CN102875930A - 一种pvc用环保钙锌复合热稳定剂的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种PVC用环保钙锌复合热稳定剂的制备方法，该复合稳定剂以硬脂酸锌、硬脂酸钙及邻苯二甲酸二正辛脂为基础，另加辅助稳定剂，润滑剂等构成。该稳定剂具有良好的热稳定性和加工性能，且环保无毒、成本低廉，在PVC的加工过程中塑化性好、并可降低平衡扭矩，具有广泛的应用前景。

Description

一种PVC用环保钙锌复合热稳定剂的制备方法
技术领域
本发明涉及一种PVC用环保钙锌复合热稳定剂的制备方法。
背景技术
聚氯乙烯塑料具有自熄、阻燃、耐磨、强度较高、电绝缘性和化学稳定性较好等优点，且价格低廉，应用十分广泛，但是PVC稳定性较差，加工时需加入一定数量的热稳定剂以抑制其降解。目前用于PVC的热稳定剂主要有铅盐，金属皂类，有机锡类，稀土类以及复合热稳定剂。
铅盐类稳定剂是开发最早及稳定效果较好的PVC热稳定剂，但是长期与含铅产品接触可造成接触性污染与中毒。所以，铅类热稳定剂的使用受到严格的限制。
面对日益严格的环保法规，“绿色”塑料已成为21世纪塑料工业的发展方向，多功能、复合化、高效、低毒或无毒已成为PVC热稳定剂的发展趋势。而在欧美市场率先使用的一系列有机PVC热稳定剂，其性能达到了金属皂类热稳定剂的水平，从根本L消除了重金属的毒性隐患，代表了PVC热稳定剂的发展方向。
目前常用无毒热稳定剂有有机锡类与金属皂类热稳定剂。有机锡类成本高，在使用中应用不广。金属皂类成本较低廉，尤其是钙、锌皂类无毒环保，在稳定剂中应用较多，但由于金属皂单独使用效果差，所以需要对该锌皂类进行复配，获得较好的热稳定剂，更好得运用在PVC加工领域。
发明内容
本发明的目的是提供一种钙锌复合热稳定剂组合物，该复合稳定剂环保无毒，能显著提供PVC的热稳定性，且制品具有较好的透明性及光滑度。
本发明采用的技术方案是：
硬脂酸锌：10-18份；
硬脂酸钙：8-25份；
增塑剂：25-35份；
抗氧剂：1-3份；
活性碳酸钙：0-40份；
润滑剂：5-10份；
辅助助剂硬脂酸镁：2-5份；
辅助助剂氢氧化铝：3-5份；
所述增塑剂为下列之一：邻苯二甲酸二正辛脂、邻苯二甲酸二异壬酯 、邻苯二甲酸二异癸酯；
所述抗氧剂为抗氧剂689、抗氧剂264、抗氧剂1010中的任意一种；
所述润滑剂为固体石蜡及聚氯乙烯蜡中其中一种；
所述其他辅助助剂为硬脂酸镁及氢氧化铝。
本发明还涉及一种PVC用环保钙锌复合稳定剂的制备方法，所述方法包括如下步骤：按照配方用量，将增塑剂加入烧瓶中，缓慢升温至60-70℃，待温度稳定，加入配方量的硬脂酸锌、硬脂酸钙、抗氧剂、活性碳酸钙、辅助助剂、润滑剂，将物料充分搅拌、熔融，在60-70℃的温度下反应1小时，冷却得到钙锌复合稳定剂。
本发明的锌复合稳定剂及其制备方法优点主要体现在：可以使得配方中固体、液体原料充分分散，混合均匀，提高了原料间的协同作用，能更有效的提高PVC制品的热稳定性能。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明的配方做进一步的描述。
在下面的实施例中，除特别说明，稳定剂各组分的含量分数均为重量分数或重量百分比。
实施例l：
PVC用环保钙锌复合热稳定剂原料组成为：邻苯二甲酸二正辛酯27份，硬脂酸锌16份，硬脂酸钙13份，硬脂酸镁3份，氢氧化铝5份，石蜡7份，抗氧剂2份，活性碳酸钙27份。
实施例2：
PVC用环保钙锌复合热稳定剂原料组成为：邻苯二甲酸二正辛酯31份，硬脂酸锌13份，硬脂酸钙8份，硬脂酸镁3份，氢氧化铝5份，石蜡7份，抗氧剂2份，活性碳酸钙31份。
实施例3：
PVC用环保钙锌复合热稳定剂原料组成为：邻苯二甲酸二正辛酯27份，硬脂酸锌16份，硬脂酸钙13份，硬脂酸镁3份，氢氧化铝5份，石蜡7份，抗氧剂2份，活性碳酸钙27份。
实施例4：
PVC用环保钙锌复合热稳定剂原料组成为：邻苯二甲酸二正辛酯27份，硬脂酸锌15份，硬脂酸钙15份，硬脂酸镁2份，氢氧化铝5份，石蜡7份，抗氧剂2份，活性碳酸钙27份。
实施例5：
PVC用环保钙锌复合热稳定剂原料组成为：邻苯二甲酸二正辛酯35份，硬脂酸锌13份，硬脂酸钙21份，硬脂酸镁3份，氢氧化铝5份，石蜡7份，抗氧剂2份。
实施例6：
PVC样品配方及其制备
PVC粉67.5g，钙锌复合稳定剂（实施例1-5制备的样品）2.5g，分别准确称取PVC粉体及实施例中制得的稳定剂，充分混合均匀，通过转矩流变仪实验，实验温度180℃，实验转速35rpm，设定时间10min，获得PVC片状制品，测定其热稳定时间及其颜色。
实施例7：
PVC样品配方及其制备
按照实施例3中的配方，按照邻苯二甲酸二正辛酯27份，硬脂酸锌16份，硬脂酸钙13份，硬脂酸镁3份，氢氧化铝5份，石蜡7份，抗氧剂2份，活性碳酸钙27份，直接混合，搅拌均匀，得到稳定剂制品，称取该稳定剂2.5g与PVC粉67.5g充分混合均匀，通过转矩流变仪实验，实验温度180℃，实验转速35rpm，设定时间10min，获得PVC片状制品，测定其热稳定时间及其颜色。
表6：不同试样颜色对比
Figure 171871DEST_PATH_IMAGE001
。
根据表6可以看出，本发明的稳定剂透明度较好，表明该体系中钙锌比例合适，体系中成分、粒径与PVC粉体具有较接近的折光率，体系中其他成分对ＰＶＣ的热稳定性也起到了一定的协同作用，提高了PVC制品加工稳定性。
表7：不同试样的流变系数对比
Figure 26695DEST_PATH_IMAGE002
。
根据表7可以看出，本发明的稳定剂的平衡稳定时间短，最低扭矩低，表明该体系中钙锌比列合适，体系中其他成分对ＰＶＣ的热稳定性也起到了一定的协同作用，提高了PVC制品加工稳定性。
表8：两种工艺实验结果对比
Figure 806432DEST_PATH_IMAGE003
。
根据表8可以看出，本发明的稳定剂采用新制备方法制备，其在PVC制品中的热稳定平衡时间较原有简单共混效果较好；颜色透明度较佳。

