用于PVC的稀土复合稳定剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种用于PVC的稀土复合稳定剂及其制备办法，所述复合稳定剂由主稳定剂和辅助稳定剂复配而成，主稳定剂为小分子量苯甲酸类稀土盐，辅助稳定剂为多元醇和硬脂酸盐；各组分的重量份配比为：小分子量苯甲酸类稀土盐1‑10份，多元醇1‑5份，硬脂酸盐1‑5份。本发明专利技术解决了单一的稀土热稳定剂初期抗着色能力低的问题，同时保留了稀土热稳定剂优良的长期稳定性，而且稀土与苯甲酸类配体的配合物有紫外线吸收性能，本发明专利技术稳定剂也具有光稳定性。该复合稳定剂低毒环保，符合当今PVC工业的生产要求。

【技术实现步骤摘要】
用于PVC的稀土复合稳定剂及其制备方法
本专利技术涉及一种PVC稳定剂，具体是，涉及一种用于PVC的稀土复合稳定剂及其制备方法。
技术介绍
聚氯乙烯(PolyvinylChlorine，简称PVC)以其优越的物理性能和低廉的成本被普遍应用在化工、材料、机械、农业、日用品等领域，尤其在塑料领域被广泛应用，被称为五大通用塑料之一。但是PVC有一个非常重要的缺陷，就是在热加工时，容易分解产生HCl气体，自身催化导致PVC剧烈的降解，而影响PVC产品的各种性能，如使PVC产品变色或者降低其机械性能等。为了克服PVC的这种缺陷，通常在PVC的热加工过程中添加适量的热稳定剂。目前，广泛使用的PVC热稳定剂有铅盐类热稳定剂、有机锡类热稳定剂、金属皂类热稳定剂、稀土类热稳定剂等。其中铅盐类热稳定剂长期热稳定性好、价格便宜，但有毒；有机锡类热稳定剂的热稳定性好，可用于透明制品，但价格昂贵，缺乏竞争力；金属皂类热稳定剂中铅皂、镉皂稳定性好，但有毒；钙皂、钡皂初期热稳定性差，锌皂初期热稳定性较好，但持久性差，易发生“锌烧”现象；而稀土类热稳定剂热稳定性和持久性均较好，且无毒、环保、价廉，适应当今PVC制品无毒、无污染、高效的发展需求。单一稀土热稳定剂具有优良的长期热稳定性，但早期热稳定性不高，初期着色性差，不能单独做主稳定剂，使其应用和推广受到一定限制。而稀土热稳定剂作为通用热稳定剂与其他助剂配合使用时则会产生协同效应，可有效的提高热稳定效果，扩大使用面，降低成本。除此之外，紫外线也是导致聚氯乙烯材料产生老化的主要原因，虽然紫外线仅占太阳光的5％左右，但其能量较大，足以破坏聚氯乙烯中的化学键，使分子链断裂、交联，致使其力学性能下降，同时产品的颜色也会发生变化。为了提高PVC光稳定性能，一般在PVC中加入光稳定剂。光稳定剂按其机理一般分为四类：光屏蔽剂、紫外线吸收剂、猝灭剂、自由基捕获剂。其中紫外线吸收剂的作用机理在于能强烈地吸收聚合物敏感的紫外光，并能将能量转变为无害的热能形式放出。紫外线吸收剂能有效地吸收波长为290～410nm的紫外线，而很少吸收可见光，它本身具有良好的热稳定性和光稳定性。中国专利200910213629.3公开了一种PVC复合热稳定剂，该专利技术以有机弱酸稀土盐为主稳定剂，与环氧大豆油等辅助稳定剂复配。此类复合热稳定剂具有良好的热稳定性，且与PVC相容性较好。但是，其光稳定性未能得到证明，当PVC材料被长期光照时，此类稳定剂将缺乏竞争力。目前，缺乏一种兼具热和光稳定性能的稀土复合稳定剂，其可达到一剂多用的效果，不仅大大降低生产制造成本，而且使用方便。