一种PVC用钙锌复合稳定剂及其生产工艺流程制造技术

本发明专利技术公开了一种PVC用钙锌复合稳定剂及其生产工艺流程，包括以下步骤：硬脂酸钙的制备、尿酸锌的制备、钙锌复合稳定剂的制备。钙锌复合稳定剂包含以下重量份组分的原料：硬脂酸钙10‑30份、尿酸锌10‑30份、辅助稳定剂10‑20份、水滑石5‑10份、沸石5‑10份、轻质碳酸钙30‑40份、润滑剂10‑20份、抗氧剂1‑5份。本发明专利技术以硬脂酸钙和尿酸锌为主稳定剂，与一些新型环保型热稳定剂如硬脂酸锌相比，尿酸锌具有更好的取代不稳定氯原子和吸收氯化氢的能力，与硬脂酸钙结合使用可有效提高PVC的长期热稳定性；协同辅助稳定剂，消除或减少PVC的变色现象；此稳定剂体系中不含重金属物质，符合无毒、环保理念。

【技术实现步骤摘要】
一种PVC用钙锌复合稳定剂及其生产工艺流程
本专利技术涉及热稳定剂的生产
，具体涉及一种PVC用钙锌复合稳定剂及其生产工艺流程。
技术介绍
聚氯乙烯塑料(PVC)是目前用量最大的热塑性塑料，因具有机械强度高、耐化学腐蚀性好、价格低廉、阻燃性好及电绝缘性好等优点而被广泛用于生产板材、门窗、管道、阀门、电缆、玩具、医疗器械、食品包装膜、人造革等制品。但众所周知，PVC是一种热敏塑料，分子结构中含有双键、支化点和引发剂残基等，在受热和氧存在的作用下极易分解，称为“拉链脱氯化氢”，给加工带来了很大的困难。热降解过程包括消除氯化氢和形成共轭双键，热降解也会降低PVC的机械性能。PVC的热稳定性差主要是由于某些PVC链的缺陷，如烯丙基氯，叔氯等。尤其在高温下分解加剧，释放出大量的氯化氢，由于氯化氢对PVC降解具有催化作用，使得PVC降解速度大大加快，脱出氯化氢后分子链中大量形成具有生色的共轭双键，这个过程导致PVC的颜色从白色变为黄色，橙色，红色，棕色，最后变成黑色，制品出现颜色急剧加深，物理机械性能下降的现象，甚至碳化直至丧生使用价值，由于PVC的热稳定性差，因此在PVC的加工过程中必须加入热稳定剂。目前市场上常用的PVC热稳定剂主要有铅盐类、有机锡类、金属皂类和稀土类等。铅盐类热稳定剂是开发最早的一类热稳定剂，其长期热稳定性好、电绝缘性好、有一定的耐候性、价格便宜，但铅是有毒物质，在人体内有累积效应，危害人体的身体健康。有机锡类热稳定剂对PVC的热稳定性及制品透明性均很好，可用于透明制品，但有机锡的蒸汽有毒，会给生产环境带来严重的压力，且价格昂贵，缺乏竞争力。稀土类热稳定剂是近年来发展起来的一类新型热稳定剂，其优良的热稳定性、良好的光稳定性、特有的协同效应及相容性，使得PVC配方体系具有高度的热稳定性、光稳定性、透明性和易加工性，但其前期热稳定性不佳，且后期着色性较差，因而尚存在较多需要改善的地方。根据PVC降解的原因，相对应的热稳定剂主要有以下两种方式：第一种是从PVC链中取代烯丙基氯和叔氯，去除聚合物中的不稳定因素，这些稳定剂有助于减少PVC的早期变色；第二种是吸收和中和自催化剂氯化氢，它是从PVC降解过程中释放出来的，这些稳定剂有助于提高PVC的长期热稳定性。硬脂酸钙和硬脂酸锌因其优异的互补效果，成为典型的共稳定剂。硬脂酸锌可以替代PVC链中不稳定的氯原子，并导致出色的初始白度；硬脂酸钙可以吸收和中和氯化氢，从而提高PVC的长期稳定性。然而，硬脂酸锌存在一个重要缺陷，即它会产生强烈的路易斯酸氯化锌，这可能导致瞬间的“拉链脱氯化氢”。尽管硬脂酸锌和硬脂酸钙对PVC具有卓越的稳定性效果，但仍需要更高效的热稳定性。因此，必须开发新的锌基稳定剂。