Claims (5)

1.一种PVC用环保钙锌复合热稳定剂的制备方法，其特征在于：是由以下质量分数的原料组成：硬脂酸锌10-18份、硬脂酸钙8-25份、增塑剂25-35份、抗氧剂1-3份、活性碳酸钙0-40份、润滑剂5-10份、其他辅助助剂硬脂酸镁2-5份、辅助助剂氢氧化铝3-5份份；其制作步骤如下：将增塑剂加入烧瓶中，缓慢升温至60-70℃，再按照配方加入硬脂酸锌、硬脂酸钙、抗氧剂、活性碳酸钙、辅助助剂润滑剂，保持温度稳定，充分搅拌、熔融，在60-70℃的温度下反应1小时，冷却得到复合稳定剂。
2.根据权利要求1所述的一种PVC用环保钙锌复合热稳定剂，其特征在于：所述增塑剂为下列之一：邻苯二甲酸二正辛脂、邻苯二甲酸二异壬酯 、邻苯二甲酸二异癸酯。
3.根据权利要求1所述的一种PVC用环保钙锌复合热稳定剂，其特征在于：所述抗氧剂为抗氧剂689、抗氧剂264、抗氧剂1010中的任意一种。
4.根据权利要求1所述的一种PVC用环保钙锌复合热稳定剂，其特征在于：所述润滑剂为固体石蜡及聚氯乙烯蜡中其中一种。
5.根据权利要求1所述的一种PVC用环保钙锌复合热稳定剂，其特征在于：所述其他辅助助剂为硬脂酸镁及氢氧化铝。
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