專利名稱：用于pvc型材的高效環保穩定劑的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于PVC型材的高效環保穩定劑，屬于PVC加工助劑技術領域。
背景技術：
眾所周知，PVC樹脂及其制品由于自身的結構缺陷，存在著容易熱降解和老化的缺點，它的加工溫度(160°c以上)比分解溫度(120-130°c)還高，因此要將PVC變成制品，就必須在PVC加工成型過程中添加熱穩定劑，以延緩和阻止PVC樹脂的熱降解。鉛鹽是最早使用的熱穩定劑，其穩定作用較強，而且價格低廉，但在生產和使用過程中會造成一定的環境污染。2000年起挪威、芬蘭、瑞典、丹麥和英國等歐洲國家相繼采取了禁用鉛鹽穩定劑的行動。從2003年起，我國也開始關注鉛鹽問題，北京和上海已通過了在給水管中禁鉛的決定。2004年建設部公告中明確指出在全國范圍內使用的供水管PVC-U管必須是非鉛鹽穩定劑的。我國在PVC塑料制品中全面禁鉛的序幕已經拉開，PVC塑料熱穩定劑正朝著低毒、無毒、無污染、復合、高效的方向發展。在型材生產方面，不同國家和地區熱穩定劑的使用有很大的差異。在歐洲同時使用有機錫和鉛鹽，未來將逐步使用鈣鋅復合穩定劑替代鉛鹽，鉛鹽穩定劑所占比例將逐年下降；美國及北美地區，全部使用有機錫類穩定劑。在我國，考慮到成本及熱穩定效率，鈣鋅復合穩定劑有更大的市場。PVC型材加工要求不加或加少許增塑劑而相應增大穩定劑的加入量，這樣效果要好，這是因為加工時PVC受到的剪切力大，加工溫度也比加增塑劑時要高得多。理想的熱穩定劑應具備如下基本條件(1)熱穩定效能高，并具有良好的光穩定性；(2)與PVC的相容性好，揮發性小，不升華、不遷移、不冒霜；(3)有適當的潤滑性，在型材成型時易與模具剝離，不結垢；(4)無毒、無臭、不污染；(5)加工方便，價格低廉。

發明內容
本發明的目的在于提供一種用于PVC型材的高效環保穩定劑，不僅解決了 PVC型材加工過程中的熱分解問題，而且解決了在PVC型材日常使用中，由于長期處于光照和裸露于空氣中產生的變色問題，滿足了國內型材發展需要。所述的用于PVC型材的高效環保穩定劑，由如下重量份數的原料組成
硬脂酸鈣20 --30 ；
硬脂酸鋅20 --30 ；
多元醇酯10 --15 ；
抗氧劑1 3 ；
紫外線吸收劑0. 5
水滑石10 30;β-二酮 3.5;α-苯基吲哚 5 15;環氧化合物 8 15。所述的紫外線吸收劑為kesorb 708。本發明涉及一種用于PVC型材的高效環保穩定劑，本配方充分考慮了各組分對 PVC的穩定機理，合理的利用組分間的協同效應，經過大量的實驗數據論證，使之用于PVC 型材時，表現出優秀的效果。在選取配方時，選取硬脂酸鈣和硬脂酸鋅為主體，硬脂酸鈣鋅能與PVC熱分解產生的HCl反應，從而抑制了 PVC的熱降解；硬脂酸鈣/鋅具有良好的潤滑性，但金屬皂的氯化物如ZnCl2會對PVC的穩定性有負面影響，必須迅速從系統中除去，故不單獨使用。硬脂酸鋅耐熱性好，初期著色性及滲出性小，但在加熱到一定溫度和一定時間后會突然加速分解變黑(鋅燒)，因而要嚴格控制用量。而硬脂酸鈣與HCl反應慢，初期易生成多烯序列，故產品著色，但生成的氯化物卻能抑制HCl的生成，故長期穩定性好。硬脂酸鈣/鋅的熱穩定性可以通過調整鈣/鋅比來實現，鈣含量增加則初期著色增大，長期穩定性變好；鋅含量增高則初期著色性減少，長時穩定性降低。由于鈣/鋅穩定劑的熱穩定性不高，故要添加輔助熱穩定劑，它們本身無熱穩定性或熱穩定性很差，但一旦與鈣/鋅穩定劑并用即能產生協效性，顯著提高體系的熱穩定性。在本發明配方中輔助穩定劑有抗氧劑、β - 二酮、α -苯基吲哚、水滑石、多元醇酯、環氧化合物?？寡鮿┻x亞磷酸酯類產品，亞磷酸酯無毒和環氧化合物并用，與硬脂酸鈣鋅有協同作用，有機亞磷酸酯與硬脂酸鈣鋅有螯合金屬離子、防止金屬氧化物的催化降解作用，能捕獲硬脂酸鋅穩定過渡中產生的氯化氫，從而使其失去催化活性、抑制鋅燒，從而提高了絡合物的耐熱性和耐候性，并抑制著色性，這里選用抗氧劑為抗氧劑1010、抗氧劑3114、抗氧劑330、抗氧劑Μ5、抗氧劑168或抗氧劑618中的一種或多種。β - 二酮類作為PVC的輔助穩定劑，具有取代活潑氫的功能，它能有效地降低配方中的鋅含量，初期著色性極小，無毒、無味，與硬脂酸鋅有很好的協同效應，這里優選硬脂酰苯甲酰甲烷。