一种以三羟乙基异氰尿酸酯稀土为基体的复合热稳定剂制造技术

本发明专利技术提供一种三羟乙基异氰尿酸酯稀土配合物的制备方法，和一种以该配合物为主稳定剂的复合热稳定剂。其中主稳定剂的制备方法包括：将三羟乙基异氰尿酸酯、稀土硝酸盐和水加入到反应釜中，搅拌至溶质完全溶解；将溶液pH调节至6左右；在常压下升温至170℃反应72小时，反应结束后缓慢冷却至室温，抽滤后将沉淀物用无水乙醇洗涤、干燥，得到三羟乙基异氰尿酸酯稀土配合物。复合热稳定剂按质量份数计组成为：三羟乙基异氰尿酸酯稀土配合物100份；硬脂酸锌为20‑35份；辅助稳定剂为30‑50份；润滑剂为5‑25份。本发明专利技术所提供的复合热稳定剂在PVC加工中表现出优异的热稳定效果，且在PVC加工过程和后期使用中无析出现象。

A Composite Thermal Stabilizer Based on Rare Earth Trihydroxyethyl Isocyanurate

The invention provides a preparation method of rare earth complex of trihydroxyethyl isocyanurate and a composite heat stabilizer with the complex as the main stabilizer. The preparation methods of the main stabilizer include: adding trihydroxyethyl isocyanurate, rare earth nitrate and water into the reactor, stirring until the solute is completely dissolved; adjusting the pH of the solution to about 6; raising the temperature to 170 C at atmospheric pressure for 72 hours, slowly cooling to room temperature after reaction, washing and drying the precipitate with anhydrous ethanol after filtration, to obtain trihydroxyethyl isocyanuric acid. Ester rare earth complexes. Compound heat stabilizers consist of 100 rare earth complexes of trihydroxyethyl isocyanurate, 20 35 zinc stearate, 30 50 auxiliary stabilizers and 5 25 lubricants. The composite heat stabilizer provided by the invention has excellent heat stabilization effect in the processing of PVC, and no precipitation occurs in the processing and later use of PVC.

