CN107418227A

CN107418227A - 沸石型钙锌复合稳定剂及其制备方法

Info

Publication number: CN107418227A
Application number: CN201710643396.5A
Authority: CN
Inventors: 谢存明; 谢瑶琛; ***
Original assignee: Zhengzhou Qing Hong Alwayseal Technology Ltd
Current assignee: Zhengzhou Qing Hong Alwayseal Technology Ltd
Priority date: 2017-07-31
Filing date: 2017-07-31
Publication date: 2017-12-01

Abstract

本发明公开了一种沸石型钙锌复合稳定剂及其制备方法，其制备方法包括如下步骤：a.向反应釜中加入硬脂酸，加热融化，完全融化后保持熔融状态；b.按比例准备好水、氧化锌和氢氧化钙，并将其混合制成悬浊液；c.将悬浊液加入熔融状态的硬脂酸中，同时滴加催化剂；d.滴加催化剂后将温度逐步升至100～120℃，待水分逐步蒸发完全后得到含有钙锌硬脂酸盐的熔融物料；e.将含有钙锌硬脂酸盐的熔融物料冷却压片，然后将其粉碎至粉状，将得到的粉状物料与按比例准备好的石蜡、改性助剂和沸石加入捏合机中进行捏合，捏合后挤出造粒得到颗粒状成品。解决现有钙锌复合稳定剂稳定性差，要改善其稳定性造价过高，制作工艺复杂的问题。

Description

沸石型钙锌复合稳定剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及复合稳定剂领域，具体涉及一种沸石型钙锌复合稳定剂及其制备方法。

背景技术

塑料稳定剂是塑料加工中必须的添加剂，用于提高塑料制品的光稳定性、热稳定性，提高其抗热解和抗老化等各项性能指标，以及改善塑料加工过程的塑化和挤出性能。

稳定剂包括盐基性铅盐、脂肪酸皂、有机锡、有机辅助稳定剂等；如：①三盐基碳酸铅、二盐基亚磷酸铅的耐热性、电绝缘性较好，但有毒，透明和分散性差，电缆料以该类稳定剂为主；②脂肪酸皂通常2种以上并用以产生协同效应，其中镉皂和钡皂有毒，钙锌稳定剂具有环保无毒的特点，是目前公认的替代铅盐的唯一选择，适用于各种PVC、橡胶、部分涂料制品或产品；③有机锡具有良好的透明性，许多品种的耐热性和耐候性十分突出，但价格高，应用范围小，目前多用于透明塑料制品；④有机辅助稳定剂则通常是上述稳定剂的辅助性添加物，以改善某种性能指标。

现有的稳定剂普遍都存在各种各样的缺点，其中钙锌稳定剂虽然具有环保无毒、适应性广的特点，理论上是锌吸收PVC降解产生的HCl，阻断降解，但生成的氯化锌反而催化降解，因此其稳定性差，容易出现烧锌的现象，同时其初期的着色性也并好，通过复配其他的成分可显著的改善其特性，但是要用其他成分进行复配造价高，而且制作工艺复杂。

发明内容

本发明的目的在于提供一种沸石型钙锌复合稳定剂及其制备方法，解决现有钙锌复合稳定剂稳定性差，要改善其稳定性造价过高，制作工艺复杂的问题。

为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种沸石型钙锌复合稳定剂的制备方法，包括如下步骤：a.向反应釜中加入硬脂酸，加热使其融化，待硬脂酸完全融化后保持熔融状态；b.在进行步骤a之前或在进行步骤a的同时按比例准备好水、氧化锌和氢氧化钙，并将其混合，混合后通过搅拌制成悬浊液；c.将悬浊液匀速的加入熔融状态的硬脂酸中，同时滴加催化剂，进行复合成盐反应；d.在进行复合成盐反应时将温度逐步升至100～120℃，期间水分逐步蒸发，待水分逐步蒸发完全后得到含有钙锌硬脂酸盐的熔融物料；e.将含有钙锌硬脂酸盐的熔融物料冷却压片，然后将其粉碎至粉状，将得到的粉状物料与按比例准备好的石蜡、改性助剂和沸石加入捏合机中进行捏合，捏合后挤出造粒得到颗粒状成品。

