一种有机酯螯合金属型含氯塑料复合稳定剂的制备方法技术

本发明专利技术属于塑料稳定剂生产技术领域，公开了一种有机酯螯合金属型含氯塑料复合稳定剂的制备方法。本发明专利技术的方法以有机酯化合物和金属氧化物为原料，在一定的温度和压力下，首先将有机酯类加入反应釜中，加热升温至其熔点以上并全部熔融后，不断搅拌下，加入金属氧化物，因有机酯分子链中的氧原子基团可提供电子云、金属原子有多个空穴电子轨道，二者发生螯合作用制备有机酯螯合金属型复合物，然后再加入辅助稳定剂，其与辅助稳定剂复合得到含氯塑料复合稳定剂产品，搅拌均匀后，保温制成包装。该生产工艺简便、绿色无污染，所得产品稳定性高，与树脂相容性好，生产成本低，具有很高的经济效益、环境效益和社会效益。环境效益和社会效益。

【技术实现步骤摘要】
一种有机酯螯合金属型含氯塑料复合稳定剂的制备方法


[0001]本专利技术涉及塑料稳定剂生产
，具体是涉及一种有机酯螯合金属型含氯塑料复合稳定剂的制备方法。

技术介绍

[0002]全世界每年生产的含氯塑料逾7000万吨，约占塑料总量的20％，包括聚氯乙烯(PVC)、氯化聚乙烯(CPE)、氯化聚氯乙烯(CPVC)等。其中，PVC是一种用途极其广泛的高分子材料，在各种合成材料中其使用量高居全球第二。
[0003]PVC作为一种乙烯基的聚合物质，是一种非结晶性材料，具有不易燃性、高强度、良好的耐侯性以及优良的几何稳定性。PVC材料主要成分为聚氯乙烯并辅以各种功能助剂，其对氧化剂、还原剂和强酸都有很强的抵抗力，该类材料又具有良好的加工性能、制造成本低、耐腐蚀、绝缘等优点，其产品色泽鲜艳、耐腐蚀、牢固耐用。
[0004]含氯树脂或塑料大多具有PVC类似的性质或特点，特别是加工过程尤其类似，但其又各有各的优点。由于PVC等含氯塑料分子链中的结构特点，在加热塑化加工过程中容易脱除氯化氢而变色、降解，进而影响到材料制品的外观和性能，甚至导致根本无法加工。因此，热稳定剂成为PVC等含氯塑料制品加工过程中不可缺少的重要助剂。目前，在不透明的PVC等含氯塑料制品中，铅类稳定剂仍占据着主导地位，但铅类稳定剂毒性大、制品透明性差。
[0005]在透明制品中，以有机锡和液体钡铬锌类产品为主，毒性稍小，但从加工性能看，有机锡类产品本身生产工艺复杂，属于易污染型化工产品，且成本高，使其应用市场受到一定的限制。近年来，随着多种高效辅助稳定剂的开发，传统的钙锌稳定剂得到了长足的发展。然而，在PVC等环保型制品中，有机锡类等稳定剂仍不能完全符合环保要求，而相继开发的新型稳定剂还存在“锌烧”和“喷霜”等现象或缺点，如硬脂酸锌类、苯甲酸锌类、马来酸单辛酯基锌类等锌基稳定剂，大多都存在热稳定性不足，容易出现锌烧等缺点，有的品种还属于低毒物品，不适用于环保制品。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是为了克服上述
技术介绍
的不足，提供一种有机酯螯合金属型含氯塑料复合稳定剂的制备方法。本专利技术的方法基于PVC等含氯塑料的加工特点，设计开发了一种新型环保型PVC等含氯塑料的复合热稳定剂，其稳定性好、成本低、生产工艺简单、生产过程绿色无污染。
[0007]在有机酯化合物中有多个极性酯基官能团，其氧原子外有孤对电子，可以提供富余电子云，而部分金属氧化物中存在空穴轨道，可以接受电子云而生成配位键螯合物，如氧化锌中有两个空穴轨道，可以和有机酯形成含有如下结构的螯合物：本专利技术的方法以有机酯和金属氧化物为原料，利用有机酯分子链
中的氧原子基团可提供电子云和金属原子有多个空穴电子轨道的原子结构特点，发生螯合作用而制备有机酯螯合金属型复合物，其再与辅助稳定剂复合得到含氯塑料复合稳定剂产品。
[0008]为达到本专利技术的目的，本专利技术所述有机酯螯合金属型含氯塑料复合稳定剂的制备方法包括以下步骤：
[0009]将有机酯类化合物加入反应釜中，加热升温至其熔点以上，待有机酯类化合物全部熔融后，在不断搅拌下，加入金属氧化物，螯合反应，然后在不断的搅拌下，向上述反应釜中加入辅助稳定剂，搅拌均匀后，保温制成包装。
[0010]进一步地，在本专利技术的一些实施例中，所述有机酯类化合物包括硬脂酸钙、硬脂酸锌、马来酸甲基锡、马来酸二丁基锡、二月桂酸二丁基锡、月桂酸马来酸二丁基锡、二月桂酸二辛基锡、马来酸二辛基锡、甘油酯类化合物中的一种或多种按任意比的混合，所述甘油酯类化合物的结构式如下：
[0011][0012]其中，n为0到22的整数，M为元素硼、锗、硅、锡或磷，M为元素硼时A不存在，M为元素锗、硅或锡时A为OH，M为元素磷时A为O，x为10到26的整数，y为0到12的整数。
