一种PVC用苯甲酸类稀土盐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PVC用苯甲酸类稀土盐复合稳定剂及其制备方法，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1‑8份，多元醇1‑4份，硬脂酸盐1‑4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兼具有光稳定性。且该复合稳定剂低毒环保，符合当今PVC工业的生产要求。

A Composite Stabilizer of Rare Earth Salts of Benzoic Acid for PVC and Its Preparation Method

The invention discloses a benzoic acid rare earth salt composite stabilizer for PVC and its preparation method. The composite stabilizer is composed of a main stabilizer and an auxiliary stabilizer. The main stabilizer is a small molecular weight benzoic acid rare earth salt, and the auxiliary stabilizer is polyols and stearates. The weight ratio of each component is: 1_8 small molecular weight benzoic acid rare earth salt and 1_4 polyols. Stearate 1_4 portions. The invention solves the problem of low initial anti-coloring ability of a single rare earth thermal stabilizer, while retaining the excellent long-term stability of the rare earth thermal stabilizer, and the complexes of rare earth and benzoic acid ligands have ultraviolet absorption performance, and the stabilizer of the invention has both light stability. The composite stabilizer has low toxicity and environmental protection, and meets the production requirements of today's PVC industry.

【技术实现步骤摘要】
一种PVC用苯甲酸类稀土盐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PVC用苯甲酸类稀土盐复合稳定剂及其制备方法。
技术介绍
聚氯乙烯(PVC)是世界五大通用树脂之一，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、价廉等优点，广泛应用于工业、农业等生产领域。世界年销量在热塑性塑料中仅次于PE居第二位。但是PVC的稳定性较差，在光和热等外界因素下易发生降解反应。加热至110℃时会脱出HCl，而放出的HCl又会加速PVC的分解，严重影响PVC树脂的性能。PVC的加工温度一般在160℃以上，所以在PVC的加工中必须加入稳定剂，从而减缓其降解。目前世界已经商品化的PVC热稳定剂主要有铅盐稳定剂、金属皂复合稳定剂、有机锡稳定剂、稀土稳定剂和有机辅助热稳定剂五大类。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，但价格昂贵；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。稀土类热稳定剂具有优异的热稳定功能，可用作良好的PVC热稳定剂。虽然稀土热稳定剂具有良好的热稳定性，但是其早期热稳定性不好，不能单独做主稳定剂。稀土热稳定剂与其他助剂配合使用时，会产生协同效应，可有效地提高热稳定效果。另外，PVC分子链受到紫外光激发首先产生链式脱氯化氢反应，生成多烯烃结构，这种多烯烃结构作为生色基团会导致材料变色失去其本色。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，它本身具有良好的光热稳定性。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、稳定性强、无毒、无污染、无臭、无硫化污染、绿色环保，并且兼具光和热稳定性能的稀土复合稳定剂及其制备方法。技术解决方案：本专利技术提供了一种PVC用稀土复合稳定剂，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1-8份，多元醇1-4份和/或硬脂酸盐1-4份。所述的小分子量苯甲酸类稀土盐为对苯二甲酸的稀土盐。