CN103570973B - 一种高速挤出的钙锌复合稳定剂 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高速挤出的钙锌复合稳定剂，包括以下组分及重量份：聚羧酸多元醇酯18-35、硬脂酸锌10-25、硬脂酸钙2-10、水滑石3-20、4A沸石10-25、内润滑剂5-20、外润滑剂6-25、抗氧化剂0.2-5。本发明与现有技术相比，具有以下特点：1、连续生产周期长，可与复合铅盐相当；2、性价比高，成本可与复合铅盐相竞争；3、生产稳定性优良；4、其组成中不含Ba、Cd和Pb等重金属，无毒环保；5、适用于高速挤出。本发明解决了长期以来钙锌复合稳定剂连续生产周期短、生产稳定性差、无法满足高速挤出要求和应用成本高等问题。

Description

一种高速挤出的钙锌复合稳定剂

技术领域

本发明属于复合稳定剂，特别属于用于PVC塑料型材、管材、板材、发泡塑料、木塑的钙锌复合稳定剂。

背景技术

热稳定剂作为PVC加工过程必须添加的助剂，伴随着PVC制品的发展而发展，由最初的单体镉、铅稳定剂等逐步发展到复合铅稳定剂，再到钙锌、钡锌、有机锡稳定剂，逐步走向环保化、绿色化。

与传统铅盐稳定剂相比，一般钙锌稳定剂的热稳定性难以达到相应水平，润滑体系较难调整，原料选用及体系设计稍有不当即会导致初期着色能力差、“锌烧”、析出、清模周期短而严重影响其加工性能，导致一般钙锌稳定剂的连续生产运行周期短、生产稳定性差，且难以满足高速挤出要求，使钙锌稳定剂的应用成本居高不下，在无强制性禁铅的行政命令前，大规模推广钙锌稳定剂的应用阻力较大。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种连续生产、稳定性优良，可用于高速挤出的高性能钙锌复合稳定剂。

本发明解决技术问题的技术方案为提供一种高速挤出的钙锌复合稳定剂，包括以下物质及重量份：

所述的内润滑剂为脂肪醇的二羧酸酯、单甘酯的复合物。

所述的外润滑剂为高熔点聚乙烯蜡、氧化聚乙烯蜡的复合物。

所述的抗氧剂为四[甲基-β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸酯]季戊四醇酯。

本发明的制备方法为：将物料投入到储料仓储存，通过自动配料***将所需的物料按一定配方比例自动计量后投入到混合机中，物料在混合机中混合1000s-2000s后排入到混合料斗，经螺旋给料机和分级筛去除异物后进入成品料仓，包装后成品入库。

聚羧酸多元醇酯：外观为白色或淡黄色粉末，无毒无刺激，在本发明中起抑制“锌烧”、抑制制品初期着色，并提升制品耐热及抗紫外线性能作用。

硬脂酸锌：（C₁₇H₃₅COO）₂Zn，外观为白色粉末，无毒、无污染，抑制PVC材料的初期着色性，润滑性好，无硫化污染，在本发明中起初期热稳定作用。

硬脂酸钙：(C₁₇H₃₅COO)₂Ca，外观为均匀细微白色粉末，有吸水性、无毒，在本发明起中后期热稳定作用。

水滑石的化学名称是碱式碳酸铝镁，化学结构式是Mg₆Al₂(OH)₁₆·4H₂O，具有较好的热稳定性、阻燃性和记忆效应，在本发明中起热稳定作用。

4A沸石：Na₁₂Al₁₂Si₁₂O₄₈·27H₂O，是由硅氧和铝氧四面体组成的三维骨架状结构化合物，竖立方晶系，是一种无毒、无臭、无味、流动性较好的白色粉末，具有较强的钙离子交换能力，在本发明中起热稳定作用。

所述的内润滑剂中的含有脂肪醇的二羧酸酯，外观为白色，无异味，自由流动的固体细珠，与其它各种滑剂有良好的相溶性并能促进熔体均匀塑化，改善冲击强度和焊接强度，在本发明中起内润滑作用。

所述的内润滑剂中的单甘酯，是一种油溶性非离子表面活性剂，HLB值3.6-4.0，在PVC制品生产过程中能促进熔体均匀塑化，改善冲击强度和焊接强度，并能增强制品的表面光泽度，在本发明中起内润滑作用。

所述的外润滑剂中的高熔点聚乙烯蜡，外观为白色粉状物质，是一种PVC加工用高效外润滑剂，有效增强PVC熔体与金属壁的润滑性，改善塑料加工的流通性及脱模性，提升制品表面光泽，在本发明中起外滑作用。

所述的外润滑剂中的氧化聚乙烯蜡，外观为白色或淡黄色固体粉末，能有效增加PVC熔体的流通性能，调高挤出效率，赋予制品良好的光泽度，在本发明中起外滑为主兼具部分内滑作用。

所述的抗氧剂为四[甲基-β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸酯]季戊四醇酯，外观为白色结晶粉末，作为一种多元受阻酚型抗氧化剂，其与大多数聚合物具有很好的相容性，且有良好的防止光和热引起的变色作用，在本发明中起抗氧化作用。

本发明与现有技术相比，具有以下特点：1、连续生产周期长，可与复合铅盐相当；2、性价比高，成本可与复合铅盐相竞争；3、生产稳定性优良；4、其组成中不含Ba、Cd和Pb等重金属，无毒环保；5、适用于高速挤出。解决了长期以来钙锌复合稳定剂连续生产周期短、生产稳定性差、无法满足高速挤出要求和应用成本高等问题。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作详细的说明。

