一种辅助热稳定剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种辅助热稳定剂及其制备方法和应用，所述辅助热稳定剂由多元醇、二元羧酸和1,3,5‑三(2‑羟乙基)氰尿酸制备而成；所述多元醇、二元羧酸和1,3,5‑三(2‑羟乙基)氰尿酸的摩尔比为(1～5)：(0.5～2.5)：1。与现有技术相比，本发明专利技术提供的辅助热稳定剂具有三嗪环和多羟基结构，能够应用于复合钙锌热稳定剂，提高长期热稳定性，从而有效提高聚氯乙烯的长期热稳定性；并且能够改善聚氯乙烯熔体的润滑性能，降低扭矩。实验结果表明，采用本发明专利技术提供的复合钙锌热稳定剂的PVC静态老化实验变化时间不低于60min，刚果红试验变色时间不低于51min，平衡扭矩不高于15.6N·m。

Auxiliary heat stabilizer and preparation method and application thereof

The present invention provides an auxiliary heat stabilizer and its preparation method and application. The auxiliary heat stabilizer is prepared from polyol, two meta carboxylic acid and 1,3,5 three (2 hydroxyethyl) cyanuric acid, and the molar ratio of the polyol, two meta carboxylic acid and three (2 hydroxyethyl) cyanuric acid is (1~5) (0.5 to 2.5):1. Compared with the existing technology, the auxiliary heat stabilizer provided by the present invention has three azine ring and polyhydroxy structure, which can be applied to compound calcium zinc heat stabilizer, improve long-term thermal stability, improve the long-term thermal stability of PVC effectively, and improve the lubrication performance of PVC melt and reduce torque. The experimental results show that the PVC static aging test time of the compound calcium zinc heat stabilizer is not less than 60min, the time of discoloration of the Congo red test is not less than 51min, and the balance torque is not higher than 15.6N. M.

