一种钙锌复合热稳定抗降解助剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于塑料加工技术领域，尤其涉及一种钙锌复合热稳定抗降解助剂及其制备方法和应用。本发明专利技术提供的钙锌复合热稳定抗降解助剂包括以下质量百分含量的原料组分：锌盐30～45％，钙盐7～11％，水滑石5～15％，二酮2～10％，润滑剂10％，氢氧化钙2～8％，粉煤灰7～44％。实施例的结果表明，本发明专利技术提供的钙锌复合热稳定抗降解助剂在热稳定性能上表现突出，能够有效提高聚氯乙烯的降解温度，而且初期白度高，长效稳定性佳，可媲美铅盐类热稳定抗降解助剂。

A Calcium-Zinc Composite Thermal Stabilized Anti-Degradation Additive and Its Preparation Method and Application

【技术实现步骤摘要】
一种钙锌复合热稳定抗降解助剂及其制备方法和应用
本专利技术涉及塑料加工
，尤其涉及一种钙锌复合热稳定抗降解助剂及其制备方法和应用。
技术介绍
聚氯乙烯(PVC)是世界五大通用树脂之一，其制品具有加工性能优越、燃烧困难、力学性能高、价格低廉、原料来源丰富、制造工艺成熟等优势，因而广泛应用于轻工、机械、电子、建筑、纺织及航天等领域。然而，PVC在加工过程中稳定性差，尤其体现在对热极为敏感，当温度达到120℃以上时，即发生明显的热分解反应，使PVC发生颜色变化(白色-黄色-红色-棕色-黑色)，同时释放出氯化氢气体。而这一不足导致PVC材料的热分解温度与实际生产加工温度区间(160℃～210℃)不相匹配，同时受热分解的严重后果又直接导致制品的颜色加深和力学性能下降。因此，在PVC的加工过程中加入一定量的热稳定抗降解助剂，与PVC组成具有协同作用的热稳定体系，可以提高PVC的热分解温度，并延长制品的使用寿命。目前使用广泛且效果佳的热稳定抗降解助剂为铅盐类热稳定抗降解助剂。但其本身毒性较大，与当下绿色环保的理念背道而驰。随着绿色环保的发展理念越来越深入人心，PVC热稳定抗降解助剂将向低毒化和无毒化发展，开发环保型的热稳定抗降解助剂将成为未来主流。有机锡类热稳定抗降解助剂因其卓越的热稳定效果，是目前最具发展潜力的热稳定抗降解助剂，然而，高昂的价格限制了使用范围，令众多企业望而却步。近年来，综合性能、环保及成本等多因素考虑，钙锌体系的复合热稳定抗降解助剂越来越受到欢迎，具有广阔的发展空间。周运友等(中国专利，CN102504340A，一种无毒钙锌热稳定剂)，陈伟瑜等(中国专利，CN101041729A，一种(PVC)无毒钙锌热稳定剂组合物及其制备方法)及巫书刚等(中国专利，CN101456977A，钙锌复合热稳定剂的制备方法)均报道了钙锌体系的复合热稳定抗降解助剂，然而，这些钙锌热稳定抗降解助剂需要前期预合成钙锌主稳定剂，工艺流程复杂，能耗高。此外，传统钙锌热稳定抗降解助剂仅将钙锌金属皂盐复配，稳定效果不足，作用单一。因此，开发高稳定性、低成本和低毒性的钙锌热稳定抗降解助剂对于实际生产应用具有重要作用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种钙锌复合热稳定抗降解助剂及其制备方法和应用，该钙锌复合热稳定抗降解助剂性能高效、成本低廉且环保。为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：本专利技术提供了一种钙锌复合热稳定抗降解助剂，包括以下质量百分含量的原料组分：锌盐30～45％，钙盐7～11％，水滑石5～15％，二酮2～10％，润滑剂10％，氢氧化钙2～8％，粉煤灰7～44％。优选的，所述锌盐包括碳原子数为14～18的高级脂肪酸锌、氰尿酸锌或水杨酸锌。优选的，所述锌盐为硬脂酸锌。优选的，所述钙盐包括碳原子数为14～18的高级脂肪酸钙、氰尿酸钙或水杨酸钙。优选的，所述钙盐为硬脂酸钙。优选的，所述二酮包括硬脂酰苯甲酰甲烷、二苯甲酰甲烷、β-二酮或异丁酰基苯甲酰甲烷。优选的，所述润滑剂包括硬脂酸、聚乙烯蜡、氧化聚乙烯蜡、60号石蜡、脂肪酸酯和脂肪族酰胺中的一种或多种。本专利技术提供了上述技术方案所述钙锌复合热稳定抗降解助剂的制备方法，包括以下步骤：将所述原料组分进行混合球磨，得到球磨物料；将所述球磨物料进行筛网过滤，得到钙锌复合热稳定抗降解助剂。优选的，所述混合球磨的转速为500r/min，时间为15～30min。本专利技术提供了上述技术方案所述钙锌复合热稳定抗降解助剂在制备塑料中的应用。本专利技术提供了一种钙锌复合热稳定抗降解助剂，包括以下质量百分含量的原料组分：锌盐30～45％，钙盐7～11％，水滑石5～15％，二酮2～10％，润滑剂10％，氢氧化钙2～8％，粉煤灰7～44％。