一种聚氯乙烯复合加工助剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种聚氯乙烯复合加工助剂及其制备方法，属于聚氯乙烯加工助剂技术领域，所述制备方法由以下步骤制成：制备主稳定剂，制备辅助稳定剂，制备协效剂，混合；所述制备协效剂，将纳米膨润土置于600

【技术实现步骤摘要】
一种聚氯乙烯复合加工助剂及其制备方法


[0001]本专利技术涉及聚氯乙烯加工助剂
，具体涉及一种聚氯乙烯复合加工助剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]聚氯乙烯是氯乙烯单体在过氧化物、偶氮化合物等引发剂，在光、热作用下按自由基聚合反应机理聚合而成的聚合物。聚氯乙烯为无定形结构的白色粉末，支化度较小，对光和热的稳定性差，在100℃以上或经长时间阳光曝晒，就会分解而产生氯化氢，并进一步自动催化分解，引起变色，物理机械性能也迅速下降。
[0003]为了解决聚氯乙烯的热稳定性不好的问题，在氯乙烯的加工助剂中需要加入相应的稳定剂，以修补聚氯乙烯链的缺陷，同时及时吸收聚氯乙烯脱氯产生的氯化氢，常用的主稳定剂包括铅盐、金属皂、有机锡、有机锑、有机稀土、纯有机化合物等，辅助稳定剂包括亚磷酸醋、环氧大豆油、受阻酚等，但是单一稳定剂的长期热稳定性差，为了提高聚氯乙烯的长期热稳定性，生产中一般是将多种主稳定剂和辅助稳定剂混合，制成复合热稳定剂。
[0004]但是复合热稳定剂的分散性和初期着色性差，从而影响聚氯乙烯的加工流动性和初期着色性，为了提高聚氯乙烯的加工性和初期着色性，需要加入增加润滑剂的用量，还需要加入协效剂，但是大量外加剂的加入，虽然能够提高聚氯乙烯的长期热稳定性、加工流动性和初期着色性，却会影响聚氯乙烯的化学稳定性、低温韧性、透明度，还会造成聚氯乙烯的抗冲击性降低。

