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含有马来酸二辛基锡结构的聚氯乙烯热稳定剂及其制备方法技术

技术编号:1609899 阅读:278 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及一种含有马来酸二辛基锡结构的聚氯乙烯热稳定剂及其制备方法,该聚氯乙烯热稳定剂是由下列结构式表示的三元共聚物,式中x∶y∶z(摩尔比)=(1~2)∶(3~15)∶(0.1~1),其中M为N-苯基马来酰亚胺、对氯苯基马来酰亚胺、N对硝基苯马来酰亚胺,其制备方法是:向安装有搅拌回流装置的反应器中通氮气,然后加入马来酸二辛基锡、苯乙烯、N-苯基马来酰亚胺类单体,搅拌呈透明溶液后,加入引发剂,氮气保护,在50~90℃进行聚合反应,反应时间3~12h,停止反应,将反应液体倒入甲醇溶剂中沉淀得到聚氯乙烯热稳定剂产物。本发明专利技术聚氯乙烯热稳定剂具有热稳定效率高、成本低、无毒环保的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种聚氯乙烯热稳定剂,特别涉及一种。
技术介绍
聚氯乙烯(PVC)以其低廉的价格和优异的性能而广泛地用于绝缘材料、建材和日用塑料制品。近年来,我国对PVC的总需求量仍出现稳定的二位数增长态势。但由于PVC分子链存在结构缺陷,加热至110℃时会脱出氯化氢,放出的氯化氢又会加速PVC分解,因此PVC在加工温度160~200℃时会发生明显降解,引起产品变色和制品机械性能等的下降,影响使用寿命。为了防止PVC在加工过程中发生降解,需要加入热稳定剂,常用的热稳定剂有铅盐类、金属皂类、稀土类、有机锡类等。 近年来,PVC热稳定剂向着低毒、高效、无污染的方向发展,有机锡类热稳定剂具有许多优势,如良好的热稳定性、初期着色性等,是目前用途最广、效果最好的热稳定剂之一。但是,由于现有技术中的有机锡热稳定剂都是以小分子形式存在,存在易粉尘飞扬、易挥发的缺陷,所以该类稳定剂具有一定程度的污染和毒性,致使其应用受到了一定的限制。所以有必要开发低成本、环保、高效能的热稳定剂。
技术实现思路
针对现有技术中PVC热稳定剂存在的问题,本专利技术提供一种高分子型的聚氯乙烯热稳定剂及其制备方法,旨在解决以下技术问题增加热稳定剂与PVC的相容性,使得热稳定剂在PVC中能均匀分散,提高热稳定效能;降低热稳定剂使用时的挥发现象,提高热稳定剂的利用率。 为解决上述技术问题,本专利技术的技术解决方案是提供一种聚氯乙烯热稳定剂,其特征在于由下列结构式表示的三元共聚物 式中x∶y∶z(摩尔比)=(1~2)∶(3~15)∶(0.1~1) 其中M为 上述聚氯乙烯热稳定剂是由马来酸二辛基锡、苯乙烯和N-苯基马来酰亚胺类单体共聚得到,其制备方法是 向安装有搅拌回流装置的反应器中通氮气,然后加入马来酸二辛基锡、苯乙烯、N-苯基马来酰亚胺类单体,单体投料摩尔比为马来酸二辛基锡∶苯乙烯∶N-苯基马来酰亚胺类=(1~3)∶(3~15)∶(0.1~2),或者在加入马来酸二辛基锡、苯乙烯、N-苯基马来酰亚胺类单体时再加入有机溶剂,所述有机溶剂可以是苯、甲苯或二甲苯,搅拌呈透明溶液后,加入引发剂,所述引发剂可以是偶氮二异丁腈或过氧化苯甲酰,氮气保护,在50~90℃进行聚合反应,反应时间3~12h,停止反应,将反应液体倒入甲醇溶剂中沉淀得到聚氯乙烯热稳定剂产物。 本专利技术聚氯乙烯热稳定剂可以单独使用,也可以与抗氧剂、螯合剂复合使用。 本专利技术聚氯乙烯热稳定剂的有益效果是 1、本专利技术聚氯乙烯热稳定剂与PVC相容性好、分散性好,PVC加工时避免了稳定剂的挥发,提高了热稳定效率; 2、本专利技术将有机锡制备成高分子也能够一定程度地降低有机锡的毒性达到无毒环保的效果; 3、本专利技术将有机锡热稳定剂制备成高分子型的热稳定剂可以适当降低昂贵的金属锡含量而热稳定性能不下降,达到适当降低成本的目的。 下面结合具体实施方式对本专利技术聚氯乙烯热稳定剂作进一步详细说明。 