一种PVC复合热稳定剂制造技术

本发明专利技术公开了一种PVC复合热稳定剂，属于化工技术领域，具体由下列物质制成：硬脂酸钙、硬脂酸锌、稀土硝酸盐、改性纳米碳酸钙、环氧大豆油、马来酸酰亚胺、抗氧剂。本发明专利技术制得的复合热稳定剂具有良好的综合特性，能明显增强PVC制品的热稳定性能，且产品安全环保，有很好的推广价值。

PVC composite heat stabilizer

The invention discloses a PVC composite heat stabilizer, which belongs to the technical field of chemical industry, specifically by the following material: calcium stearate, zinc stearate, rare earth nitrate, modified nano calcium carbonate, epoxy soybean oil, maleic acid imide, antioxidant. The composite heat stabilizer prepared by the invention has good comprehensive property, can obviously enhance the thermal stability property of the PVC product, and has the advantages of safe and environmental protection and good popularization value.

【技术实现步骤摘要】
一种PVC复合热稳定剂
本专利技术属于化工
，具体涉及一种PVC复合热稳定剂。
技术介绍
聚氯乙烯（PVC）是产量仅次于聚乙烯（PE）的第二大通用塑料，具有强度高且增塑、耐腐蚀、耐燃、绝缘性好、透明性高等优点，广泛应用于工业建筑、农业、日用品、包装、电力、公共事业等领域。但是，PVC存在热稳定性差，在通常的加工温度下发生严重降解的缺点。为了解决上述问题，传统方法是在PVC中添加大量的含铅、含镉的热稳定剂，但随着人们环保意识的加强，上述两种热稳定剂逐渐退出历史的舞台，开发环保高效的热稳定剂是本领域技术人员不断探索的问题之一。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种PVC复合热稳定剂，具有使用效果好、安全环保的特点。本专利技术通过以下技术方案来实现：一种PVC复合热稳定剂，由如下重量份的物质制成：55~60份硬脂酸钙、25~30份硬脂酸锌、20~25份稀土硝酸盐、10~15份改性纳米碳酸钙、4~8份环氧大豆油、3~6份马来酸酰亚胺、1~3份抗氧剂；所述改性纳米碳酸钙由如下重量份的物质制成：70~75份纳米碳酸钙、4~6份马来酸单丁酯、2~3份季戊四醇、3~5份正丁醇、2~4份氯化铝、1~3份硫酸镁、2~5份丁二烯基三乙氧基硅烷、20~25份水。优选的，由如下重量份的物质制成：58份硬脂酸钙、27份硬脂酸锌、23份稀土硝酸盐、12份改性纳米碳酸钙、6份环氧大豆油、5份马来酸酰亚胺、2份抗氧剂；所述改性纳米碳酸钙由如下重量份的物质制成：72份纳米碳酸钙、5份马来酸单丁酯、2.5份季戊四醇、4份正丁醇、3份氯化铝、2份硫酸镁、4份丁二烯基三乙氧基硅烷、22份水。进一步的，所述稀土硝酸盐为轻稀土元素的硝酸盐。进一步的，所述抗氧剂由抗氧剂1076、抗氧剂168、抗氧剂264中的至少一种组成。进一步的，所述改性纳米碳酸钙的制备方法包括如下步骤：（1）将氯化铝、硫酸镁、丁二烯基三乙氧基硅烷和水共同混合均匀备用；（2）将马来酸单丁酯、季戊四醇和正丁醇共同加入到步骤（1）所得的物质中，加热至60~65℃，不断搅拌至均匀后得混合液备用；（3）将步骤（2）所得的混合液同纳米碳酸钙混合，置于温度为80~85℃、压力为2~3MPa的密闭反应釜中，不断搅拌混合处理1~1.5h后取出备用；（4）将步骤（3）所得的纳米碳酸钙干燥至水含量不大于5%后，再进行粉碎分级配比即可。进一步的，步骤（4）中所述粉碎分级配比是将80~85%重量份的纳米碳酸钙粉碎成颗粒大小为20~40nm的粉末，将15~20%重量份的纳米碳酸钙粉碎成颗粒大小为100~120nm的粉末，然后将上述两种粉末混合均匀即可。一种PVC复合热稳定剂的制备方法，具体是将硬脂酸钙、硬脂酸锌、稀土硝酸盐、改性纳米碳酸钙、环氧大豆油、马来酸酰亚胺、抗氧剂共同混合，放入温度为43~47℃的条件下充分混拌均匀即可。