本发明所述的聚羧酸多元醇酯由山东金昌树化学有限公司生产。

本发明所述的硬脂酸锌由山东金昌树化学有限公司生产。

本发明所述的硬脂酸钙由山东金昌树化学有限公司生产。

本发明所述的水滑石由丹东松元化学有限公司生产。

本发明所述的4A沸石由山东中铝公司生产。

本发明所述的内润滑剂型号分别为脂肪醇的二羧酸酯G60、单甘酯GMS，分别由香港科宁有酯化工有限公司和杭州金诚助剂有限公司生产。

本发明所述的外润滑剂型号分别为高熔点聚乙烯蜡G22、BN208和氧化聚乙烯蜡OPE-6815，分别由香港科宁有酯化工有限公司、青岛邦尼公司和上海华熠有限公司。

本发明所述的抗氧化剂型号为1010，由天津市力生化工有限公司生产。

拉伸冲击强度依据GB/T13525-1992标准进行检测，单位为kJ/m²。

弯曲弹性模量依据GB/T9341-2000标准进行检测，单位为MPa。

维卡软化温度依据GB/T1633-2000标准进行检测，单位为℃。

低温落锤冲击及主型材可焊接性按GB/T8814-2004标准列示方法检测。

拉伸冲击强度：在温度为23±2℃的实验环境下，将试样固定在拉伸冲击仪的夹具上，将摆锤设置在150°位置，开始冲击，记录在实验过程中的冲击能量，冲击能量与试样剩余面积的比值即为拉伸冲击强度，数值越大，试样的无缺口韧性越好。

弯曲弹性模量：在温度为23±2℃的实验环境下，将试样支撑成横梁，使其在跨度中心以恒定速度弯曲，直到试样变形达到预定值。测量在实验过程中对试样施加的压力，其弯曲应力差和相对应的应变差之比即为弯曲弹性模量。

维卡软化温度：按照GB/T1633-2000的规定中B50法进行试验。试样承受的静负载G=50N±1N，读取数值。

低温落锤冲击：将试样放置在-10±2℃条件下1h后，在温度为23±2℃的试验环境下，将试验样的冲击可视面向上放在支撑物上，在10s内冲击试样两支撑筋间的中心位置，记录型材可视面产生破裂、裂纹或分离的试样数。

可焊接性：在温度为23±2℃的实验环境下，将试验两端放在活动的支撑座上，对焊角或T型接头施加压力，直到断裂为止，记录数值。

下列实施例中的“份”指的是“重量份”。

实施例1：

把21.6重量份聚羧酸多元醇酯、19份硬脂酸锌、5.4份硬脂酸钙、10.8份水滑石、16.2份4A沸石、5.4份GMS、9.45份BN208、2.7份OPE、2.7份G22、5.4份G60、1.35份的四[甲基-β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸酯]季戊四醇酯通过自动计量后加入反应釜中，刀片以57转/秒进行搅拌，搅拌35min后刀片下降至40转/秒进行下料，包装。将混合好的钙锌稳定剂用于PVC塑料型材挤出加工。

实施例2：

把24.4重量份聚羧酸多元醇酯、13.5份硬脂酸锌、5.4份硬脂酸钙、13.5水滑石、13.5份4A沸石，2.7份GMS、6.75份BN208、5.4份OPE、8.1份G22、5.4份G60、1.35份的四[甲基-β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸酯]季戊四醇酯通过自动计量后加入反应釜中，刀片以57转/秒进行搅拌，搅拌35min后刀片下降至40转/秒进行下料，包装。将混合好的钙锌稳定剂用于PVC塑料型材挤出加工。

实施例1、2与现用复合铅盐稳定剂生产的PVC型材的技术指标如表1所示：

所述的复合铅盐稳定剂由芜湖海螺新材料有限公司提供生产。

表1

上表所述的标准为GB/T8814-2004《门、窗用未增塑聚氯乙烯（PVC-U）型材》规定的标准。如表1所示：实施例1、2均能实现本发明，与现有使用的复合铅盐稳定剂相比，各项性能指标相当，明显优于GB/T8814-2004标准要求。

表2

	生产周期（日）
		实施例1	11
实施例2	10
		复合铅盐	11

如表2所示：实施例1、2的生产周期均与现使用的复合铅盐稳定剂相当，连续生产稳定性优良，生产周期长，有效降低了因生产周期短而频繁停开机产生的较高的应用成本。

表3

如表3所示：实施例1、2均可适用于进口高速挤出机，满足高速挤出要求，且产能发挥与现有使用的复合铅盐相当。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的技术之内所作的任何修改、等同替换等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种高速挤出的钙锌复合稳定剂，其特征在于包括以下物质及重量份：

所述的内润滑剂为脂肪醇的二羧酸酯和单甘酯的复合物；

所述的外润滑剂为高熔点聚乙烯蜡和氧化聚乙烯蜡的复合物。

2.根据权利要求1所述的钙锌复合稳定剂，其特征在于所述的抗氧化剂为四[甲基-β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯。

3.根据权利要求1所述的钙锌复合稳定剂，其特征在于该钙锌复合稳定剂应用于PVC塑料硬制品加工。