水滑石類可與鏈上的活性配位發生配位作用，從而使其作用效能得到強化，水滑石可以和PVC發生離子交換作用，碳酸根離子和氯離子發生置換得到CO2和H2O,這里水滑石為鎂鋁水滑石、鋅鋁水滑石、鈣鎂鋁水滑石或鈣鋁水滑石中的一種或多種。多元醇酯可以增加硬脂酸鈣鋅復合金屬熱穩定劑的效力，可以很好的提供輔助穩定性，并能增加與PVC的相容性和潤滑性能，這里選多元醇酯為季戊四醇酯、木糖醇酯、山梨醇酯、甘露醇酯或三羥基甲基丙烷中的一種或多種。環氧化合物無毒與金屬熱穩定劑并用有良好的協同作用，能明顯改善制品的熱穩定性和耐候性，對鈣鋅復合穩定劑有顯著的增效作用，這里環氧化合物為環氧大豆油、環氧硬脂酸酯或環氧亞麻油中的一種或多種。α -苯基吲哚是一種含氮促進劑，這里選用1-甲基-2-苯基吲哚、1-乙基_2_苯基吲哚或5，6-亞甲基二氧-2-苯基吲哚中的一種或多種。3/7頁本發明所述穩定劑的制備準確稱量配方量的各組分，經混合、混煉、造粒制得。本發明的有益效果如下本發明選硬脂酸鈣鋅為穩定劑的主體，并加入環氧化合物和多元醇酯，此時引入 α -苯基吲哚，發現其與環氧基團和醇有非常杰出的協效性，在硬脂酸鈣鋅穩定劑中大大增加了其相容性，使PVC型材加工過程中結垢現象大為減少，并賦予制品優異的表面光澤度， 其產品的初期著色性和長期熱穩定性都有很大的提高。在實測中，與鉛鹽穩定劑和國外的鈣鋅穩定劑進行了對比，使用后發現，物理機械性能優良，做出的型材具有優良的物理機械性能，尤其是焊角強度和抗沖擊強度明顯提高，優秀的塑化性，易操作性及減少能耗，在使用本發明加工時各段溫度較鉛鹽體系的要低7 10°C，降低了能耗，具有優異的表面光澤度，其外觀光滑亮澤，手感細膩如脂。
具體實施例方式下面結合實施例對本發明作進一步說明。各組份均為重量份。實施例1(1)準確稱量硬脂酸鈣和硬脂酸鈣鋅、季戊四醇酯、抗氧劑1010、紫外線吸收劑、 鎂鋁水滑石、硬脂酰苯甲酰甲烷、1-甲基-2-苯基吲哚，按常規工藝經混合、混煉、造粒后， 取出4份，加入到如下PVC配方中，放入小型高速混合攪拌機，升到115°C放出，冷卻備用。表IPVC 配方
權利要求
1. 一種用于PVC型材的高效環保穩定劑，其特征在于由如下重量份數的原料組成硬脂酸鈣20 -30硬脂酸鋅20 -30多元醇酯10 -15抗氧劑1 3 ；紫外線吸收劑0. 5 水滑石10 -30β-二酮3. 5 α-苯基吲哚5 15環氧化合物8 15。
2.根據權利要求1所述的用于PVC型材的高效環保穩定劑，其特征在于所述的多元醇酯為季戊四醇酯、木糖醇酯、山梨醇酯、甘露醇酯或三羥基甲基丙烷中的一種或多種。
3.根據權利要求1所述的用于PVC型材的高效環保穩定劑，其特征在于所述的抗氧劑為抗氧劑1010、抗氧劑3114、抗氧劑330、抗氧劑M5、抗氧劑168或抗氧劑618中的一種或多種。
4.根據權利要求1所述的用于PVC型材的高效環保穩定劑，其特征在于所述的紫外線吸收劑為Seesorb 708。
5.根據權利要求1所述的用于PVC型材的高效環保穩定劑，其特征在于所述的水滑石為鎂鋁水滑石、鋅鋁水滑石、鈣鎂鋁水滑石或鈣鋁水滑石中的一種或多種。
6.根據權利要求1所述的用于PVC型材的高效環保穩定劑，其特征在于所述的β-二酮為硬脂酰苯甲酰甲烷。
7.根據權利要求1所述的用于PVC型材的高效環保穩定劑，其特征在于所述的α-苯基吲哚為1-甲基-2-苯基吲哚、1-乙基-2-苯基吲哚或5，6-亞甲基二氧-2-苯基吲哚中的一種或多種。
8.根據權利要求1所述的用于PVC型材的高效環保穩定劑，其特征在于所述的環氧化合物為環氧大豆油、環氧硬脂酸酯或環氧亞麻油中的一種或多種。
全文摘要
本發明涉及一種用于PVC型材的高效環保穩定劑，屬于PVC加工助劑技術領域。由如下重量份數的原料組成硬脂酸鈣20～30；硬脂酸鋅20～30；多元醇酯10～15；抗氧劑1～3；紫外線吸收劑0.5；水滑石10～30；β-二酮3.5；α-苯基吲哚5～15；環氧化合物8～15。不僅解決了PVC型材加工過程中的熱分解問題，而且解決了在PVC型材日常使用中，由于長期處于光照和裸露于空氣中產生的變色問題，滿足了國內型材發展需要。
文檔編號C08K13/02GK102417677SQ20111037289
公開日2012年4月18日 申請日期2011年11月22日 優先權日2011年11月22日
發明者馮健, 劉春信, 呼建強, 張振國, 葛峰 申請人:山東瑞豐高分子材料股份有限公司