本专利技术具有如下有益效果：本专利技术根据现有PVC热稳定剂的缺陷，以稀土化合物搭配适量比例的钙锌基稳定剂，弥补了单一稳定剂的使用缺陷，又避免了传统铅、镉等稳定剂的毒副效应，添加的改性纳米碳酸钙起到了调和、协同稀土化合物和钙锌基稳定剂的作用，改性后的纳米碳酸钙降低了稀土络合氯离子所需的活化能，提高了其速率，又能与氯化锌发生置换反应，降低钙锌基稳定剂出现“锌烧”现象的发生，同时对改性纳米碳酸钙颗粒进行分级配比后，提高了其分散性，增强了其与稀土化合物和钙锌基稳定剂的相互交联效果，改善了整体的性能。最终制得的复合热稳定剂综合特性优良，可取代PVC分子中的烯丙基氯原子和叔氯原子，消除引发PVC热降解的不稳定结构因素，可中和吸收PVC因热降解而释放的HCl，消除或抑制其对PVC热降解的自动催化作用，能与PVC因热降解而生成的共轭多烯序列加成，阻断其进一步增长并缩短共轭多烯链段，减轻其着色性，又能捕获自由基、分解氢过氧化物，抑制自动氧化降解，改善了现有热稳定剂功效单一的问题，很好的提高了PVC制品的热稳定性能，且产品安全环保，有很好的推广价值。具体实施方式实施例1一种PVC复合热稳定剂，由如下重量份的物质制成：55份硬脂酸钙、25份硬脂酸锌、20份稀土硝酸盐、10份改性纳米碳酸钙、4份环氧大豆油、3份马来酸酰亚胺、1份抗氧剂；所述改性纳米碳酸钙由如下重量份的物质制成：70份纳米碳酸钙、4份马来酸单丁酯、2份季戊四醇、3份正丁醇、2份氯化铝、1份硫酸镁、2份丁二烯基三乙氧基硅烷、20份水。进一步的，所述稀土硝酸盐为轻稀土元素的硝酸盐。进一步的，所述抗氧剂由抗氧剂1076、抗氧剂168组成。进一步的，所述改性纳米碳酸钙的制备方法包括如下步骤：（1）将氯化铝、硫酸镁、丁二烯基三乙氧基硅烷和水共同混合均匀备用；（2）将马来酸单丁酯、季戊四醇和正丁醇共同加入到步骤（1）所得的物质中，加热至63℃，不断搅拌至均匀后得混合液备用；（3）将步骤（2）所得的混合液同纳米碳酸钙混合，置于温度为82℃、压力为2.5MPa的密闭反应釜中，不断搅拌混合处理1.2h后取出备用；（4）将步骤（3）所得的纳米碳酸钙干燥至水含量不大于5%后，再进行粉碎分级配比即可。进一步的，步骤（4）中所述粉碎分级配比是将82%重量份的纳米碳酸钙粉碎成颗粒大小为20~40nm的粉末，将18%重量份的纳米碳酸钙粉碎成颗粒大小为100~120nm的粉末，然后将上述两种粉末混合均匀即可。一种PVC复合热稳定剂的制备方法，具体是将硬脂酸钙、硬脂酸锌、稀土硝酸盐、改性纳米碳酸钙、环氧大豆油、马来酸酰亚胺、抗氧剂共同混合，放入温度为45℃的条件下充分混拌均匀即可。实施例2一种PVC复合热稳定剂，由如下重量份的物质制成：58份硬脂酸钙、27份硬脂酸锌、23份稀土硝酸盐、12份改性纳米碳酸钙、6份环氧大豆油、5份马来酸酰亚胺、2份抗氧剂；所述改性纳米碳酸钙由如下重量份的物质制成：72份纳米碳酸钙、5份马来酸单丁酯、2.5份季戊四醇、4份正丁醇、3份氯化铝、2份硫酸镁、4份丁二烯基三乙氧基硅烷、22份水。其余方法步骤同实施例1。实施例3一种PVC复合热稳定剂，由如下重量份的物质制成：60份硬脂酸钙、30份硬脂酸锌、25份稀土硝酸盐、15份改性纳米碳酸钙、8份环氧大豆油、6份马来酸酰亚胺、3份抗氧剂；所述改性纳米碳酸钙由如下重量份的物质制成：75份纳米碳酸钙、6份马来酸单丁酯、3份季戊四醇、5份正丁醇、4份氯化铝、3份硫酸镁、5份丁二烯基三乙氧基硅烷、25份水。其余方法步骤同实施例1。对比实施例1本对比实施例1与实施例1相比，在制备改性纳米碳酸钙时，最后将其全部粉碎成颗粒大小为20~40nm的粉末，除此外的方法步骤均相同。对比实施例2本对比实施例2与实施例2相比，用等质量份的普通纳米碳酸钙取代改性纳米碳酸钙，除此外的方法步骤均相同。对照组现有市售的钙锌基PVC热稳定剂。为了对比本专利技术效果，将上述六种方式对应的热稳定剂按质量百分比5%加入到PVC原料中进行混炼制造，最终制成厚度为1mm的PVC试件备用，然后进行性能检测实验，具体数据对比如下表1所示：表1初期着色性，刚果红法（开始变色时间/min）长期热稳定性，热烘箱法（120min颜色）氧指数抗冲击强度（kJ/m2）实施例1145白色486.92实施例2148白色507.15实施例3146白色497.08对比实施例1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种PVC复合热稳定剂，其特征在于，由如下重量份的物质制成：55~60份硬脂酸钙、25~30份硬脂酸锌、20~25份稀土硝酸盐、10~15份改性纳米碳酸钙、4~8份环氧大豆油、3~6份马来酸酰亚胺、1~3份抗氧剂；所述改性纳米碳酸钙由如下重量份的物质制成：70~75份纳米碳酸钙、4~6份马来酸单丁酯、2~3份季戊四醇、3~5份正丁醇、2~4份氯化铝、1~3份硫酸镁、2~5份丁二烯基三乙氧基硅烷、20~25份水。