【技术实现步骤摘要】
一种辅助热稳定剂及其制备方法和应用
本专利技术涉及钙锌热稳定剂
，更具体地说，是涉及一种辅助热稳定剂及其制备方法和应用。
技术介绍
聚氯乙烯(以下简称PVC)行业的迅速发展，促使PVC用热稳定助剂品种不断增多、用量不断增大。铅盐稳定剂开发最早、产量最大，具有优良的热稳定性能；但因其对人体、环境的危害，在饮用水管道、食品及医用塑料制品等众多领域被限制使用。钙锌类、有机锡类、稀土类稳定剂逐渐发展为铅盐稳定剂的替代品，生产规模逐渐扩大，特别是钙锌类热稳定剂，原料为工业品，价格低廉，并具有自润滑性，市场份额日渐突出。钙锌类热稳定剂是一类非常具有竞争力的“绿色”PVC加工热稳定剂，其最大的特点就是无毒，特别是在国家对环境的日益重视的今天，钙锌类热稳定剂的发展潜力也随之加大。同时，钙锌类热稳定剂还具有良好的前期热稳定性。一般认为，PVC降解过程中产生氯化氢，使降解过程呈自催化效果，而自催化反应速率常数是非催化反应的1000倍。钙皂与锌皂的稳定作用在于及时捕捉PVC降解过程中释放的氯化氢，利用酯基取代烯丙基上的氯原子。但是，上述过程会产生路易斯强酸ZnCl2，损害钙锌类热稳定剂的长期热稳定性，从而影响聚氯乙烯的长期热稳定性；并且影响熔体润滑性能，增加扭矩。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种辅助热稳定剂及其制备方法和应用，本专利技术提供的辅助热稳定剂能够提高钙锌类热稳定剂的长期热稳定性，并且降低扭矩。本专利技术提供了一种辅助热稳定剂，由多元醇、二元羧酸和1,3,5-三(2-羟乙基)氰尿酸制备而成；所述多元醇、二元羧酸和1,3,5-三(2-羟乙基)氰尿酸的摩尔比为(1～5)：(0.5～2.5)：1。优选的，所述多元醇选自单季戊四醇、双季戊四醇、甘露醇、山梨醇和甜醇中的一种或多种。优选的，所述二元羧酸选自丁二酸、戊二酸、己二酸、壬二酸和葵二酸中的一种或多种。本专利技术还提供了一种上述技术方案所述的辅助热稳定剂的制备方法，包括以下步骤：a)将多元醇、二元羧酸和1,3,5-三(2-羟乙基)氰尿酸混合，得到反应原料混合物；所述多元醇、二元羧酸和1,3,5-三(2-羟乙基)氰尿酸的摩尔比为(1～5)：(0.5～2.5)：1；b)将步骤a)得到的反应原料混合物与催化剂、抗氧剂和带水剂混合，进行反应，得到辅助热稳定剂。优选的，步骤b)中所述催化剂为对甲苯磺酸；所述抗氧剂为β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯；所述带水剂为二甲苯。优选的，步骤b)中所述反应的温度为120℃～220℃，时间为0.5h～4h。本专利技术还提供了一种复合钙锌热稳定剂，由包括以下组分的原料制备而成：硬脂酸钙3重量份～8重量份；硬脂酸锌15重量份～35重量份；4A沸石10重量份～20重量份；水滑石4重量份～8重量份；β-二酮1重量份～5重量份；辅助热稳定剂5重量份～15重量份；抗氧剂4重量份～8重量份；润滑剂15重量份～30重量份；所述辅助热稳定剂为上述技术方案所述的辅助热稳定剂或上述技术方案所述的制备方法制备得到的辅助热稳定剂。优选的，所述β-二酮选自硬脂酰苯甲酰甲烷、二苯甲酰甲烷、辛酰苯甲酰甲烷和异戊酰苯甲酰甲烷中的一种或多种。优选的，所述抗氧剂包括β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯和/或二亚磷酸季戊四醇二硬脂醇酯。优选的，所述润滑剂由内润滑剂和外润滑剂组成；所述内润滑剂选自硬脂酸、硬脂酸丁酯、油酰胺和乙撑双硬脂酰胺中的一种或多种；所述外润滑剂选自沙索蜡，石蜡和聚乙烯蜡中的一种或多种。本专利技术提供了一种辅助热稳定剂及其制备方法和应用，所述辅助热稳定剂由多元醇、二元羧酸和1,3,5-三(2-羟乙基)氰尿酸制备而成；所述多元醇、二元羧酸和1,3,5-三(2-羟乙基)氰尿酸的摩尔比为(1～5)：(0.5～2.5)：1。与现有技术相比，本专利技术提供的辅助热稳定剂具有三嗪环和多羟基结构，能够应用于复合钙锌热稳定剂，提高长期热稳定性，从而有效提高聚氯乙烯的长期热稳定性；并且能够改善聚氯乙烯熔体的润滑性能，降低扭矩。实验结果表明，采用本专利技术提供的复合钙锌热稳定剂的PVC静态老化实验变化时间不低于60min，刚果红试验变色时间不低于51min，平衡扭矩不高于15.6N·m。另外，本专利技术提供的制备工艺简单、原料易得、条件温和、成本低，适合大规模工业化生产。附图说明图1为本专利技术实施例1提供的辅助热稳定剂的红外谱图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术提供了一种辅助热稳定剂，由多元醇、二元羧酸和1,3,5-三(2-羟乙基)氰尿酸制备而成；所述多元醇、二元羧酸和1,3,5-三(2-羟乙基)氰尿酸的摩尔比为(1～5)：(0.5～2.5)：1。在本专利技术中，所述多元醇优选选自单季戊四醇、双季戊四醇、甘露醇、山梨醇和甜醇中的一种或多种，更优选为单季戊四醇、双季戊四醇或甘露醇。本专利技术对所述多元醇的来源没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的上述单季戊四醇、双季戊四醇、甘露醇、山梨醇和甜醇的市售商品即可。在本专利技术中，所述二元羧酸优选选自丁二酸、戊二酸、己二酸、壬二酸和葵二酸中的一种或多种，更优选为戊二酸。本专利技术对所述二元羧酸的来源没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的上述丁二酸、戊二酸、己二酸、壬二酸和葵二酸的市售商品即可。本专利技术对所述1,3,5-三(2-羟乙基)氰尿酸的来源没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的市售商品即可。在本专利技术中，所述多元醇、二元羧酸和1,3,5-三(2-羟乙基)氰尿酸的摩尔比为(1～5)：(0.5～2.5)：1，优选为(1～10/3)：(2/3～2)：1。本专利技术还提供了一种上述技术方案所述的辅助热稳定剂的制备方法，包括以下步骤：a)将多元醇、二元羧酸和1,3,5-三(2-羟乙基)氰尿酸混合，得到反应原料混合物；所述多元醇、二元羧酸和1,3,5-三(2-羟乙基)氰尿酸的摩尔比为(1～5)：(0.5～2.5)：1；b)将步骤a)得到的反应原料混合物与催化剂、抗氧剂和带水剂混合，进行反应，得到辅助热稳定剂。本专利技术首先将多元醇、二元羧酸和1,3,5-三(2-羟乙基)氰尿酸混合，得到反应原料混合物。在本专利技术中，所述多元醇、二元羧酸和1,3,5-三(2-羟乙基)氰尿酸与上述技术方案中所述的相同，在此不再赘述。在本专利技术中，所述混合的方式优选为加热搅拌；所述混合的温度优选为120℃～220℃，更优选为150℃～170℃。本专利技术对所述混合的时间没有特殊限制，能够保证上述反应原料溶解即可。得到所述反应原料混合物后，本专利技术将得到的反应原料混合物与催化剂、抗氧剂和带水剂混合，进行反应，得到辅助热稳定剂。在本专利技术中，所述催化剂优选为对甲苯磺酸。本专利技术对所述催化剂的来源没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的上述对甲苯磺酸的市售商品即可。在本专利技术中，所述催化剂的摩尔用量优选为1,3,5-三(2-羟乙基)氰尿酸的摩尔用量的0.5％～1％。在本专利技术中，所述抗氧剂优选为β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯。本专利技术对所述抗本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种辅助热稳定剂，由多元醇、二元羧酸和1,3,5‑三(2‑羟乙基)氰尿酸制备而成；所述多元醇、二元羧酸和1,3,5‑三(2‑羟乙基)氰尿酸的摩尔比为(1～5)：(0.5～2.5)：1。