[0013]进一步地，在本专利技术的一些实施例中，所述n为0到16的整数。
[0014]进一步地，在本专利技术的一些实施例中，所述x为12到20的整数。
[0015]进一步地，在本专利技术的一些实施例中，所述y为2到6的整数。
[0016]进一步地，在本专利技术的一些实施例中，所述金属氧化物为氧化镁、氧化钙、氧化锶、氧化钡、氧化锌、17种稀土元素氧化物中的一种或多种按任意质量比混合所得的混合物。
[0017]进一步地，在本专利技术的一些实施例中，所述有机酯类化合物和金属氧化物的质量比为100：1
‑
20。
[0018]进一步地，在本专利技术的一些实施例中，所述辅助稳定剂为水滑石、水沸石、β
‑
二酮、亚磷酸酯中的一种或多种。
[0019]优选地，在本专利技术的一些实施例中，所述辅助稳定剂的加入量为反应物总质量的10
‑
30％。
[0020]进一步地，在本专利技术的一些实施例中，所述搅拌速率为5
‑
1500转/分钟。
[0021]进一步地，在本专利技术的一些实施例中，所述金属氧化物加入后控制温度在100℃
‑
200℃之间。
[0022]进一步地，在本专利技术的一些实施例中，所述金属氧化物加入后控制反应绝对压力为1.0kPa到120.0kPa，
[0023]进一步地，在本专利技术的一些实施例中，所述螯合反应的反应时间为1
‑
5小时。
[0024]进一步地，在本专利技术的一些实施例中，所述保温制成包装是在100℃
‑
150℃条件下进行。
[0025]与现有技术相比，本专利技术的优点如下：
[0026](1)本专利技术所生产的产品，与传统锌基热稳定剂相比，具有热稳定性高、抗锌烧的优点。
[0027](2)本专利技术产品与大分子甘油酯分子链与树脂分子链相容性好，内外润滑匹配等；产品本身环保无毒，可用于制备环保型产品。
[0028](3)本专利技术的生产技术实施过程不产生任何废液、废渣和废气，是典型的绿色化工实施过程。
[0029](4)本专利技术生产制备过程只有螯合金属的制备、稳定剂复配和制片包装三道工序，生产工艺简单、设备投资小、产品的制造成本低；部分产品还具有抗紫外线和抗放射线等特点。
具体实施方式
[0030]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。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。应当理解，以下描述仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0031]本文中所用的术语“包含”、“包括”、“具有”、“含有”或其任何其它变形，意在覆盖非排它性的包括。例如，包含所列要素的组合物、步骤、方法、制品或装置不必仅限于那些要素，而是可以包括未明确列出的其它要素或此种组合物、步骤、方法、制品或装置所固有的要素。
[0032]当量、浓度、或者其它值或参数以范围、优选范围、或一系列上限优选值和下限优选值限定的范围表示时，这应当被理解为具体公开了由任何范围上限或优选本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种有机酯螯合金属型含氯塑料复合稳定剂的制备方法，其特征在于，所述有机酯螯合金属型含氯塑料复合稳定剂的制备方法包括以下步骤：将有机酯类化合物加入反应釜中，加热升温至其熔点以上，待有机酯类化合物全部熔融后，在不断搅拌下，加入金属氧化物，螯合反应，然后在不断的搅拌下，向上述反应釜中加入辅助稳定剂，搅拌均匀后，保温制成包装。2.根据权利要求1所述的有机酯螯合金属型含氯塑料复合稳定剂的制备方法，其特征在于，所述有机酯类化合物包括硬脂酸钙、硬脂酸锌、马来酸甲基锡、马来酸二丁基锡、二月桂酸二丁基锡、月桂酸马来酸二丁基锡、二月桂酸二辛基锡、马来酸二辛基锡、甘油酯类化合物中的一种或多种按任意比的混合，所述甘油酯类化合物的结构式如下：其中，n为0到22的整数，M为元素硼、锗、硅、锡或磷，M为元素硼时A不存在，M为元素锗、硅或锡时A为OH，M为元素磷时A为O，x为10到26的整数，y为0到12的整数。3.根据权利要求1所述的有机酯螯合金属型含氯塑料复合稳定剂的制备方法，其特征在于，所述n为0到16的整数；优选地，所述x为12到20的整数；优选地，所述y为2到6的整数。4.根据权利要求1所述的有机酯螯合金属型含氯塑料复合稳定剂的制备方法，其特征在于，所述金属氧化物为氧化镁、氧化钙、氧化锶、氧化钡、氧化锌、17种稀土元素氧化物中的一种或多种按任意质量比混合...

【专利技术属性】
技术研发人员：李玉川，姜义文，
申请(专利权)人：北京理工大学鲁南研究院，
类型：发明
国别省市：