具体实施例方式 制备实施例1 向安装有搅拌回流装置的250mL三口瓶中通氮气10min,然后加入15.6g(0.15mol)除去阻聚剂的苯乙烯,加入11.5g(0.025mol)马来酸二辛基锡,加入20ml的苯,搅拌10min反应液变澄清、无色透明,然后加入10ml的苯,加入2.163g(0.0125mol)的N-苯基马来酰亚胺,加热到70℃,搅拌使之完全溶解,然后加入0.147g偶氮二异丁腈(AIBN)引发剂,其质量分数为0.5%,通氮气保护,偶氮二异丁腈完全溶解后,恒温70℃进行溶液聚合,反应8h取出,将产物倾倒入甲醇溶剂中沉淀,过滤,将得到的产物置于真空烘箱中干燥,得到马来酸二辛基锡-苯乙烯-N苯基马来酰亚胺三元共聚物(即本专利技术聚氯乙烯热稳定剂)。通过分析知该共聚产物的单体含量为x∶y∶z(摩尔比)=1∶6∶0.4,通过日本岛津LC-4A全自动GPC仪,用四氢呋喃做溶剂,测定该共聚物的重均、数均分子量及其分布为MW=32855,Mn=8652,PD=3.797。 制备实施例2 向安装有搅拌回流装置的250mL三口瓶中通氮气10min,然后加入15.6g(0.15mol)除去阻聚剂的苯乙烯,加入8g(0.0174mol)马来酸二辛基锡,加入20ml的苯,搅拌10min反应液变为无色透明溶液,然后加入2.08g(0.01mol)的对氯苯基马来酰亚胺,加热到70℃,搅拌使之完全溶解,然后加入0.128g偶氮二异丁腈(AIBN)引发剂,其质量分数为0.5%,通氮气保护,偶氮二异丁腈完全溶解后,恒温70℃进行溶液聚合,反应12h取出,将产物倾倒入甲醇溶剂中沉淀,过滤,将得到的产物置于真空烘箱中干燥,得到马来酸二辛基锡-苯乙烯-对氯苯基马来酰亚胺三元共聚物(即本专利技术聚氯乙烯热稳定剂)。通过分析知该共聚产物的单体含量为x∶y∶z(摩尔比)=1∶8.7∶0.5,通过日本岛津LC-4A全自动GPC仪,用四氢呋喃做溶剂,测定该共聚物的重均、数均分子量及其分布为MW=57532,Mn=38621,PD=1.590。 制备实施例3 向安装有搅拌回流装置的250mL三口瓶中通氮气10min,然后加入15.6g(0.15mol)除去阻聚剂的苯乙烯,加入8g(0.0174mol)马来酸二辛基锡,搅拌10min反应液变澄清、无色透明,然后加入1.5g(0.00688mol)的N对硝基苯马来酰亚胺,加热到70℃,搅拌使之完全溶解,然后加入引发剂0.15g偶氮二异丁腈(AIBN),其质量分数为0.58%,通氮气保护,完全溶解后,恒温70℃进行本体聚合,反应12h取出,将产物倾倒入甲醇溶剂中沉淀,过滤,将得到的产物置于真空烘箱中干燥,得到马来酸二辛基锡-苯乙烯-N对硝基苯马来酰亚胺三元共聚物(即本专利技术聚氯乙烯热稳定剂)。通过分析知该共聚产物的单体含量为x∶y∶z(摩尔比)=1∶8.6∶0.3,通过日本岛津LC-4A全自动GPC仪,用四氢呋喃做溶剂,测定该共聚物的重均、数均分子量及其分布为MW=23431,Mn=20472,PD=1.145。 效果实施例1 为了考察本专利技术高分子型聚氯乙烯热稳定剂的耐热性能,选取市售的小分子马来酸二辛基锡,和实例1、实例2、实例3的本专利技术聚氯乙烯热稳定剂采用美国TA仪器公司SDTQ600综合热分析仪进行热失重实验比较,市售小分子马来酸二辛基锡分解温度在207℃,实例1、实例2、实例3的本专利技术聚氯乙烯热稳定剂的分解温度在260~290℃,显然本专利技术聚氯乙烯热稳定剂的热稳定性好于小分子马来酸二辛基锡。 效果实施例2 关于本专利技术聚氯乙烯热稳定剂对PVC的热稳定效果,具体用刚果红法、烘箱老化法考察。实施方法如下 实验配方 PVC 100g CaCO330g 邻苯二甲酸二异辛酯 40g 环氧大豆油 2g 双酚A0.3g 润滑剂 0.35g 稳定剂的含锡量 0.3g 将热稳定剂按上述配方投料混合,混合后的原料加到160B型开放式塑炼压延机上,在160~170℃下压延7min制成1mm厚度的PVC片。将制得的片剪成30mm×20mm的热老化试片,置于铝板上,在热老化试验箱中于180℃恒温加热,每隔1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚氯乙烯热稳定剂,其特征在于由下列结构式表示的三元共聚物:***式中x∶y∶z(摩尔比)=(1~2)∶(3~15)∶(0.1~1)其中M为:***。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:刘建平宋霞郑玉斌尚宏周
申请(专利权)人:温州大学
类型:发明
国别省市:33[中国|浙江]

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