一种β‑二酮类有机钡/锌PVC热稳定剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种β‑二酮类有机钡/锌PVC热稳定剂及其制备方法，属于PVC热稳定剂技术领域。本发明专利技术的技术方案要点为：一种β‑二酮类有机钡/锌PVC热稳定剂，是将β‑二酮类有机钡化合物和β‑二酮类有机锌化合物加入到二氯甲烷中，加热溶解后冷却析晶得到的，其中β‑二酮类有机钡化合物的结构式为

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于PVC热稳定剂
，具体涉及一种β-二酮类有机钡/锌PVC热稳定剂及其制备方法。
技术介绍
聚氯乙烯（简称PVC）是五大通用塑料之一，以其低廉的价格和非常突出的均衡性能而成为十分理想的材料，也是塑料应用历史上古老而活跃的品种，其全球产量仅次于聚乙烯居第二位。我国是PVC树脂的生产大国之一，国内聚氯乙烯工业经过50多年的发展已取得长足进步，目前国内拥有聚氯乙烯生产企业100多家，生产能力在国内合成树脂中居于首位。一般PVC通常加热到130℃以上时，便开始释放出HCl，这是因为在制造PVC的过程中，由于自动氧化反应、链终止反应与微量氧的共聚反应及一些尚未明确的副反应产生了不稳定的C-Cl键，进而受热分解释放出HCl，而HCl又会对PVC的继续分解起到催化作用，使PVC最后转变成含有不饱和的共轭双键结构（多烯序列），这样的连串反应，最后导致了大分子链上出现长的多烯序列，当大分子链上的双键数大于6时，PVC就会变色。因此，作为PVC的热稳定剂应具备预防功能和钝化作用。其中预防功能包括两个方面，一方面是吸收PVC热降解释放出的HCl，另一方面是消除PVC不稳定的氯原子，从而防止HCl的产生；钝化作用是消除影响PVC性能的物质，其方法是热稳定剂与多烯序列化合物进行加成反应，使长的多烯序列化合物变短（使共轭双键数减少）。目前，市场上常用于透明塑料生产的稳定剂是液体复合金属皂类稳定剂，如钡锌稳定剂，因其生产与应用过程中无粉尘污染、清洁环保且价格低廉，得到了越来越广泛的应用。液体钡锌稳定剂是钡锌有机盐、亚磷酸酯、多元醇、抗氧剂和溶剂等组分的复合物。液体钡锌稳定剂与树脂和增塑剂相溶性好、透明性好、不易析出、用量较少且使用方便，主要缺点是润滑性较差，降低制品的软化点，长期贮存会发生变质。β-二酮类化合物是一种重要的热塑性塑料用的光稳定剂和热稳定剂，广泛用于PVC塑料和ABS树脂中，主要用作聚氯乙烯制品的助热稳定剂。作为新型PVC辅助热稳定剂，β-二酮类化合物具有高效、无毒和多功能等优点。与固体或液体钙/锌、钡/锌等热稳定剂并用，能大大改善PVC初期着色、透明度、长期稳定性以及加工过程中的析出和“锌烧”等，广泛用于医疗、食品包装等无毒透明PVC制品。在欧美等发达国家都允许在食品包装领域内使用该产品。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题是提供了一种能够综合钡/锌稳定剂和β-二酮类辅助稳定剂的优点，使PVC热稳定效果更佳的β-二酮类有机钡/锌PVC热稳定剂。本专利技术解决的另一个技术问题是提供了一种操作简单易行、原料廉价易得、反应效率较高且重复性好的β-二酮类有机钡/锌PVC热稳定剂的制备方法。本专利技术为解决上述技术问题采用如下技术方案，一种β-二酮类有机钡/锌PVC热稳定剂，其特征在于是将β-二酮类有机钡化合物和β-二酮类有机锌化合物加入到二氯甲烷中，加热溶解后冷却析晶得到的，其中β-二酮类有机钡化合物的结构式为，β-二酮类有机锌化合物的结构式为，R为苯基。进一步优选，所述的β-二酮类有机钡化合物的具体合成过程为：向安装有搅拌装置的超声波反应容器中通入氮气，然后加入溶有β-二酮类化合物的二氯甲烷溶液和氨水，于0-50℃的反应温度下向超声波反应容器中滴加钡盐的甲醇溶液，其中β-二酮类化合物与钡盐的投料摩尔比为1-2:1，滴加过程中开启搅拌装置和超声波发生装置，超声波发生装置的设定频率为60-80KHz，滴加完后停止搅拌，保持超声波发生装置继续工作，降温至0℃后打开超声波反应容器上的排气孔，保持通入的氮气从排气孔排出直至反应液析晶完全，抽滤反应液，滤饼用甲醇洗涤多次以洗去多余的钡盐，滤饼在室温下晾干后得到β-二酮类有机钡化合物。进一步优选，所述的反应温度为25℃，β-二酮类化合物与钡盐的投料摩尔比为1:1。进一步优选，所述的钡盐为氯化钡。进一步优选，所述的β-二酮类有机锌化合物的具体合成过程为：向安装有搅拌装置的超声波反应容器中通入氮气，然后加入溶有β-二酮类化合物的二氯甲烷溶液和氨水，于0-50℃的反应温度下向超声波反应容器中滴加锌盐的甲醇溶液，其中β-二酮类化合物与锌盐的投料摩尔比为1-2:1，滴加过程中开启搅拌装置和超声波发生装置，超声波发生装置的设定频率为60-80KHz，滴加完后停止搅拌，保持超声波发生装置继续工作，降温至0℃后打开超声波反应容器上的排气孔，保持通入的氮气从排气孔排出直至反应液析晶完全，抽滤反应液，滤饼用甲醇洗涤多次以洗去多余的锌盐，滤饼在室温下晾干后得到β-二酮类有机锌化合物。