使復(fù)合液的溫度與設(shè)定溫度一致，然后將保溫結(jié)束后的顆粒從馬弗爐中快速取出，浸泡于復(fù)合液中，靜置保溫陳化3?4h后，進(jìn)行減壓過濾，收集過濾物放入風(fēng)干機(jī)中風(fēng)干，再將其放入粉碎機(jī)中粉碎，過200目篩，即可得到復(fù)合熱穩(wěn)定劑。
[0006]本發(fā)明的應(yīng)用方法:按質(zhì)量比100: 3，將PVC與本發(fā)明所得的復(fù)合熱穩(wěn)定劑混合均勾后，放入雙棍開煉機(jī)中，在溫度為175?185 °C下，混煉4?6min后將其拉成厚為I?4mm的樣品，經(jīng)檢測得靜態(tài)老化試驗(yàn)中變黃時(shí)間達(dá)到62?68min，剛果紅變色實(shí)驗(yàn)變色時(shí)間達(dá)到45?52min，分散效果好。
[0007]本發(fā)明與其他方法相比，有益技術(shù)效果是:
(1)本發(fā)明所制得的復(fù)合熱穩(wěn)定劑與PVC相容性好，無毒害；
(2)本發(fā)明所制得的熱穩(wěn)定劑流動(dòng)性好，制作簡單。
【具體實(shí)施方式】
[0008]分別稱取200?300g氧化鎂和100?120g氧化鈣放入混合機(jī)中混合均勻，隨后將其放入煅燒爐中，升溫至800°C活化，保溫30?40min后，隨爐冷卻至室溫，然后將煅燒物取出放入帶有攪拌器、回流冷凝管及溫度計(jì)的四口燒瓶中，再分別向其中加入700?900mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為70 %的硫酸溶液及120?150g硝酸鈰;待上述物質(zhì)加入完成后，將燒瓶移至水浴鍋中升溫至80 °C，保溫20?30min后，向其中加入130?160g碳酸氫鈉，再使用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為28%的氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH至10.0?10.5，向燒瓶中通入混合氣體排出瓶中空氣，所述混合氣體是由氮?dú)狻錃夂图坠柰榘大w積比6:3:1進(jìn)行混合而成；待燒瓶中的空氣完全被排出后，啟動(dòng)攪拌器，以轉(zhuǎn)速300r/min，攪拌2?3h后，將95?115mL溫度為10°C質(zhì)量分?jǐn)?shù)5%的月桂酸乙醇溶液，使用分液漏斗在5?1min內(nèi)滴加入燒瓶中，繼續(xù)攪拌5?1min后，降溫至60?65°C，保溫陳化12?14h后，降至室溫，得復(fù)合液，備用;稱取800?900g鋁鎂水滑石放入粉碎機(jī)中粉碎，過100目篩，將所得顆粒放入燒瓶中，分別向其中加入90?10mL桐油、120?130mL丙二醇及30?50g馬來酸，攪拌均勻，然后加熱至100?120°C后，保溫?cái)嚢璺磻?yīng)I?3h后，靜置10?15min后，進(jìn)行減壓過濾，將過濾后的濾餅放入烘箱中干燥完全，隨后將其放入球磨機(jī)中進(jìn)行研磨，過200目篩;將上述過篩后的顆粒放入馬弗爐中，設(shè)定溫度為700°C，保溫20?30min，隨后將所得的復(fù)合液放置于冰水浴中，設(shè)定溫度為10°C，使復(fù)合液的溫度與設(shè)定溫度一致，然后將保溫結(jié)束后的顆粒從馬弗爐中快速取出，浸泡于復(fù)合液中，靜置保溫陳化3?4h后，進(jìn)行減壓過濾，收集過濾物放入風(fēng)干機(jī)中風(fēng)干，再將其放入粉碎機(jī)中粉碎，過200目篩，即可得到復(fù)合熱穩(wěn)定劑。
[0009]實(shí)例I
分別稱取200g氧化鎂和10g氧化鈣放入混合機(jī)中混合均勻，隨后將其放入煅燒爐中，升溫至800°C活化，保溫30min后，隨爐冷卻至室溫，然后將煅燒物取出放入帶有攪拌器、回流冷凝管及溫度計(jì)的四口燒瓶中，再分別向其中加入700mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為70%的硫酸溶液及120g硝酸鈰;待上述物質(zhì)加入完成后，將燒瓶移至水浴鍋中升溫至80°C，保溫20min后，向其中加入130g碳酸氫鈉，再使用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為28%的氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH至10.0，向燒瓶中通入混合氣體排出瓶中空氣，所述混合氣體是由氮?dú)?、氫氣和甲硅烷按體積比6:3:1進(jìn)行混合而成；待燒瓶中的空氣完全被排出后，啟動(dòng)攪拌器，以轉(zhuǎn)速300r/min，攪拌2h后，將95mL溫度為1 °C質(zhì)量分?jǐn)?shù)5 %的月桂酸乙醇溶液，使用分液漏斗在5min內(nèi)滴加入燒瓶中，繼續(xù)攪拌5min后，降溫至60°C，保溫陳化12h后，降至室溫，得復(fù)合液，備用;稱取SOOg鋁鎂水滑石放入粉碎機(jī)中粉碎，過100目篩，將所得顆粒放入燒瓶中，分別向其中加入90mL桐油、120mL丙二醇及30g馬來酸，攪拌均勻，然后加熱至100°C后，保溫?cái)嚢璺磻?yīng)Ih后，靜置1min后，進(jìn)行減壓過濾，將過濾后的濾餅放入烘箱中干燥完全，隨后將其放入球磨機(jī)中進(jìn)行研磨，過200目篩;將上述過篩后的顆粒放入馬弗爐中，設(shè)定溫度為700°C，保溫20min，隨后將所得的復(fù)合液放置于