一种用在高透PVC制品中的无毒环保稳定剂及其生产方法技术

本发明专利技术公开了一种用在高透PVC制品中的无毒环保稳定剂及其生产方法。该稳定剂按质量份数由以下组成：100份的聚氯乙烯（PVC）、2‑4份的锌酸钙、0.06‑0.12份的硬脂酸钠。其作用原理是锌酸钙含有大量羟基，能够中和大量PVC降解所释放的HCl，且锌、钙等金属元素对环境无污染。从而使该方法制备的PVC稳定剂替代传统的稳定剂，生产方法简单，成本低，对环境无污染。有望替代传统的稳定剂成为无毒、廉价、高效的新型PVC稳定剂。

Nontoxic environment-friendly stabilizer used in high permeability PVC product and production method thereof

The invention discloses a non-toxic environmental protection stabilizer used in high permeable PVC products and a production method thereof. The stabilizer according to the quality of the number of copies is composed of 100 portions of polyvinyl chloride (PVC) and sodium stearate 2 calcium zincate, 4 copies of 0.12 copies of the 0.06. Its principle is that the calcium zincate contains a large number of hydroxyl groups, which can neutralize the HCl released by a large number of PVC degradation, and zinc, calcium and other metal elements have no pollution to the environment. Therefore, the PVC stabilizer prepared by the method can replace the traditional stabilizer, the production method is simple, the cost is low, and the environment is not polluted. It is expected to be a new type of PVC stabilizer which is non-toxic, cheap and efficient.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术采用水浴晶化法合成锌酸钙，采用硬脂酸钠对锌酸钙进行湿法改性。改性后的锌酸钙和硬脂酸钙按比例复配。
技术介绍
聚氯乙烯[poly (vinyl choride)，PVC]是世界上用量最大的五大合成树脂之一，是由氯乙烯单体经自由基聚合反应生成的热塑性线性聚合物。PVC材料具有高强度、价格低廉，耐化学腐蚀性好、电绝缘性好以及难燃烧等优点，而且容易加工，可通过模压、层合、注塑等多种方式进行加工，广泛应用于工程建筑、食品包装、电气等行业的硬质和软制品。随着应用领域的进一步扩展，对PVC的需求将继续增加。尽管PVC具有优越的性能，但由于PVC高分子链结构中含有支化点、双键和引发剂残基等不稳定因素的存在，使得PVC分子链上的氯容易从分子链上脱出，加热至140℃时便会分解释放出氯化氢。随着加热时间延长或者温度升高，HCL大量脱出并积累在材料中，由于HCL对PVC降解具有催化作用，使得PVC降解速度大大加快，脱出HCL后分子链中大量形成具有生色的共轭双键，制品出现颜色急剧加深，物理机械性能下降的现象，甚至碳化直至丧生使用价值。