一种锌烧抑制剂的生产工艺及其产品和应用制造技术

本发明专利技术公开了一种锌烧抑制剂的生产工艺及其产品和应用，涉及添加剂加工技术领域。所述的生产工艺，包括以下步骤：(1)将原材料中的羧酸、多元醇及辅料按比例投入带电加热的不锈钢双曲轴捏合釜中，关闭投料口，开启搅拌并升温；(2)待混合物处于半融化接近糊状时，抽负压，以隔绝空气，防止物料被氧化颜色变深；(3)继续升温至温度范围为100℃

【技术实现步骤摘要】
一种锌烧抑制剂的生产工艺及其产品和应用


[0001]本专利技术涉及添加剂加工
，尤其涉及一种锌烧抑制剂的生产工艺及其产品和应用。

技术介绍

[0002]一般在PVC制品的加工过程中，由于PVC的热稳定性比较差，通常在120
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130℃之间就会开始热分解，释放出氯化氢气体，如果对这种热分解不加以抑制，就会产生大量氯化氢气体，热分解也会进一步被加剧。研究发现，如果PVC塑料中含有一定量的如铅盐、金属皂、酚、芳胺等杂质时，既不影响其正常的加工与应用，又能在一定程度上起到延缓其热分解的作用。为了达到阻止或延缓热分解的目的，人们开始对PVC用稳定剂进行了大量实验研究，从而促进了热稳定剂研究领域的建立和发展。其中，含锌化合物复合型热稳定剂具有价格便宜，热稳定性好等优点，属于使用比较广泛的一种热稳定剂类型。但是值得注意的是，使用含锌化合物作为热稳定剂时，会导致PVC材料在某个高温时段发生灾难性的突然变色降解，这种现象在PVC加工领域被称为锌烧，锌烧现象的存在不仅严重影响了PVC制品的使用性能，还破坏了PVC制品的外观，直接影响用户体验，因此需要开发一种能够消除锌烧的PVC稳定剂。
[0003]中国专利申请201610788818.3公开了一种多元醇酯及其在卤代乙烯基聚合物加工中的应用,该多元醇酯是由多元醇中的一种和羧酸及其酸酐中的一种经过酯化反应或者由多元醇中的一种与羧酸的酯中的一种经过酯交换反应形成的。该专利技术多元醇酯与卤代乙烯基聚合物相容性好,与热稳定剂搭配使用可以提高卤代乙烯基聚合物的热加工性能,尤其是与含锌热稳定剂搭配使用时还可以抑制或者减弱含锌热稳定剂热加工后期的“锌烧现象”,使卤代乙烯基聚合物制品白度上升,有效延长后期锌烧现象,显著延长卤代乙烯基聚合物(尤其是PVC)热稳定时间,尤其是中长期热稳定性,弥补了含锌热稳定剂后期稳定性的不足,在卤代乙烯基聚合物尤其是PVC加工领域具有很好的应用前景。
[0004]中国专利申请201610788569.8中公开了一种混合多元醇酯及其在卤代乙烯基聚合物加工中的应用,该混合多元醇酯是一种混合物,由羧酸及其衍生物中的一种或多种与混合多元醇发生酯化反应或酯交换反应而得；或者由羧酸及其衍生物中的多种与单一的多元醇发生酯化反应或酯交换反应而得。该混合多元醇酯分子结构中含有大量酯基,与卤代乙烯基聚合物相容性好,经实验测试,其与含锌热稳定剂搭配使用时可以抑制或减弱含锌热稳定剂的“锌烧现象”,提高卤代乙烯基聚合物(尤其是PVC)在热加工中的热老化性能,能够改善制品热加工后期的颜色变黄发黑现象,后期热稳定效果优良,在辅助稳定剂产品中具有良好的发展前景。
[0005]上述专利申请对应的目标产物有3种：一是羟基一元羧酸与多元醇反应产物型；二是羟基多元羧酸与多元醇反应产物型；三是多元酸与多元醇反应产物型；其中，羟基一元羧酸与多元醇反应产物型由于在实际工业化生产中存在四个反应：羟基一元羧酸与多元醇的酯化反应，羟基一元羧酸的分子内脱水反应，羟基一元羧酸分子间自聚酯化反应，多元醇分
子间脱水的醚化反应，通常羟基一元脂肪酸(非芳香酸)的熔点低于多于四个羟基的多元醇，这就造成，羟基脂肪酸在合成过程中已经液化而上述多元醇尚未熔化形成非均相反应体系，羟基脂肪酸的分子间及分子内脱水的反应速度远高于羟基脂肪酸与多元醇的酯化速度，致使目标产物的结构很难满足必须具有三个以上羟基
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抑制锌烧的前提条件，也就是说其反应产物不具备锌烧抑制作用。另一方面，即使上述反应产物具有三个及以上的羟基，由于上述副反应的存在，导致羟基的空间距离过远，不能与氯化锌形成空间配位而不具备锌烧抑制作用；羟基多元羧酸与多元醇反应产物型是想通过羧酸中的羟基来补偿目标产物的羟基数量的不足。但是由于羟基是吸电子基，造成含羟基的一元酸和多元酸的酸性均高于不含羟基的对应羧酸，而酸性物质本身就是多元醇的醚化催化剂，羟基羧酸会导致多元醇快速内脱水，剩余的羟基数量难以控制。这就造成羟基多元酸由于分子间、分子内脱水形成簇状多元酸而成凝胶状态，尽管羧基在簇的外部，但空间位阻太大难以与已经部分内脱水空间位阻变大的失水多元醇发生酯化反应；又会造成羧酸中的残余羟基与多元醇的残余羟基空间距离远，而丧失于氯化锌的配位能力，最终失去锌烧抑制作用；多元酸与多元醇反应产物型由于多元酸与多元醇易产生缩聚酯化反应，只有大的醇酸摩尔比，才可能有目标产物生成，同时聚酯反应始终会发生。
[0006]综上所述，现有技术所涉及的具有抑制锌烧作用目标产物很难产生，往往副反应产物更多。就功能性而言，上述专利所涉及的产品作为氯乙烯树脂的内润滑剂或内外润滑剂使用，促进树脂在加工过程中的塑化，提高溶胶的流动性是合适的。作为锌烧抑制剂使用，其功能性则明显不足。
[0007]因此需要开发一种具有更高性价比，且防锌烧性能更优异的锌烧抑制剂的生产工艺。

