PVC用稀土复合热稳定剂及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种PVC用稀土复合热稳定剂及其制备方法，稀土复合热稳定剂的原料组分包括主稳定剂和辅助稳定剂；主稳定剂的原料组分按重量份计，包括：小分子量有机酸稀土盐1～8重量份；辅助稳定剂的原料组分按重量份计，包括：包括多元醇1～4重量份和硬脂酸盐1～4重量份。本发明专利技术提供的PVC用稀土复合热稳定剂，解决了单一的稀土稳定剂初期抗着色能力低的问题，同时具有热稳定性强、无毒、无污染、无臭、无硫化污染、绿色环保等性能，符合当今PVC工业的生产要求。

Rare earth compound heat stabilizers and their preparation methods for PVC

【技术实现步骤摘要】
PVC用稀土复合热稳定剂及其制备方法
本专利技术涉及PVC热稳定剂
，具体涉及一种PVC用稀土复合热稳定剂及其制备方法。
技术介绍
聚氯乙烯(PVC)是五大通用树脂之一，其世界年销量在热塑性塑料中仅次于PE居第二位。由于其制品具有软硬度易调控、力学性能高、耐腐蚀、电绝缘性好、透明性高等优点，且具有价格低廉、资源丰富、制造工艺成熟等条件，使其在工业和农业等生产领域具有非常广泛的用途。但聚氯乙烯对光和热的稳定性差，在170℃左右开始分解，在100℃以上或经长时间阳光曝晒，就会分解而产生氯化氢，而放出的氯化氢又会加速PVC的分解，引起变色，物理机械性能也因此而迅速下降。PVC的加工温度一般在160℃以上，所以在实际应用中必须加入稳定剂以提高其对热和光的稳定性。传统的PVC热稳定剂主要有三类：铅盐类稳定剂、金属皂复合稳定剂和有机锡类稳定剂。铅盐类稳定剂高效价廉但会造成环境污染，性能优异的有机锡类稳定剂存在价格昂贵的缺点，金属皂复合稳定剂也存在稳定效率低、初期着色性差、透明度差、出现“锌烧”等而限制了其的大量使用。因此还需要开发廉价、无毒且高效的PVC热稳定剂。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本专利技术目的在于提供一种PVC用稀土复合热稳定剂及其制备方法，以解决单一的稀土稳定剂初期抗着色能力低的问题，使热稳定剂具有热稳定性强、无毒、无污染、无臭、无硫化污染、绿色环保等性能。为实现上述目的，本专利技术提供的技术方案为：第一方面，本专利技术提供了一种稀土复合热稳定剂，原料组分包括主稳定剂和辅助稳定剂；主稳定剂的原料组分按重量份计，包括：小分子量有机酸稀土盐1～8重量份；辅助稳定剂的原料组分按重量份计，包括：包括多元醇1～4重量份和硬脂酸盐1～4重量份。优选地，小分子量有机酸稀土盐是异烟酸的稀土盐。优选地，异烟酸的稀土盐的制备方法包括步骤：S1：将异烟酸加入水中，搅拌并加热至60～80℃，然后恒温搅拌，得到异烟酸水溶液；S2：在异烟酸水溶液中加入稀土盐溶液，搅拌并加热，得到混合溶液；S3：在混合溶液中缓慢加入氢氧化钠水溶液，使pH值为5.0～6.0，然后恒温搅拌；将得到的混合物依次进行冷却、过滤、洗涤、过滤和烘干，得到异烟酸的稀土盐。优选地，步骤S1中，异烟酸水溶液的浓度为0.1～0.2g/mL，恒温搅拌的时间为40～50min。优选地，步骤S2中，稀土盐溶液的摩尔浓度为0.5～2mol/L，稀土盐溶液的用量为0.18L～0.9L，加热的时间为60～80min；稀土盐溶液选自硝酸稀土溶液、氯化稀土溶液和硫酸稀土溶液中的一种或多种。优选地，步骤S3中，氢氧化钠水溶液的摩尔浓度为0.5～1mol/L，加入的时间为60～120min，恒温搅拌的时间为50～60min。优选地，多元醇选自1,4一丁二醇、1,3一丁二醇、丙三醇、环六醇和季戊四醇中的一种或多种。优选地，硬脂酸盐选自硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬脂酸铅和硬脂酸镧中的一种或多种。优选地，稀土元素是选自镧、铈、镨、钕、钐和钇中的一种或多种元素。第二方面，本专利技术提供了稀土复合热稳定剂的制备方法，包括步骤：将主稳定剂的原料组分混合均匀，得到主稳定剂；将辅助稳定剂的原料组分混合均匀，得到辅助稳定剂；将主稳定剂和辅助稳定剂复配，得到稀土复合热稳定剂。本专利技术提供的技术方案，具有如下的有益效果：(1)本专利技术采用价格低廉的异烟酸为原料，反应条件温和，成品为白色粉末，使PVC能有很好的长期热稳定性能，且无污染，无毒；(2)本专利技术采用的配体是有机小分子量多元酸，根据相似相容原理增加了热稳定剂与PVC相容性提高的可能性，且分子量较小，减少了稀土热稳定剂的使用量；(3)复合的PVC热稳定剂获得了好的抗初期变色能力，同时保留了稀土类热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。本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。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。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，因此只是作为示例，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。下述实施例中所用的试验材料，如无特殊说明，均为自常规商店购买得到的。以下实施例中的定量试验，均设置三次重复实验，数据为三次重复实验的平均值或平均值±标准差。实施例一本实施例提供一种稀土复合热稳定剂，由主稳定剂和辅助稳定剂复配而成；主稳定剂的原料组分按重量份计，包括：异烟酸的稀土盐4重量份；辅助稳定剂的原料组分按重量份计，包括：1,4一丁二醇(多元醇)2重量份和硬脂酸钙(硬脂酸盐)3重量份。其中，异烟酸的稀土盐的制备方法包括步骤：S1：将异烟酸300g置于烧杯中，加入去离子水使异烟酸的浓度为0.15g/mL，将烧杯置于水浴锅中，搅拌并加热至70℃，然后恒温搅拌45min，得到异烟酸水溶液；S2：在异烟酸水溶液中加入0.50L摩尔浓度为0.15mol/L的硝酸铈溶液(稀土盐溶液)，不断搅拌，加热70min，得到混合溶液；S3：在混合溶液中用蠕动泵缓慢加入摩尔浓度为0.8mol/L的氢氧化钠水溶液，分90min加完，使pH值为5.5，然后恒温搅拌55min；将得到的混合物依次进行冷却至室温、过滤、洗涤、过滤和烘干，得到异烟酸的稀土盐。按上述的原料，采用本专利技术提供的制备方法，制备稀土复合热稳定剂：将主稳定剂的原料组分混合均匀，得到主稳定剂；将辅助稳定剂的原料组分混合均匀，得到辅助稳定剂；将主稳定剂和辅助稳定剂复配，得到稀土复合热稳定剂。实施例二本实施例提供一种稀土复合热稳定剂，由主稳定剂和辅助稳定剂复配而成；主稳定剂的原料组分按重量份计，包括：异烟酸的稀土盐1重量份；辅助稳定剂的原料组分按重量份计，包括：丙三醇(多元醇)4重量份和硬脂酸锌(硬脂酸盐)1重量份。其中，异烟酸的稀土盐的制备方法包括步骤：S1：将异烟酸100g置于烧杯中，加入去离子水使异烟酸的浓度为0.1g/mL，将烧杯置于水浴锅中，搅拌并加热至60℃，然后恒温搅拌40min，得到异烟酸水溶液；S2：在异烟酸水溶液中加入0.18L摩尔浓度为0.5mol/L的氯化钇溶液(稀土盐溶液)，不断搅拌，加热60min，得到混合溶液；S3：在混合溶液中用蠕动泵缓慢加入摩尔浓度为0.5mol/L的氢氧化钠水溶液，分60min加完，使pH值为5.0，然后恒温搅拌50min；将得到的混合物依次进行冷却至室温、过滤、洗涤、过滤和烘干，得到异烟酸的稀土盐。按上述的原料，采用本专利技术提供的制备方法，制备稀土复合热稳定剂：将主稳定剂的原料组分混合均匀，得到主稳定剂；将辅助稳定剂的原料组分混合均匀，得到辅助稳定剂；将主稳定剂和辅助稳定剂复配，得到稀土复合热稳定剂。实施例三本实施例提供一种稀土复合热稳定剂，由主稳定剂和辅助稳定剂复配而成；主稳定剂的原料组分按重量份计，包括：异烟酸的稀土盐8重量份；辅助稳定剂的原料组分按重量份计，包括：包括季戊四醇(多元醇)1重量份和硬脂酸钙(硬脂酸盐)4重量份。其中，异烟酸的稀土盐的制备方法包括步骤：S1：将异烟酸500g置于烧杯中，加入去离子水使异烟酸的浓度为0.2g/mL，将烧本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种稀土复合热稳定剂，其特征在于：所述稀土复合热稳定剂的原料组分包括主稳定剂和辅助稳定剂；所述主稳定剂的原料组分按重量份计，包括：小分子量有机酸稀土盐1～8重量份；所述辅助稳定剂的原料组分按重量份计，包括：包括多元醇1～4重量份和硬脂酸盐1～4重量份。