因此，在PVC制品进行成型加工时，必须使用热稳定剂。20世纪30年代，铅盐的出现首先解决了PVC的热降解问题，也是最早使用的热稳定剂，但随着人们环保意识的增强，其毒性大、污染严重的问题极大地限制了应用；后来逐渐产生了金属皂、有机锡、稀土和大量辅助热稳定剂等。随着世界上许多国家对环境保护意识的提高和环境问题的日益严峻，有关人们日常生活的健康问题被大家所关注。PVC制品作为使用面极其广泛的通用塑料，在传统PVC制品作为使用面极其广泛的通用塑料，在传统PVC用的热稳定剂中，由于铅盐类等含重金属的热稳定剂具有很好的性价比优势，一旦被人体吸收后便无法排出体外，严重影响生产工人的健康；同时含有铅盐的PVC制品在使用过程中也会随着时间的延长而有所析出，这也影响到使用者的身体健康，特别是在医药卫生、儿童玩具和与食品包装相关的产品中尤为严重。因此，传统含有重金属的有毒热稳定剂将被全面取代，此类热稳定剂势必会退出历史舞台。未来PVC热稳定剂的无毒化方向主要集中在钙/锌复合热稳定剂和有机锡两方面。有机锡热稳定剂具有优异的热稳定性，但其价格昂贵，限制其使用推广；而Ca/Zn复合稳定剂是世界公认的无毒塑料制品添加剂，Ca/Zn复合稳定剂由于优异的综合性能和高性价比将最终构建未来各国的PVC稳定剂体系的主体。锌酸钙为片状结构，含有大量羟基，能够中和大量的PVC热降解过程所释放的HCL。而锌酸钙中所含有的锌、钙、等金属元素对于PVC也都具有一定的热稳定作用。水铝钙石是一种阴离子黏土，具有类水滑石的层状结构，层间可以插入各种对PVC具有热稳定作用的阴离子。而锌酸钙和水铝钙易于合成，成本较低，对环境无污染。
技术实现思路
本专利技术的目的在于结合现有的技术，提供一种新的方法合成锌酸钙，采用硬质酸钠对锌酸钙进行湿法表面改性，锌酸钙改性后与硬脂酸钙按比例复配。并且使PVC添加了这种热稳定剂得到的复合材料加工性能和热稳定性能均有稳定提升。是一种可操作性强，生产方法简单，对环境无污染，成本价低的有效方法。为了实现上述目的，本专利技术技术方案如下：一种用在高透PVC制品中的无毒环保稳定剂及其生产方法，其组成成分和质量份数为下。氢氧化钙 0.6-1.2份 氧化锌 1.4-2.8份 硬脂酸钠 0.06-0.12份 硬脂酸钙 1-2份其中所述的氢氧化钙纯度为AR其中所述的氧化锌纯度为AR其中所述的硬脂酸钠纯度为CP其中所述的硬脂酸钙纯度为AR（1）按物质的量比为1:2.02分别称取氢氧化钙和氧化锌，置于反应器中。向反应器中加入过量去离子水，控制反应温度在70-100℃。（2）持续搅拌，连续反应12h,停止反应后得到乳白色悬浮液，将悬浮液至于室温静置陈化12h,使生成物晶体生长。将倒去上层清夜后的产物漂洗至中性并抽滤，将滤饼置于60℃的真空干燥箱中干燥进行研磨，得到制备的固体锌酸钙样品。（3）将固体锌酸钙样品置于烧杯中，加入去离子水，再加入占样品质量3%的硬脂酸钠。将烧杯置于水浴锅中，连续搅拌反应数小时。将上一步所得到的沉淀物进行抽滤、洗涤，至滤液呈中性为止。将滤饼置于60℃真空干燥箱中干燥，干燥完成后即得到改性后的锌酸钙样品。（4）将改性后的锌酸钙样品和硬脂酸按比例复配在高速搅拌机中进行，完成后即得到复合锌酸钙热稳定剂。上述一种用在高透PVC制品中的无毒环保稳定剂及其生产方法，其特点在于所制备的锌酸钙稳定剂与一般锌皂类热稳定剂相比，由于Ca2+的存在，可以与在PVC老化过程中产生的ZnCl2发生反应，重新生成Zn2+而残留的CaCl2对PVC并无危害，从而即能够在一定程度上抑制锌烧，使得PVC的长期稳定性相对于一般的锌基稳定剂的到一定的改善。本专利技术具有的有益效果：制备工艺简单，成本低。同时使得PVC的稳定性得到了很好的改善。具体实施方式本专利技术所述的氢氧化钙其特征在于其纯度为AR。其中所述的氧化锌其特征在于其纯度为AR。