对苯二甲酸的稀土盐的制备方法为：(1)将20-100g对苯二甲酸置于烧杯中，加入体积比为1:1的乙醇水溶液溶解，配成质量浓度为0.1g/ml-0.2g/ml的溶液。(2)按稀土：对苯二甲酸＝2:3摩尔比计量，量取稀土浓度为0.5mol/L-2mol/L的稀土盐溶液置于烧杯中，并将烧杯置于水浴锅中，加热搅拌至60℃-80℃，将对苯二甲酸溶液滴加到上述体系。(3)滴加结束后，用蠕动泵加入8008000ml摩尔浓度为0.51mol/L的氢氧化钠水溶液，分60120min加完，使溶液的pH为56，然后恒温搅拌5060min。冷却至室温过滤，洗涤，70℃-80℃烘干，得到对苯二甲酸的稀土盐。所述的多元醇为1，4一丁二醇、1，3一丁二醇、丙三醇、环六醇或季戊四醇中的任意一种。所述的硬脂酸盐为硬脂酸钙、硬脂酸锌或硬脂酸镧中的任意一种或一种以上的混合物。所述的稀土盐溶液为硝酸稀土、氯化稀土或硫酸稀土溶液中的一种。所述的稀土元素为镧、铈、镨、钕、钐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，而且对苯二甲酸稀土配合物有紫外线吸收性能，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。(1)本专利技术采用价格低廉的对苯二甲酸为原料,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多元酸，根据相似相容原理增加了稳定剂与PVC相容性提高的可能，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。(4)对苯二甲酸镧还有紫外吸收功能(见图1)，可以做紫外吸收剂，该复合稳定剂具有光稳定性，并且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。该复合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为本专利技术加入4％对苯二甲酸镧后PVC的紫外吸收光谱图。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。对苯二甲酸镧的制备将24.9g对苯二甲酸置于烧杯中，加入249mL体积比为1:1的乙醇水溶液溶解，配成质量浓度为0.1g/ml的对苯二甲酸溶液。按氯化镧：对苯二甲酸＝2:3摩尔比计量，量取67mL物质的量浓度为1.5mol/L的氯化镧溶液置于烧杯中，并将烧杯置于水浴锅中，加热搅拌至60℃，将对苯二甲酸溶液逐滴滴加到上述体系。滴加结束后，用蠕动泵加入700ml摩尔浓度为1mol/L的氢氧化钠水溶液，分60min加完，使溶液的pH＝5，然后恒温搅拌1h。冷却至室温过滤，洗涤，70℃烘干，得到对苯二甲酸镧。对苯二甲酸铈的制备将45g对苯二甲酸置于烧杯中，加入300mL体积比为1:1的乙醇水溶液溶解，配成浓度为0.15g/ml的溶液。按硝酸铈：对苯二甲酸＝2:3摩尔比计量，量取70mL物质的量浓度为2mol/L的硝酸铈溶液置于烧杯中，并将烧杯置于水浴锅中，加热搅拌至75℃，将对苯二甲酸溶液逐滴滴加到上述体系。滴加结束后，用蠕动泵加入1000ml摩尔浓度为1mol/L的氢氧化钠水溶液，分120min加完，使溶液的pH为5.5，然后恒温搅拌1.5h。冷却至室温过滤，洗涤，75℃烘干，得到对苯二甲酸的铈。对苯二甲酸镧铈的制备将80g对苯二甲酸置于烧杯中，加入400mL体积比为1:1的乙醇水溶液溶解，配成浓度为0.2g/ml的溶液。按硝酸镧铈：对苯二甲酸＝2:3摩尔比计量，量取物质的量浓度为1mol/L的硝酸镧铈(La2O3/∑REO＝34.5％；CeO2/∑REO＝65.5％)溶液200ml，倒入烧杯并置于水浴锅中，加热搅拌至80℃，将对苯二甲酸溶液逐滴滴加到上述体系。然后用蠕动泵加入2000ml的摩尔浓度为1mol/L的氢氧化钠水溶液，分100min加完，使溶液的pH为6，然后恒温搅拌2h。冷却至室温过滤，洗涤，78℃烘干，得到白色粉末状对苯二甲酸本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种PVC用苯甲酸类稀土盐复合稳定剂，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1‑8份，多元醇1‑4份和/或硬脂酸盐1‑4份。

【技术特征摘要】
1.一种PVC用苯甲酸类稀土盐复合稳定剂，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1-8份，多元醇1-4份和/或硬脂酸盐1-4份。2.如权利要求1所述的一种PVC用苯甲酸类稀土盐复合稳定剂，其特征在于，所述的小分子量苯甲酸类稀土盐为对苯二甲酸的稀土盐。3.如权利要求1所述的一种PVC用苯甲酸类稀土盐复合稳定剂，其特征在于，所述的多元醇为1，4一丁二醇、1，3一丁二醇、丙三醇、环六醇或季戊四醇中的任意一种。4.如权利要求1所述的一种PVC用苯甲酸类稀土盐复合稳定剂，其特征在于，所述的硬脂酸盐为硬脂酸钙、硬脂酸锌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所述的一种PVC用苯甲酸类稀土盐复合稳定剂，其特征在于，所述的稀土盐溶液为硝酸稀土、氯化稀土或硫酸稀土溶液中的一种。6.如权利要求1所述的一种PVC用苯甲酸类稀土盐复合稳...

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