【技术实现步骤摘要】
一种以三羟乙基异氰尿酸酯稀土为基体的复合热稳定剂
本专利技术涉及高分子材料加工领域，特别是涉及一种聚氯乙烯用以三羟乙基异氰尿酸酯稀土为基体的复合热稳定剂。
技术介绍
聚氯乙烯（PVC）综合性能优良，价格低廉，能广泛应用于各个行业，但是由于其分子链的结构缺陷，导致加工时易降解，所以在PVC加工时必须加入热稳定剂。热稳定剂品种繁多，目前常用的有铅盐类、有机锡类、钙锌类以及稀土类等。随着人们环保意识增强，铅盐类的热稳定剂由于有毒开始逐渐退出市场；有机锡类热稳定剂气味较大，而且价格很高，使用范围有限；钙锌、稀土等金属皂类无毒环保复合热稳定剂的开发和应用成为市场发展的主要方向。然而目前常用的金属皂类热稳定剂在使用过程中都存在着稳定效果不足，一些辅助稳定剂容易析出等一系列问题。
技术实现思路
鉴于
技术介绍
中存在的问题，本专利技术的目的在于，第一步提供一种三羟乙基异氰尿酸酯稀土配合物的制备方法，第二步提供一种以该三羟乙基异氰尿酸酯稀土配合物为主稳定剂的复合热稳定剂。所述复合热稳定剂在PVC加工中表现出优异的热稳定效果，同时PVC制品在加工过程和后期使用中无析出现象。本专利技术可以通过以下技术方案来加以实现：第一步提供一种三羟乙基异氰尿酸酯稀土配合物的制备方法，其特征在于，该制备方法由以下步骤构成：（a）首先在装有搅拌器、温度计、压力表和真空泵的聚四氟乙烯反应釜中加入三羟乙基异氰尿酸酯、稀土硝酸盐和一定量的水，开动搅拌直至溶质完全溶解；（b）向反应釜中滴入盐酸，将溶液pH调节至6左右；（c）在常压下升温至170℃，回流反应72小时，反应结束后将反应液缓慢冷却至室温、抽滤，再将抽滤得到的沉淀物用无水乙醇洗涤、抽滤、真空干燥，即得到三羟乙基异氰尿酸酯稀土配合物。第二步提供一种以第一步制得的三羟乙基异氰尿酸酯稀土配合物为主稳定剂的复合热稳定剂，按重量份数计，组成为：三羟乙基异氰尿酸酯稀土配合物100份；硬脂酸锌为20-35份；辅助稳定剂为30-50份；润滑剂为5-25份。所述第一步的反应物原料稀土硝酸盐为硝酸镧、硝酸钕、硝酸铈、硝酸铕、硝酸钐和硝酸镨中的一种或几种混合。所述第二步中辅助稳定剂为水滑石、抗氧剂、亚磷酸酯、β-二酮、氨基尿嘧啶和环氧化合物中的一种或多种混合。所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂168和抗氧剂618中的一种或多种混合。所述亚磷酸酯为亚磷酸三苯酯、亚磷酸一苯二异辛酯、亚磷酸二苯一异辛酯和亚磷酸三壬基苯酯中的一种或多种混合。所述β-二酮为二苯甲酰甲烷、硬脂酰苯甲酰甲烷、乙酰丙酮和脱氢乙酸中的一种或多种混合。所述氨基尿嘧啶为1,3-二甲基-6-氨基尿嘧啶，5-氨基尿嘧啶和3-甲基-6-甲基氨基尿嘧啶中的一种或多种混合。所述环氧化合物为环氧大豆油、环氧硬脂酸丁酯和环氧亚麻油中的一种或多种混合。所述第二步中润滑剂由内润滑剂和外润滑剂组成。所述内润滑剂为硬脂酸、硬脂酸钙、单硬脂酸酯甘油酯和氧化聚乙烯蜡中的一种或多种混合。所述外润滑剂为石蜡、白油、费托蜡和聚乙烯蜡中的一种或多种混合。与现有技术相比，本专利技术技术有益效果包括：（a）传统脂肪酸稀土稳定剂只有稀土离子具有热稳定效果，而阴离子不具有热稳定效果。本专利技术所述稀土化合物的阴离子三羟乙基异氰尿酸酯既能吸收氯化氢，也具有一定取代不稳定氯原子功能，能大幅增强稀土化合物热稳定效果。（b）三羟乙基异氰尿酸酯一般也能作为一种辅助热稳定剂应用在金属皂类复合热稳定剂中，但是由于其含有较多羟基，与PVC相容性较差，容易析出。本专利技术使其与稀土元素形成配合物，改变了化合物的极性，既能增强热稳定效果，也能解决析出问题。（c）本专利技术以三羟乙基异氰尿酸酯稀土配合物为主稳定剂，通过其与硬脂酸锌的复配，可有效抑制PVC制品的初期着色，而三羟乙基异氰尿酸酯又能与锌离子络合，抑制其“锌烧”作用，另外加入精心设计的辅助稳定剂体系进一步加强热稳定效果，所制得的稀土复合热稳定剂比传统金属皂类热稳定剂有大幅提升，具有广阔的市场应用前景。具体实施方式以下结合具体实施例对本专利技术进行进一步描述，但本专利技术的保护范围并不仅限于此。实施例1第一步：首先在装有搅拌器、温度计、压力表和真空泵的聚四氟乙烯反应釜中加入17.2kg三羟乙基异氰尿酸酯、21.7kg硝酸镧和一定量的水，开动搅拌直至溶质完全溶解。利用盐酸将溶液pH调节至6左右，然后在常压下升温至170℃，回流反应72小时，反应结束后将反应液缓慢冷却至室温、抽滤，再将抽滤得到的沉淀物用无水乙醇洗涤、抽滤、真空干燥，得到三羟乙基异氰尿酸酯镧。第二步：将一下组分，三羟乙基异氰尿酸酯镧100kg，硬脂酸锌30kg，6kg抗氧剂1010，亚磷酸三苯酯10kg，二苯甲酰甲烷10kg，1,3-二甲基-6-氨基尿嘧啶10kg，环氧大豆油10kg，硬脂酸钙8kg，硬脂酸5kg，聚乙烯蜡8kg。精确称量后，添加与高速混合机，机械搅拌30分钟，得到三羟乙基异氰尿酸酯稀土复合热稳定剂。实施例2第一步：首先在装有搅拌器、温度计、压力表和真空泵的聚四氟乙烯反应釜中加入17.2kg三羟乙基异氰尿酸酯、22.87kg硝酸镧和一定量的水，开动搅拌直至溶质完全溶解。利用盐酸将溶液pH调节至6左右，然后在常压下升温至170℃，回流反应72小时，反应结束后将反应液缓慢冷却至室温、抽滤，再将抽滤得到的沉淀物用无水乙醇洗涤、抽滤、真空干燥，得到三羟乙基异氰尿酸酯镝。第二步：将一下组分，三羟乙基异氰尿酸酯镝100kg，硬脂酸锌25kg，5kg抗氧剂168，亚磷酸三苯酯8kg，硬脂酰苯甲酰甲烷12kg，5-氨基尿嘧啶15kg，环氧硬脂酸丁酯10kg，氧化聚乙烯蜡8kg，聚乙烯蜡10kg。精确称量后，添加与高速混合机，机械搅拌30分钟，得到三羟乙基异氰尿酸酯稀土复合热稳定剂。对比例1本对比例与实施例1相比，无合成稀土化合物步骤，在制备复合热稳定剂时，用等质量的市售硬脂酸镧取代三羟乙基异氰尿酸酯镧，其余成分和制备工艺完全相同。对比例2本对比例与实施例2相比，无合成稀土化合物步骤，在制备复合热稳定剂时，用等质量的市售硬脂酸镝取代三羟乙基异氰尿酸酯镝，其余成分和制备工艺完全相同。为了对比专利技术效果，分别取上述四种方法制得的稀土复合热稳定剂5g，加入到100gPVC中，机械搅拌混合均匀后加到双辊开炼机上进行混炼，混炼5分钟后，取出混合料放到平板硫化仪上压制成1mm厚度的样品。然后利用烘箱老化法测试上述制得的样品的热稳定性能，将上述制得的PVC样片裁剪成1cm×3cm的试样，放入180℃的老化试验箱中，每隔20分钟取出观察其颜色变化，根据颜色变化判断样片降解程度，颜色越深代表降解程度越大。表1不同热稳定剂稳定效果对比时间/分钟020406080100120140160实施例1白色白色白色微黄微黄黄色黄色棕色棕色实施例2白色白色微黄微黄黄色黄色棕色棕色黑色对比例1白色白色微黄黄色黄色棕色棕色黑色黑色对比例2白色微黄微黄黄色黄色棕色棕色黑色黑色对照组白色微黄微黄微黄黄色黄色棕色棕色黑色表1中，对照组是一种现有市售的PVC稀土复合热稳定剂，由表1可知，本专利技术所制得的复合热稳定剂的热稳定效果明显比对比例和对照组更好，是一种热稳定性能优良的PVC热稳定剂。实施例3分别取实施例1第一步制备的三羟乙基异氰尿酸酯镧、实施例2第一步制备的三羟乙本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种以三羟乙基异氰尿酸酯稀土为主稳定剂的复合热稳定剂，按质量份数计，组成为：三羟乙基异氰尿酸酯稀土配合物100份；硬脂酸锌为20‑35份；辅助稳定剂为30‑50份；润滑剂为5‑25份；其中，所述三羟乙基异氰尿酸酯稀土配合物的制备方法，包括步骤：（a）首先在装有搅拌器、温度计、压力表和真空泵的聚四氟乙烯反应釜中加入三羟乙基异氰尿酸酯、稀土硝酸盐和一定量的水，开动搅拌直至溶质完全溶解；（b）向反应釜中滴入盐酸，将溶液pH调节至6左右；（c）在常压下升温至170℃，回流反应72小时，反应结束后将反应液缓慢冷却至室温、抽滤，再将抽滤得到的沉淀物用无水乙醇洗涤、抽滤、真空干燥，即得到三羟乙基异氰尿酸酯稀土配合物。