其中所述的的硬脂酸钠作为稳定剂的改性剂，其纯度为CP。其中所述的硬脂酸钙作为改善初期热稳定效果以及能够抑制“锌烧”的辅助热稳定剂复配使用，其特征在于其纯度为AR。其中所述的聚氯乙烯为聚合度较低例如，分子量5W~11W,聚合度为800，聚合度较低易加工，例如常州市惠利贸易有限公司提供的牌号为S-700的PVC。一种用在高透PVC制品中的无毒环保稳定剂（1）按物质的量比为1:2.02分别称取氢氧化钙和氧化锌，用水浴晶化法制备固体锌酸钙。（2）将固体锌酸钙样品置于烧杯中，加入去离子水，再加入占样品质量3%的硬脂酸钠。对锌酸钙样品进行了湿法改性。（3）再用粉碎机粉碎过筛得到的即为改性后的锌酸钙稳定剂。（4）将改性后的锌酸钙样品和硬脂酸按比例复配在高速搅拌机中进行，完成后即得到复合锌酸钙热稳定剂。一种用在高透PVC制品中的无毒环保稳定剂及其生产方法，其特点在于所制备的锌酸钙稳定剂与一般锌皂类热稳定剂相比，由于Ca2+的存在，可以与在PVC老化过程中产生的ZnCl2发生反应，重新生成Zn2+而残留的CaCl2对PVC并无危害，从而即能够在一定程度上抑制锌烧，使得PVC的长期稳定性相对于一般的锌基稳定剂的到一定的改善。硬脂酸钙与含Zn热稳定剂并用时，能在Zn2+催化下非常有效地置换PVC中的不稳定氯原子，弥补PVC的缺陷结构，阻止烯烃结构生长，有效抑制了其初期着色。实施例1配方：聚氯乙烯100份，锌酸钙2份，硬脂酸钠0.06份，硬脂酸钙2份将固体锌酸钙样品置于烧杯中，加入去离子水，再加入0.12份的硬脂酸钠。将烧杯置于水浴锅中，连续搅拌反应数小时。将上一步所得到的沉淀物进行抽滤、洗涤，至滤液呈中性为止。将滤饼置于60℃真空干燥箱中干燥，干燥完成后即得到改性后的锌酸钙样品。将改性后的锌酸钙样品和硬脂酸按比例复配在高速搅拌机中进行，完成后即得到复合锌酸钙热稳定剂。再按配比将聚氯乙烯和复合后的锌酸钙热稳定剂稳定剂使用高速搅拌机进行混合，得到聚氯乙烯混合物。将聚乙烯混合物置于双辊开炼机上，在195℃混炼5min，制成1mm厚的薄片，冷却后将薄片剪碎成为边长约1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用在高透PVC制品中的无毒环保稳定剂及其生产方法，其特征在于：所述氢氧化钙和氧化锌合成锌酸钙由以下质量份数的组分组成氢氧化钙         0.6‑1.2份氧化锌           1.4‑2.8份硬脂酸钠         0.06‑0.12份硬脂酸钙         1‑2份其中所述的氢氧化钙其特征在于其纯度为AR；其中所述的氧化锌其特征在于其纯度为AR；其中所述的的硬脂酸钠作为稳定剂的改性剂，其纯度为CP；其中所述的硬脂酸钙作为改善初期热稳定效果以及能够抑制“锌烧”的辅助热稳定剂复配使用，其特征在于其纯度为AR。

【技术特征摘要】
1.一种用在高透PVC制品中的无毒环保稳定剂及其生产方法，其特征在于：所述氢氧化钙和氧化锌合成锌酸钙由以下质量份数的组分组成氢氧化钙 0.6-1.2份氧化锌 1.4-2.8份硬脂酸钠 0.06-0.12份硬脂酸钙 1-2份其中所述的氢氧化钙其特征在于其纯度为AR；其中所述的氧化锌其特征在于其纯度为AR；其中所述的的硬脂酸钠作为稳定剂的改性剂，其纯度为CP；其中所述的硬脂酸钙作为改善初期热稳定效果以及能够抑制“锌烧”的辅助热稳定剂复配使用，其特征在于其纯度为AR。2.一种用在高透PVC制品中的无毒环保稳定剂，其特征在于按照下述步骤制备（1）按物质的量比为1:2.02分别称取氢氧化钙和氧化锌，置于反应器中；向反应器中加入过量去离子水，控制反应温度在70-100℃；（2）持续搅拌，连续反应12h,停止反应后得到乳白色悬浮液，将悬浮液至于室温...

【专利技术属性】
技术研发人员：严一丰，严晴，
申请(专利权)人：深圳市志海实业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44