【技术特征摘要】
1.一种PVC复合热稳定剂，其特征在于，由如下重量份的物质制成：55~60份硬脂酸钙、25~30份硬脂酸锌、20~25份稀土硝酸盐、10~15份改性纳米碳酸钙、4~8份环氧大豆油、3~6份马来酸酰亚胺、1~3份抗氧剂；所述改性纳米碳酸钙由如下重量份的物质制成：70~75份纳米碳酸钙、4~6份马来酸单丁酯、2~3份季戊四醇、3~5份正丁醇、2~4份氯化铝、1~3份硫酸镁、2~5份丁二烯基三乙氧基硅烷、20~25份水。2.根据权利要求1所述的一种PVC复合热稳定剂，其特征在于，由如下重量份的物质制成：58份硬脂酸钙、27份硬脂酸锌、23份稀土硝酸盐、12份改性纳米碳酸钙、6份环氧大豆油、5份马来酸酰亚胺、2份抗氧剂；所述改性纳米碳酸钙由如下重量份的物质制成：72份纳米碳酸钙、5份马来酸单丁酯、2.5份季戊四醇、4份正丁醇、3份氯化铝、2份硫酸镁、4份丁二烯基三乙氧基硅烷、22份水。3.根据权利要求1或2所述的一种PVC复合热稳定剂，其特征在于，所述稀土硝酸盐为轻稀土元素的硝酸盐。4.根据权利要求1或2所述的一种PVC复合热稳定剂，其特征在于，所述抗氧剂由抗氧剂1076、抗氧剂168、抗氧剂264中的至少一...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡其飞，
申请(专利权)人：安庆市吉美装饰材料有限责任公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34