技术实现思路
为了解决现有国内使用的PVC铅热稳定剂和有机锡热稳定剂存在的技术缺陷以及解决PVC在加工过程中耐热性能较差的问题、延缓PVC的“锌燃烧”，本专利技术提供一种性能优异、生产工艺简单的PVC用钙锌复合稳定剂及其生产工艺流程。为了达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案，一种PVC用钙锌复合稳定剂，上述PVC用钙锌复合稳定剂包含以下重量份组分的原料：硬脂酸钙10-30份、尿酸锌10-30份、辅助稳定剂10-20份、水滑石5-10份、沸石5-10份、轻质碳酸钙30-40份、润滑剂10-20份、抗氧剂1-5份。上述辅助稳定剂包括以下重量份的组分，二苯甲酰甲烷5-10份、季戊四醇5-10份。上述抗氧剂为酚类主抗氧剂和亚磷酸酯类辅助抗氧剂复配而成；上述的润滑剂为聚乙烯蜡和硬脂酸复配而成。PVC用钙锌复合稳定剂的生产工艺流程，包括如下步骤：(1)硬脂酸钙的制备：将硬脂酸加入到反应釜内，利用蒸汽夹套加热硬脂酸，使之融化并升温至60-80℃，再将氧化钙投入反应釜内；之后在不断地搅拌下慢慢将催化剂双氧水泵送入反应釜内，保持温度60-80℃，在高速搅拌条件下反应一段时间，使物料充分均匀混合，生成融熔体的硬脂酸钙。反应结束后，通过夹套冷却方式冷却后压片，得到硬脂酸钙备用。(2)尿酸锌的制备：将尿酸、乙酸锌和蒸馏水混合加入到反应釜中，然后加热至75℃，连续搅拌5分钟后，将NaOH溶液逐渐缓慢的加入容器中，搅拌30分钟后，出现沉淀物，继续搅拌2小时，随后，将沉淀物过滤并用热蒸馏水洗涤。将得到的灰白色固体在200℃下干燥2小时，冷却后压片，得到尿酸锌备用。(3)钙锌复合稳定剂的制备：将一定比例的尿酸锌、硬脂酸钙、辅助稳定剂、水滑石、沸石、轻质碳酸钙、抗氧剂、润滑剂投入密闭反应釜中，搅拌一段时间，待物料密闭输送至密闭粉碎机粉碎均匀并过滤后，再输送至自动包装机进行包装得到成品钙锌复合稳定剂。上述步骤(1)中硬脂酸、氧化钙、双氧水的重量比为50:5:1；上述步骤(1)中双氧水的质量浓度为27.5％；上述步骤(1)中的搅拌反应时间为1-2h。上述步骤(2)中尿酸、乙酸锌、NaOH溶液中NaOH的摩尔比为1:1.5:3；上述步骤(2)中NaOH溶液浓度为1.0mol/L。上述步骤(3)中的搅拌反应时间为1-1.5h；上述步骤(3)中粉碎过滤后所得物料的粒径大小为60-100目。上述尿酸锌的分子式Zn3(C5HN4O3)2，结构式：与现有技术相比，本专利技术一种PVC用钙锌复合稳定剂及其生产工艺流程的有益效果是：(1)本专利技术的PVC用钙锌复合稳定剂，以硬脂酸钙和尿酸锌为主稳定剂，且尿酸锌结构中的阴离子，它可以有效地吸收PVC释放的氯化氢，并且能够替代PVC结构上不稳定的氯原子，可以显著延缓PVC的“锌燃烧”，与硬脂酸钙结合使用可有效提高PVC的长期热稳定性。(2)本专利技术的PVC用钙锌复合稳定剂，协同辅助稳定剂，使PVC样品的白度得到改善，消除或减少PVC的变色现象。(3)本专利技术的PVC用钙锌复合稳定剂，此稳定剂体系中不含铅类等重金属物质，符合无毒、环保的理念。