【技术特征摘要】
1.一种辅助热稳定剂，由多元醇、二元羧酸和1,3,5-三(2-羟乙基)氰尿酸制备而成；所述多元醇、二元羧酸和1,3,5-三(2-羟乙基)氰尿酸的摩尔比为(1～5)：(0.5～2.5)：1。2.根据权利要求1所述的辅助热稳定剂，其特征在于，所述多元醇选自单季戊四醇、双季戊四醇、甘露醇、山梨醇和甜醇中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的辅助热稳定剂，其特征在于，所述二元羧酸选自丁二酸、戊二酸、己二酸、壬二酸和葵二酸中的一种或多种。4.一种权利要求1～3任一项所述的辅助热稳定剂的制备方法，包括以下步骤：a)将多元醇、二元羧酸和1,3,5-三(2-羟乙基)氰尿酸混合，得到反应原料混合物；所述多元醇、二元羧酸和1,3,5-三(2-羟乙基)氰尿酸的摩尔比为(1～5)：(0.5～2.5)：1；b)将步骤a)得到的反应原料混合物与催化剂、抗氧剂和带水剂混合，进行反应，得到辅助热稳定剂。5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤b)中所述催化剂为对甲苯磺酸；所述抗氧剂为β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯；所述带水剂为二甲苯。6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步...

【专利技术属性】
技术研发人员：易国斌，吴建宇，俎喜红，唐子伦，冯明晖，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：广东,44