将水、氧化锌和氢氧化钙混合制成悬浊液，在缓慢匀速的加入到熔融状态的硬脂酸中，这样的优点是，能让氧化锌和氢氧化钙同时与硬脂酸反应，生成硬脂酸锌和硬脂酸钙，而且因为是形成悬浊液后再倒入熔融状态的硬脂酸中的，因此通过控制倒入的速度能很容易的控制反应的激烈程度，不会使反应过于激烈，而使用氢氧化钙不使用氧化钙是因为氧化钙是生石灰，碱性强，发热严重，使用氢氧化钙也可以使反应更为缓和，本发明采用了熔融催化反应直接生产，这样的优点是工艺流程短、产品质量稳定，而且步骤d中通过升温使水分完全蒸发，这样不会产生废水，最后加入石蜡、改性助剂和沸石是为了提高制备出的复合稳定剂成品的稳定性及初期的着色性，沸石结构稳定，和硬脂酸锌协同，可以控制初期的着色性并能够维持热稳时间较硬脂酸锌长一些，延迟“锌烧”现象的发生或者克服“锌烧”现象，而且沸石的造价低廉，能节约生产成本。

作为本发明的进一步优选，所述步骤a中使硬脂酸融化的过程中，当硬脂酸融化了20%以上后，对硬脂酸进行搅拌直至完全融化。

当硬脂酸部分融化后进行搅拌，能加速融化，提高生产效率。

作为本发明的进一步优选，所述步骤b中水、氧化锌和氢氧化钙的质量份数分别为水14～18份、氧化锌3～4份和氢氧化钙5～8份。

将氧化锌和氢氧化钙加入水中制成悬浊液，这样在倒入熔融状态的硬脂酸进行反应时，能降低反应发生的激烈程度，并且使氧化锌和氢氧化钙与硬脂酸的反应同时发生，节约制备时间。

作为本发明的进一步优选，所述步骤c中将悬浊液和熔融状态的硬脂酸的按质量份数分别为悬浊液22～30份、硬脂酸90～100份。

这样进行配制是为了让生成的硬脂酸盐的含量占熔融物料总质量的6%～8%。

作为本发明的进一步优选，所述步骤c中将悬浊液匀速的加入熔融状态的硬脂酸中所用的时间为10分钟。

这样能使反应更充分，避免造成原材料的浪费。

作为本发明的进一步优选，所述步骤c中的催化剂是钾酸和醋酸按质量份数比1：1复配而成，催化剂滴加的质量为悬浊液中氧化锌和氢氧化钙总质量的0.8～1%。

因为钾酸的酸性更强，因此催化效果更好，使生产效率更高，将钾酸和醋酸复配起来使用，是为了不让反应过于激烈，防止出现溢锅的现象。

作为本发明的进一步优选，所述步骤d中进行复合成盐反应的时间为25～35分钟。

能使反应更充分，避免造成原材料的浪费，同时也是为了让水分能完全蒸发，避免产生废水。

作为本发明的进一步优选，所述步骤e中的改性助剂包括硫醇锑和环氧大豆油。

硫醇锑能进一步的增加复合稳定剂的稳定性，而环氧大豆油则能改变待捏合物料的塑化性，使其更好加工。

作为本发明的进一步优选所述步骤e中的粉状物料、石蜡、硫醇锑、环氧大豆油和沸石按质量份数计分别为粉状物料90～100份、石蜡35～38份、硫醇锑1～2份、环氧大豆油4～6份和沸石4～6份，捏合的时间为10～30分钟。

从上述物料的配比中我们可以看出，使用了更比例的石蜡，这是因为石蜡是一种润滑剂，而沸石的流动性和润滑性都较差，因此使用了更多的石蜡来改变待捏合物料的流动性和润滑性，更便于后期加工。

一种由上述任意一种沸石型钙锌复合稳定剂的制备方法制备出的沸石型钙锌复合稳定剂，包括如下质量分数的成分：硬脂酸60～63%、氧化锌2～4%，氢氧化钙4～6%、石蜡23～25%、硫醇锑0.4～0.8%、环氧大豆油3～5%和沸石1.5～2%。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.制做工艺简单，流程简单，不会产生含盐废水。