【技术特征摘要】
1.一种稀土复合热稳定剂，其特征在于：所述稀土复合热稳定剂的原料组分包括主稳定剂和辅助稳定剂；所述主稳定剂的原料组分按重量份计，包括：小分子量有机酸稀土盐1～8重量份；所述辅助稳定剂的原料组分按重量份计，包括：包括多元醇1～4重量份和硬脂酸盐1～4重量份。2.根据权利要求1所述的稀土复合热稳定剂，其特征在于：所述小分子量有机酸稀土盐是异烟酸的稀土盐。3.根据权利要求2所述的稀土复合热稳定剂，其特征在于，所述异烟酸的稀土盐的制备方法包括步骤：S1：将异烟酸加入水中，搅拌并加热至60～80℃，然后恒温搅拌，得到异烟酸水溶液；S2：在所述异烟酸水溶液中加入稀土盐溶液，搅拌并加热，得到混合溶液；S3：在所述混合溶液中缓慢加入氢氧化钠水溶液，使pH值为5.0～6.0，然后恒温搅拌；将得到的混合物依次进行冷却、过滤、洗涤、过滤和烘干，得到所述异烟酸的稀土盐。4.根据权利要求3所述的稀土复合热稳定剂，其特征在于：步骤S1中，所述异烟酸水溶液的浓度为0.1～0.2g/mL，所述恒温搅拌的时间为40～50min。5.根据权利要求3所述的稀土复合热稳定剂，其特征在于：步骤S2中，所述稀土盐溶液的摩尔浓度...

【专利技术属性】
技术研发人员：柳召刚，李梅，胡艳宏，董昕，郝伟，王觅堂，张晓伟，冯佳萌，
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