(4)本专利技术的PVC用钙锌复合稳定剂的生产工艺流程简单、操作性强。附图说明图1为本专利技术一种PVC用钙锌复合稳定剂的生产工艺流程图；图2本专利技术硬脂酸钙的制备化学方程式；图3本专利技术尿酸锌的制备化学方程式；图4本专利技术实施例的刚果红法测试结果图；图5本专利技术实施例的热烘箱法测试结果图。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、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1：硬脂酸钙的制备：将硬脂酸(6.5g)加入到反应釜内，利用蒸汽夹套加热硬脂酸，使之融化并升温至80℃，再将氧化钙(0.65g)投入反应釜内；之后在不断地搅拌下慢慢将催化剂双氧水(0.13g)泵送入反应釜内，保持温度80℃，在高速搅拌条件下反应2小时，使物料充分均匀混合，生成融熔体的硬脂酸钙。反应结束后，通过夹套冷却方式冷却后压片，得到硬脂酸钙(6.0g)备用。尿酸锌的制备：将尿酸(10.2g)、乙酸锌(10.2g)和蒸馏水(200mL)混合加入到反应釜中，然后加热至75℃，连续搅拌5分钟后，将浓度为1mol/L的NaOH溶液(50mL)逐渐缓慢的加入容器中，搅拌30分钟后，出现沉淀物，继续搅拌2小时，随后，将沉淀本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种PVC用钙锌复合稳定剂，其特征在于，所述PVC用钙锌复合稳定剂包含以下重量份组分的原料：硬脂酸钙10‑30份、尿酸锌10‑30份、辅助稳定剂10‑20份、水滑石5‑10份、沸石5‑10份、轻质碳酸钙30‑40份、润滑剂10‑20份、抗氧剂1‑5份。

【技术特征摘要】
1.一种PVC用钙锌复合稳定剂，其特征在于，所述PVC用钙锌复合稳定剂包含以下重量份组分的原料：硬脂酸钙10-30份、尿酸锌10-30份、辅助稳定剂10-20份、水滑石5-10份、沸石5-10份、轻质碳酸钙30-40份、润滑剂10-20份、抗氧剂1-5份。2.根据权利要求1所述的一种PVC用钙锌复合稳定剂，其特征在于：所述辅助稳定剂包括以下重量份的组分，二苯甲酰甲烷5-10份、季戊四醇5-10份。3.根据权利要求1所述的一种PVC用钙锌复合稳定剂，其特征在于：所述抗氧剂为酚类主抗氧剂和亚磷酸酯类辅助抗氧剂以3:2重量份复配而成；所述的润滑剂为聚乙烯蜡和硬脂酸以1:1重量份复配而成。4.根据权利要求1-3任一项所述的PVC用钙锌复合稳定剂的生产工艺流程，其特征在于，包括如下步骤：(1)硬脂酸钙的制备：将硬脂酸加入到反应釜内，利用蒸汽夹套加热硬脂酸，使之融化并升温至60-80℃，再将氧化钙投入反应釜内；之后在不断地搅拌下慢慢将催化剂双氧水泵送入反应釜内，保持温度60-80℃，在高速搅拌条件下反应一段时间，使物料充分均匀混合，生成融熔体的硬脂酸钙。反应结束后，通过夹套冷却方式冷却后压片，得到硬脂酸钙备用。(2)尿酸锌的制备：将尿酸、乙酸锌和蒸馏水混合加入到反应釜...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱述光，
申请(专利权)人：宿州市杰牌化学有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34