2.制作出的复合稳定剂稳定性高，而且成本低。

3.制作过程方便控制。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

具体实施例1：

具体实施例2：

本实施例是在具体实施例1的基础上对步骤a进行了进一步的说明，所述步骤a中使硬脂酸融化的过程中，当硬脂酸融化了20%以上后，对硬脂酸进行搅拌直至完全融化。

具体实施例3：

本实施例是在具体实施例1的基础上对步骤b进行了进一步的说明，所述步骤b中水、氧化锌和氢氧化钙的质量份数分别为水14～18份、氧化锌3～4份和氢氧化钙5～8份。

具体实施例4：

本实施例是在具体实施例3的基础上对步骤b进行了进一步的说明，所述步骤b中水、氧化锌和氢氧化钙的质量份数分别为水14份、氧化锌3份和氢氧化钙5份。

具体实施例5：

本实施例是在具体实施例3的基础上对步骤b进行了进一步的说明，所述步骤b中水、氧化锌和氢氧化钙的质量份数分别为水1415份、氧化锌3.3份和氢氧化钙5.6份。

具体实施例6：

本实施例是在具体是实施例3的基础上对步骤b进行了进一步的说明，所述步骤b中水、氧化锌和氢氧化钙的质量份数分别为水18份、氧化锌4份和氢氧化钙8份。

具体实施例7：

本实施例是在具体实施例1的基础上对步骤c进行了进一步的说明，所述步骤c中悬浊液和熔融状态的硬脂酸的按质量份数分别为悬浊液22～30份、硬脂酸90～100份。

这样进行配制是为了让生成的硬脂酸盐的含量占熔融物料总质量的8%～10%。

具体实施例8：

本实施例是在具体实施例7的基础上对步骤c进行了进一步的说明，所述步骤c中悬浊液和熔融状态的硬脂酸的按质量份数分别为悬浊液22份、硬脂酸91份。

具体实施例9：

本实施例是在具体实施例7的基础上对步骤c进行了进一步的说明，所述步骤c中悬浊液和熔融状态的硬脂酸的按质量份数分别为悬浊液26份、硬脂酸100份。

具体实施例10：

本实施例是在具体实施例7的基础上对步骤c进行了进一步的说明，所述步骤c中悬浊液和熔融状态的硬脂酸的按质量份数分别为悬浊液30份、硬脂酸90份。

具体实施例11：

本实施例是在具体实施例1的基础上对步骤c进行了进一步的说明，所述步骤c中将悬浊液匀速的加入熔融状态的硬脂酸中所用的时间为10分钟。

这样能使反应更充分，避免造成原材料的浪费。

具体实施例12：

本实施例是在具体实施例1的基础上对步骤c中的催化剂进行了进一步的说明，所述步骤c中的催化剂是钾酸和醋酸按质量份数比1：1复配而成，催化剂滴加的质量为悬浊液中氧化锌和氢氧化钙总质量的0.8～1%。

具体实施例13：

本实施例是在具体实施例1的基础上对步骤d进行了进一步的说明，所述步骤d中进行复合成盐反应的时间为25～35分钟。

具体实施例14;

本实施例是在具体实施例1的基础上对步骤e中的改性助剂进行了进一步的说明，所述步骤e中的改性助剂包括硫醇锑和环氧大豆油。

具体实施例15：

本实施例是在具体实施例1的基础上对步骤e进行了进一步的说明，所述步骤e中的粉状物料、石蜡、硫醇锑、环氧大豆油和沸石按质量份数计分别为粉状物料90～100份、石蜡35～38份、硫醇锑1～2份、环氧大豆油4～6份和沸石4～6份，捏合的时间为10～30分钟。

具体实施例16：

本实施例是在具体实施例15的基础上对步骤e进行了进一步的说明，所述步骤e中的粉状物料、石蜡、硫醇锑、环氧大豆油和沸石按质量份数计分别为粉状物料90份、石蜡35份、硫醇锑2份、环氧大豆油4份和沸石6份，捏合的时间为10分钟。

具体实施例17：

本实施例是在具体实施例15的基础上对步骤e进行了进一步的说明，所述步骤e中的粉状物料、石蜡、硫醇锑、环氧大豆油和沸石按质量份数计分别为粉状物料100份、石蜡36份、硫醇锑1份、环氧大豆油6份和沸石4份，捏合的时间为15分钟。

具体实施例18：

本实施例是在具体实施例15的基础上对步骤e进行了进一步的说明，所述步骤e中的粉状物料、石蜡、硫醇锑、环氧大豆油和沸石按质量份数计分别为粉状物料95份、石蜡38份、硫醇锑1.5份、环氧大豆油5份和沸石5份，捏合的时间为30分钟。

具体实施例19：

具体实施例20：

本实施例是在具体实施例19的基础上对沸石型钙锌复合稳定剂中各成分的质量分数进行了进一步的说明，一种由上述任意一种沸石型钙锌复合稳定剂的制备方法制备出的沸石型钙锌复合稳定剂，包括如下质量分数的成分：硬脂酸60%、氧化锌4%，氢氧化钙6%、石蜡24%、硫醇锑0.8%、环氧大豆油3.2%和沸石2%。