进一步优选，所述的反应温度为25℃，β-二酮类化合物与锌盐的投料摩尔比为1:1。进一步优选，所述的锌盐为氯化锌、硫酸锌、硝酸锌、氧化锌或氢氧化锌。本专利技术所述的β-二酮类有机钡/锌PVC热稳定剂的制备方法，其特征在于具体步骤为：将β-二酮类有机钡化合物和β-二酮类有机锌化合物以2:1的投料摩尔比加入到二氯甲烷中，加热溶解后冷却析晶得到β-二酮类有机钡/锌PVC热稳定剂。本专利技术与现有技术相比具有以下有益效果：1、本专利技术的β-二酮类有机钡/锌PVC热稳定剂综合了钡/锌稳定剂和β-二酮类化合物辅助热稳定剂的优势，达到了同时使用两种物质的效果，使用更加方便；2、本专利技术的β-二酮类有机钡化合物和β-二酮类有机锌化合物的制备方法中，使用超声波能够有效避免反应生成的氯化铵包杂在产品中影响产品的质量，使用氮气伴随整个反应，在0℃条件下，溶剂不易挥发，通过氮气伴随溶剂挥发，不仅能够促进析晶，而且能够避免氧气影响β-二酮类化合物与钡离子或锌离子结合。具体实施方式以下通过实施例对本专利技术的上述内容做进一步详细说明，但不应该将此理解为本专利技术上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本专利技术上述内容实现的技术均属于本专利技术的范围。实施例1向安装有搅拌装置的超声波反应容器中通入氮气，然后加入溶有1,3-二苯基-1,3-丙二酮22.5g（0.1mol）的二氯甲烷溶液300mL，加入氨水100mL后，于50℃的反应温度下向超声波反应容器中缓慢滴加溶有氯化钡10g（0.05mol）的甲醇溶液300mL，滴加过程中开启搅拌装置和超声波发生装置，超声波发生装置的设定频率为80KHz，滴加完后，溶液此时为澄清状态，停止搅拌，保持超声波发生装置继续工作，缓慢降温至0℃，反应液静止，打开超声波反应容器上的排气孔，保持通入的氮气从排气孔排出，使氮气伴随一定量的反应溶剂排出超声波反应容器，逐渐有无色或淡黄色晶体析出，5h后析晶完全，抽滤反应液，滤饼用甲醇洗涤多次以洗去多余的钡盐，滤饼在室温下晾干后得到1,3-二苯基-1,3-丙二酮有机钡化合物15g。实施例2向安装有搅拌装置的超声波反应容器中通入氮气，然后加入溶有1,3-二苯基-1,3-丙二酮22.5g（0.1mol）的二氯甲烷溶液300mL，加入氨水100mL后，于25℃的反应温度下向超声波反应容器中缓慢滴加溶有氯化钡20g（0.1mol）的甲醇溶液300mL，滴加过程中开启搅拌装置和超声波发生装置，超声波发生装置的设定频率为80KHz，滴加完后，溶液此时为澄清状态，停止搅拌，保持超声波发生装置继续工作，缓慢降温至0℃，反应液静止，打开超声波反应容器上的排气孔，保持通入的氮气从排气孔排出，使氮气本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种β‑二酮类有机钡/锌PVC热稳定剂，其特征在于是将β‑二酮类有机钡化合物和β‑二酮类有机锌化合物加入到二氯甲烷中，加热溶解后冷却析晶得到的，其中β‑二酮类有机钡化合物的结构式为，β‑二酮类有机锌化合物的结构式为，R为苯基。

【技术特征摘要】
1.一种β-二酮类有机钡/锌PVC热稳定剂，其特征在于是将β-二酮类有机钡化合物和β-二酮类有机锌化合物加入到二氯甲烷中，加热溶解后冷却析晶得到的，其中β-二酮类有机钡化合物的结构式为，β-二酮类有机锌化合物的结构式为，R为苯基。2.根据权利要求1所述的β-二酮类有机钡/锌PVC热稳定剂，其特征在于所述的β-二酮类有机钡化合物的具体合成过程为：向安装有搅拌装置的超声波反应容器中通入氮气，然后加入溶有β-二酮类化合物的二氯甲烷溶液和氨水，于0-50℃的反应温度下向超声波反应容器中滴加钡盐的甲醇溶液，其中β-二酮类化合物与钡盐的投料摩尔比为1-2:1，滴加过程中开启搅拌装置和超声波发生装置，超声波发生装置的设定频率为60-80KHz，滴加完后停止搅拌，保持超声波发生装置继续工作，降温至0℃后打开超声波反应容器上的排气孔，保持通入的氮气从排气孔排出直至反应液析晶完全，抽滤反应液，滤饼用甲醇洗涤多次以洗去多余的钡盐，滤饼在室温下晾干后得到β-二酮类有机钡化合物。3.根据权利要求2所述的β-二酮类有机钡/锌PVC热稳定剂，其特征在于：所述的反应温度为25℃，β-二酮类化合物与钡盐的投料摩尔比为1:1。4.根据权利要求2所述的β-二酮类有机钡/锌PVC热稳定剂，其特征在于：所述的钡盐为氯化钡。5.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：毛龙飞，马春华，索华俊，郝秉慧，李伟，苗玉淇，张银贵，
申请(专利权)人：河南师范大学，
类型：发明
国别省市：河南;41