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种生产成本低、热稳定性强、无毒、无污染、无臭、无硫化污染、绿色环保，并且兼具热和光稳定性能的稀土复合稳定剂及其制备方法。技术解决方案：一种用于PVC的稀土复合稳定剂，所述复合稳定剂由主稳定剂和辅助稳定剂复配而成，主稳定剂为小分子量苯甲酸类稀土盐,辅助稳定剂为多元醇和/或硬脂酸盐；各组分的重量份配比为：小分子量苯甲酸类稀土盐1-10份，多元醇1-5份和/或硬脂酸盐1-5份。所述的小分子量苯甲酸类稀土盐为对甲基苯甲酸的稀土盐。用于PVC的稀土复合稳定剂的制备方法，包括以下步骤：1)主稳定剂小分子量苯甲酸类稀土盐的制备：称取15g-60g稀土盐置于烧杯中，然后加入50－350ml的无水乙醇溶液使其溶解，配成质量浓度为0.18-0.36g/ml的乙醇溶液。将对甲基苯甲酸15g-65g置于烧杯中，加入300-700ml无水乙醇，将烧杯置于恒温水浴锅中加热搅拌使其溶解，配成浓度为0.02-0.2g/ml的乙醇溶液。然后将中所配溶液缓慢加入到上述体系中，反应温度为60℃-80℃，搅拌30-60min。用蠕动泵加入250-750ml摩尔浓度为1-2mol/L的氢氧化钠乙醇溶液，分60-120min加完，使溶液的pH为6-7，然后恒温搅拌1-2h。静置12-20h，过滤，依次用无水乙醇、水、无水乙醇洗涤，70℃-80℃烘干，得到对甲基苯甲酸的稀土盐。2)将对甲基苯甲酸的稀土盐、多元醇和/或硬脂酸盐放入高速混合机中混合2min-5min，既得复合稳定剂。所述的多元醇为丙三醇、环六醇、季戊四醇、1，4-丁二醇或1，3-丁二醇中的任意一种。所述的硬脂酸盐为硬脂酸锌、硬脂酸钙、硬脂酸钡、硬脂酸铝或硬脂酸镧中的任意一种或一种以上的混合物。所述的稀土盐为硝酸稀土、氯化稀土或硫酸稀土中的一种。所述的稀土元素为镧、铈、镨、钕、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥或钇中的一种或一种以上的混合物。本专利技术技术效果包括：本专利技术的主稳定剂为小分子量苯甲酸类稀土盐，辅助稳定剂为多元醇和硬脂酸盐。本专利技术解决了单一的稀土稳定剂初期着色性差的缺点，同时保留了稀土稳定剂优良的长期稳定性，而且本专利技术的主稳定剂苯甲酸类稀土盐具有紫外线吸收性能，所以本专利技术的稳定剂也具有良好的光稳定性。该复合稳定剂低毒环保，符合当今PVC工业的生产要求。(1)本专利技术采用价格低廉的对甲基苯甲酸为原料，反应条件温和,成品为白色粉末，对PVC有很好的长期热稳定性能,且无污染,无毒。(2)配体采用有机小分子量苯甲酸，根据相似相容原理增加了稳定剂与PVC相容性提高的可能性，且分子量较小，减少了稀土稳定剂的使用量。(3)复合的PVC稳定剂在获得了好的抗初期变色能力的同时保留了稀土类稳定剂长期热稳定性能良好的优势。可以通过调整稀土稳定剂、多元醇和脂肪酸盐之间的比例来满足不同的生产需要。(4)对甲基苯甲酸镧还有紫外吸收功能(见图1)，其复配后的稳定剂不仅具有热稳定性，而且可以作为紫外吸收剂具有光稳定性。该复合稳定剂的热稳定性和光稳定性具有协同作用，可以进一步提高PVC的稳定性能。