具体实施例21

本实施例是在具体实施例19的基础上对沸石型钙锌复合稳定剂中各成分的质量分数进行了进一步的说明，一种由上述任意一种沸石型钙锌复合稳定剂的制备方法制备出的沸石型钙锌复合稳定剂，包括如下质量分数的成分：硬脂酸63%、氧化锌2%，氢氧化钙4.7%、石蜡23%、硫醇锑0.4%、环氧大豆油5%和沸石1.9%。

具体实施例22：

本实施例是在具体实施例19的基础上对沸石型钙锌复合稳定剂中各成分的质量分数进行了进一步的说明，一种由上述任意一种沸石型钙锌复合稳定剂的制备方法制备出的沸石型钙锌复合稳定剂，包括如下质量分数的成分：硬脂酸62.5%、氧化锌3.4%，氢氧化钙4%、石蜡25%、硫醇锑0.6%、环氧大豆油3%和沸石1.5%。

尽管这里参照本发明的多个解释性实施例对本发明进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本申请公开和权利要求的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变形和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。

Claims

1.一种沸石型钙锌复合稳定剂的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：a.向反应釜中加入硬脂酸，加热使其融化，待硬脂酸完全融化后保持熔融状态；b.在进行步骤a之前或在进行步骤a的同时按比例准备好水、氧化锌和氢氧化钙，并将其混合，混合后通过搅拌制成悬浊液；c.将悬浊液匀速的加入熔融状态的硬脂酸中，同时滴加催化剂，进行复合成盐反应；d.在进行复合成盐反应时将温度逐步升至100～120℃，期间水分逐步蒸发，待水分逐步蒸发完全后得到含有钙锌硬脂酸盐的熔融物料；e.将含有钙锌硬脂酸盐的熔融物料冷却压片，然后将其粉碎至粉状，将得到的粉状物料与按比例准备好的石蜡、改性助剂和沸石加入捏合机中进行捏合，捏合后挤出造粒得到颗粒状成品。

2.根据权利要求1所述的沸石型钙锌复合稳定剂的制备方法，其特征在于：所述步骤a中使硬脂酸融化的过程中，当硬脂酸融化了20%以上后，对硬脂酸进行搅拌直至完全融化。

3.根据权利要求1所述的沸石型钙锌复合稳定剂的制备方法，其特征在于：所述步骤b中水、氧化锌和氢氧化钙的质量份数分别为水14～18份、氧化锌3～4份和氢氧化钙5～8份。

4.根据权利要求1所述的沸石型钙锌复合稳定剂的制备方法，其特征在于：所述步骤c中悬浊液和熔融状态的硬脂酸的按质量份数分别为悬浊液22～30份、硬脂酸90～100份。

5.根据权利要求1所述的沸石型钙锌复合稳定剂的制备方法，其特征在于：所述步骤c中将悬浊液匀速的加入熔融状态的硬脂酸中所用的时间为10分钟。

6.根据权利要求1所述的沸石型钙锌复合稳定剂的制备方法，其特征在于：所述步骤c中的催化剂是钾酸和醋酸按质量份数比1：1复配而成，催化剂滴加的质量为悬浊液中氧化锌和氢氧化钙总质量的0.8～1%。

7.根据权利要求1所述的沸石型钙锌复合稳定剂的制备方法，其特征在于：所述步骤d中进行复合成盐反应的时间为25～35分钟。

8.根据权利要求1所述的沸石型钙锌复合稳定剂的制备方法，其特征在于：所述步骤e中的改性助剂包括硫醇锑和环氧大豆油。

9.根据权利要求8所述的沸石型钙锌复合稳定剂的制备方法，其特征在于：所述步骤e中的粉状物料、石蜡、硫醇锑、环氧大豆油和沸石按质量份数计分别为粉状物料90～100份、石蜡35～38份、硫醇锑1～2份、环氧大豆油4～6份和沸石4～6份，捏合的时间为10～30分钟。

10.一种由权利要求1～9中任意一项所述的沸石型钙锌复合稳定剂的制备方法制备出的沸石型钙锌复合稳定剂，其特征在于：包括如下质量分数的成分：硬脂酸60～63%、氧化锌2～4%，氢氧化钙4～6%、石蜡23～25%、硫醇锑0.4～0.8%、环氧大豆油3～5%和沸石1.5～2%。