本专利技术以锌盐和钙盐作为基础原料，添加水滑石和二酮，二酮与水滑石作为协效稳定剂发挥作用，其中，水滑石作为吸附剂吸附游离的氯离子，延长稳定时间，二酮作为络合剂络合锌离子，避免锌烧；本专利技术利用润滑剂的润滑作用使得钙锌复合热稳定抗降解助剂的内外润滑平衡；利用氢氧化钙的碱性，可协同吸附PVC产生的氯化氢气体，延长热稳定时间；同时，利用粉煤灰中含有的大量硅铝氧化物，吸收PVC降解产生的酸性气体，阻碍PVC的降解，延长钙锌复合热稳定抗降解助剂的热稳定时间、降低成本。实施例的结果表明，本专利技术提供的钙锌复合热稳定抗降解助剂在热稳定性能上表现凸出，能够有效提高聚氯乙烯的降解温度，而且初期白度高，长效稳定性佳，可媲美铅盐类热稳定抗降解助剂。本专利技术提供的钙锌复合热稳定抗降解助剂所涉及的原料易得且价格低廉；其中，粉煤灰等固体废弃物的排放量巨大，分布广泛易得，作为原料成本较低；粉煤灰作为大宗工业固废，不仅严重污染环境，也占用了大量的土地资源，本专利技术利用固体废弃物粉煤灰制备环保钙锌复合热稳定抗降解助剂，为粉煤灰等固体废弃物提供了一条利用途径；本专利技术提供的钙锌复合热稳定抗降解助剂内外润滑平衡，能够使PVC加工平衡扭矩下降，节省了大量加工能源，能够降本增效。本专利技术提供了所述钙锌复合热稳定抗降解助剂的制备方法，本专利技术所使用的钙盐和锌盐为市面直接购买，省去了现有钙锌复合热稳定抗降解助剂需要前期预合成钙锌主稳定剂的工艺；本专利技术仅需混合球磨及过筛即可得到钙锌复合热稳定抗降解助剂，整个工艺流程简单，能耗低且生产周期短，生产效率高；本专利技术的制备方法较传统工艺无废水产生，能够实现清洁生产。具体实施方式本专利技术提供了一种钙锌复合热稳定抗降解助剂，包括以下质量百分含量的原料组分：锌盐30～45％，钙盐7～11％，水滑石5～15％，二酮2～10％，润滑剂10％，氢氧化钙2～8％，粉煤灰7～44％。在本专利技术中，若无特殊说明，所需原料组分均为本领域技术人员熟知的市售商品。本专利技术提供的钙锌复合热稳定抗降解助剂包括锌盐30～45％，优选为32～40％，更优选为35～38％，最优选为36～37％。在本专利技术中，所述锌盐优选包括碳原子数为14～18的高级脂肪酸锌、氰尿酸锌或水杨酸锌，更优选为硬脂酸锌。本专利技术以锌盐作为钙锌复合热稳定抗降解助剂的基础原料，与其他原料组份共同组成钙锌复合热稳定抗降解助剂。本专利技术提供的钙锌复合热稳定抗降解助剂包括钙盐7～11％，优选为8～10％，更优选为9％。在本专利技术中，所述钙盐优选包括碳原子数为14～18的高级脂肪酸钙、氰尿酸钙或水杨酸钙，更优选为硬脂酸钙。本专利技术以钙盐作为钙锌复合热稳定抗降解助剂的基础原料，与其他原料组份共同组成钙锌复合热稳定抗降解助剂。本专利技术提供的钙锌复合热稳定抗降解助剂包括水滑石5～15％，优选为8～12％，更优选为9～10％。本专利技术提供的钙锌复合热稳定抗降解助剂包括二酮2～10％，优选为3～8％，更优选为5～7％，最优选为6％。在本专利技术中，所述二酮优选包括硬脂酰苯甲酰甲烷、二苯甲酰甲烷、β-二酮或异丁酰基苯甲酰甲烷。在本专利技术中，二酮与水滑石作为协效稳定剂发挥作用，二酮作为络合剂络合锌离子，避免锌烧，水滑石作为吸附剂吸附游离的氯离子，延长稳定时间，且与PVC树脂相容性好，加工时无析出。本专利技术提供的钙锌复合热稳定抗降解助剂包括润滑剂10％。在本专利技术中，所述润滑剂优选包括硬脂酸、聚乙烯蜡、氧化聚乙烯蜡、60号石蜡、脂肪酸酯和脂肪族酰胺中的一种或多种。本专利技术利用润滑剂的润滑作用，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种钙锌复合热稳定抗降解助剂，其特征在于，包括以下质量百分含量的原料组分：锌盐30～45％，钙盐7～11％，水滑石5～15％，二酮2～10％，润滑剂10％，氢氧化钙2～8％，粉煤灰7～44％。

【技术特征摘要】
1.一种钙锌复合热稳定抗降解助剂，其特征在于，包括以下质量百分含量的原料组分：锌盐30～45％，钙盐7～11％，水滑石5～15％，二酮2～10％，润滑剂10％，氢氧化钙2～8％，粉煤灰7～44％。2.根据权利要求1所述的钙锌复合热稳定抗降解助剂，其特征在于，所述锌盐包括碳原子数为14～18的高级脂肪酸锌、氰尿酸锌或水杨酸锌。3.根据权利要求2所述的钙锌复合热稳定抗降解助剂，其特征在于，所述锌盐为硬脂酸锌。4.根据权利要求1所述的钙锌复合热稳定抗降解助剂，其特征在于，所述钙盐包括碳原子数为14～18的高级脂肪酸钙、氰尿酸钙或水杨酸钙。5.根据权利要求4所述的钙锌复合热稳定抗降解助剂，其特征在于，所述钙盐为硬脂酸钙。6.根据权利要求1所述的钙锌复合热稳定抗降解助剂...

【专利技术属性】
技术研发人员：方斌正，曹建伟，郭峰，张晓芳，武可书，常强强，
申请(专利权)人：内蒙古佳运通智能环保新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：内蒙古,15