该稳定剂有望应用到塑料以及木塑复合材料中，起到光稳定作用，从而延长材料的使用寿命。附图说明图1是本专利技术加入4％对甲基苯甲酸镧后PVC的紫外吸收光谱。具体实施方式以下描述充分地示出本专利技术的具体实施方案，以使本领域的技术人员能够实践和再现。对甲基苯甲酸镧的制备(1)称取20g氯化镧置于烧杯中，然后加入100ml的无水乙醇溶液使其溶解，配置成0.20g/ml的无水乙醇溶液；(2)将对甲基苯甲酸25g置于烧杯中，加入500ml无水乙醇使其溶解，将烧杯置于恒温水浴锅中加热搅拌，配置成质量0.05g/ml的无水乙醇溶液。然后将中所配溶液缓慢加入到上述体系，反应温度为60℃，搅拌45min；(3)用蠕动泵加入250ml摩尔浓度为2mol/L的氢氧化钠乙醇溶液，分60min加完，使溶液的pH为6.5，然后恒温搅拌1h。静置12h，过滤，依次用无水乙醇、水、无水乙醇洗涤，62℃烘干，得到对甲基苯甲酸镧。对甲基苯甲酸铈的制备(1)称取40g氯化铈置于烧杯中，然后加入200ml的无水乙醇溶液使其溶解，配置成0.20g/ml的无水乙醇溶液；(2)将对甲基苯甲酸45g置于烧杯中，加入500ml无水乙醇使其溶解，将烧杯置于恒温水浴锅中加热搅拌，配置成0.09g/ml的无水乙醇溶液。然后将中所配溶液缓慢加入到上述体系，反应温度为72℃，搅拌55min；(3)用蠕动泵加入5000ml摩尔浓度2mol/L的氢氧化钠乙醇溶液，分120min加完，使溶液的pH为6，然后本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于PVC的稀土复合稳定剂，其特征在于，所述复合稳定剂由主稳定剂和辅助稳定剂复配而成，主稳定剂为小分子量苯甲酸类稀土盐，辅助稳定剂为多元醇和硬脂酸盐；各组分的重量份配比为：小分子量苯甲酸类稀土盐1‑10份，多元醇1‑5份和/或硬脂酸盐1‑5份。

【技术特征摘要】
1.一种用于PVC的稀土复合稳定剂，其特征在于，所述复合稳定剂由主稳定剂和辅助稳定剂复配而成，主稳定剂为小分子量苯甲酸类稀土盐，辅助稳定剂为多元醇和硬脂酸盐；各组分的重量份配比为：小分子量苯甲酸类稀土盐1-10份，多元醇1-5份和/或硬脂酸盐1-5份。2.如权利要求1所述的任一用于PVC的稀土复合稳定剂，其特征在于，所述主稳定剂小分子量苯甲酸类稀土盐为对甲基苯甲酸的稀土盐。3.如权利要求1所述的用于PVC的稀土复合稳定剂，其特征在于，所述多元醇为环六醇、季戊四醇、丙三醇、1，3一丁二醇或1，4一丁二醇中的任意一种。4.如权利要求1所述的用于PVC的稀土复合稳定剂，其特征在于，所述的硬脂酸盐为硬脂酸锌、硬脂酸钙、硬脂酸钡、硬脂酸铝或硬脂酸镧中的任意一种或一种以上的混合物。5.如权利要求1所述的用于PVC的稀土复合稳定剂，其特征在于，所述的稀土盐为硝酸稀土、氯化稀土或硫酸稀土中的一种。6.如权利要求3所述的PVC用稀土复合稳定剂，其特征在于，所述的稀土盐中的稀土元素为镧、铈、镨、钕、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥或...

【专利技术属性】
技术研发人员：柳召刚，李梅，胡艳宏，冯佳萌，董昕，郝伟，王觅堂，张晓伟，冯福山，
申请(专利权)人：内蒙古科技大学，
类型：发明
国别省市：内蒙古,15