【技术特征摘要】
1.一种以三羟乙基异氰尿酸酯稀土为主稳定剂的复合热稳定剂，按质量份数计，组成为：三羟乙基异氰尿酸酯稀土配合物100份；硬脂酸锌为20-35份；辅助稳定剂为30-50份；润滑剂为5-25份；其中，所述三羟乙基异氰尿酸酯稀土配合物的制备方法，包括步骤：（a）首先在装有搅拌器、温度计、压力表和真空泵的聚四氟乙烯反应釜中加入三羟乙基异氰尿酸酯、稀土硝酸盐和一定量的水，开动搅拌直至溶质完全溶解；（b）向反应釜中滴入盐酸，将溶液pH调节至6左右；（c）在常压下升温至170℃，回流反应72小时，反应结束后将反应液缓慢冷却至室温、抽滤，再将抽滤得到的沉淀物用无水乙醇洗涤、抽滤、真空干燥，即得到三羟乙基异氰尿酸酯稀土配合物。2.根据权利要求1所述反应物原料稀土硝酸盐为硝酸镧、硝酸钕、硝酸铈、硝酸铕、硝酸钐和硝酸镨中的一种或几种混合。3.根据权利要求1所述辅助稳定剂为水滑石、抗氧剂、亚磷酸酯、β-二酮、氨基尿嘧啶和...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：杭州如墨科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33