技术实现思路

[0008]有鉴于此，本专利技术提供一种锌烧抑制剂的生产工艺，本专利技术提供的制备方法通过控制各个步骤的参数，使得到的锌烧抑制剂具有更好的防锌烧性能，从而可以明显提高PVC的综合性能。
[0009]为了达成上述目标，本专利技术提供了一种锌烧抑制剂的生产工艺，包括以下步骤：
[0010](1)将原料多元醇、多元酸以及辅料通过双曲轴捏合机搅拌均匀，得混合物；
[0011](2)开启电加热开始升温，待混合物处于半融化接近糊状时，抽负压，得糊状物；
[0012](3)继续升温至100℃
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200℃时，达到工艺要求温度后，抽负压，继续反应，得到浆状产品；
[0013](4)将浆状产品与载体混合，在高速搅拌机中混合均匀，得到锌烧抑制剂。
[0014]上述步骤(1)中所述搅拌的转速为30
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50r/min，搅拌时间约200min，上述步骤(2)的升温以约2
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3℃/min的速度进行。
[0015]所述的醇选自山梨醇或/和甘露醇；
[0016]所述的酸为脂肪族二元羧酸，所述的脂肪族二元羧酸选自丙二酸、丁二酸、戊二酸、己二酸和癸二酸中的一种或几种。
[0017]优选地，所述的脂肪族二元羧酸选自丁二酸或/和己二酸。
[0018]在一些优选实施方案中，所述的醇与脂肪族二元羧酸的摩尔比为3
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8：1；
[0019]在另一些优选实施方案中，所述的醇与酸的摩尔比为3.4
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6：1。
[0020]上述步骤(1)中所述的辅料选自钼钨酸、磷酸、甲基磺酸、氨基磺酸、磺酸铵、甲基磺酸镧、甲基磺酸铝和甲基磺酸钙的一种或多种；
[0021]优选地，所述的辅料选自对甲基苯磺酸、钼钨酸、甲基磺酸镧、甲基磺酸铝和甲基磺酸钙的一种或多种；
[0022]再优选地，所述的辅料选自甲基苯磺酸、甲基磺酸镧、甲基磺酸铝和甲基磺酸钙的一种或多种；
[0023]进一步优选地，所述的辅料选自甲基苯磺酸。
[0024]在一些优选实施方案中，上述步骤(2)<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种锌烧抑制剂的生产工艺，其特征在于：包括以下步骤：(1)将原料多元醇、多元酸以及辅料搅拌均匀，得混合物；(2)开启电加热开始升温，待混合物处于半融化接近糊状时，抽负压，得糊状物；(3)继续升温至100℃
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200℃时，抽负压，继续反应1.5
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2h后，得到浆状产品；(4)将浆状产品与载体混合，在搅拌机中混合均匀，得到锌烧抑制剂。2.根据权利要求1所述的生产工艺，其特征在于：步骤(1)所述搅拌的转速为30
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50r/min，搅拌时间约200min；步骤(2)的升温速度为2
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3℃/min。3.根据权利要求1所述的生产工艺，其特征在于：所述的醇选自山梨醇或/和甘露醇；所述的酸为脂肪族二元羧酸，选自丙二酸、丁二酸、戊二酸、己二酸和癸二酸中的一种或几种。4.根据权利要求1所述的生产工艺...

【专利技术属性】
技术研发人员：于瀚淼，于京良，
申请(专利权)人：青岛厚德天圆创新科技有限公司，
类型：发明
国别省市：