技术实现思路

[0005]针对现有技术存在的不足，本专利技术提供了一种聚氯乙烯复合加工助剂及其制备方法，能够提高聚氯乙烯的长期热稳定性、加工流动性和初期着色性的同时，提高聚氯乙烯的抗冲击性，并保证聚氯乙烯的化学稳定性、低温韧性、透明度。
[0006]为解决以上技术问题，本专利技术采取的技术方案如下：一种聚氯乙烯复合加工助剂的制备方法，由以下步骤制成：制备主稳定剂，制备辅助稳定剂，制备协效剂，混合。
[0007]所述制备主稳定剂，将硬脂酸钙、硬脂酸锌、月桂酸锌、氧化锌混合后进行第一次球磨，控制第一次球磨时的球料比为10
‑
15:1，转速为240
‑
280rpm，时间为35
‑
40min，然后加入硅烷偶联剂KH
‑
550、三聚氰酸三烯丙酯、纳米二氧化钛，进行第二次球磨，控制第二次球磨时的球料比为10
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15:1，转速为300
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350rpm，时间为40
‑
45min，第二次球磨结束得到主稳定剂；硬脂酸钙、硬脂酸锌、月桂酸锌、氧化锌、硅烷偶联剂KH
‑
550、三聚氰酸三烯丙酯、纳米二氧化钛的重量比为30
‑
35:40
‑
45:10
‑
12:4
‑
6:1
‑
1.5:1
‑
1.5:3
‑
5；所述纳米二氧化钛的粒径为20
‑
50nm。
[0008]所述制备辅助稳定剂，将环氧大豆油、季戊四醇、水滑石、改性硅溶胶加入反应釜
中，在20
‑
25℃下以80
‑
100rpm的搅拌速度搅拌45
‑
50min，得到辅助稳定剂；环氧大豆油、季戊四醇、水滑石、改性硅溶胶的重量比为10
‑
15:20
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25:4
‑
6:5
‑
8；所述改性硅溶胶的制备方法为：将硅溶胶加入反应釜中，使用质量分数36
‑
38%的盐酸水溶液将硅溶胶的pH调节至7.5
‑
8，然后向反应釜中加入硅烷偶联剂KH
‑
550，钛酸酯偶联剂NDZ
‑
401，在20
‑
25℃下以100
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120rpm的搅拌速度搅拌25
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30min，加入壳寡糖，继续搅拌1
‑
1.5h，得到改性硅溶胶；硅溶胶、硅烷偶联剂KH
‑
550、钛酸酯偶联剂NDZ
‑
401、壳寡糖的重量比为50
‑
60:2
‑
3:1
‑
2:2
‑
4；所述硅溶胶的pH为9
‑
10，二氧化硅含量为28
‑
32%，二氧化硅的粒径为10
‑
20nm。
[0009]所述制备协效剂，将纳米膨润土置于600
‑
650℃下高温处理1.5
‑
2h，得到高温处理后的纳米膨润土，将高温处理后的纳米膨润土、十八烷基二甲基甜菜碱、去离子水加入高剪切反应釜中，在20
‑
25℃下以2000
‑
2500rpm的高剪切速度进行高剪切，20
‑
25min后加入气相纳米二氧化硅，继续高剪切20
‑
25min，然后置于120
‑
125℃下烘干，得到协效剂；高温处理后的纳米膨润土、十八烷基二甲基甜菜碱、去离子水、气相纳米二氧化硅的重量比为50
‑
55:10
‑
12:180
‑
190:3
‑
5；所述纳米膨润土的粒径为50
‑
80nm；所述气相纳米二氧化硅的粒径为30
‑
50nm。
[0010]所述混合，将主稳定剂、辅助稳定剂、协效剂加入反应釜中，在20
‑
25℃下以120
‑
150rpm的搅拌速度搅拌1
‑
1.5h，得到聚氯乙烯复合加工助剂；主稳定剂、辅助稳定剂、协效剂的重量比为40
‑
50:20
‑
25:8
‑
10:12
‑
15。
[0011]一种聚氯乙烯复合加工助剂，由前述方法制得。
[0012]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：（1）本专利技术通过在聚氯乙烯复合加工助剂的制备中加入协效剂，能够提高聚氯乙烯的长期热稳定性，将由本专利技术的聚氯乙烯复合加工助剂制备的聚氯乙烯置于185℃，100
‑
110min后变黑；（2）本专利技术通过在聚氯乙烯复合加工助剂的制备中加入协效剂，能够提高聚氯乙烯的流动加工性，由本专利技术的聚氯乙烯复合加工助剂制备的聚氯乙烯的熔融指数为8.5
‑
9.2g/10min；（3）本专利技术通过在制备辅助稳定剂步骤中加入改性硅溶胶，能够提高聚氯乙烯的初期着色性，由本专利技术的聚氯乙烯复合加工助剂制备的聚氯乙烯的开始变色时间（刚果红法）为148
‑
151min；（4）本专利技术通过在聚氯乙烯复合加工助剂的制备中加入协效剂，能够提高聚氯乙烯的抗冲击性，由本专利技术的聚氯乙烯复合加工助剂制备的聚氯乙烯在23℃下缺口冲击强度为15.5
‑
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚氯乙烯复合加工助剂的制备方法，其特征在于，由以下步骤制成：制备主稳定剂，制备辅助稳定剂，制备协效剂，混合；所述制备辅助稳定剂，将环氧大豆油、季戊四醇、水滑石、改性硅溶胶加入反应釜中，搅拌，得到辅助稳定剂；所述改性硅溶胶的制备方法为：将硅溶胶加入反应釜中，使用盐酸水溶液将硅溶胶的pH调节至7.5
‑
8，然后向反应釜中加入硅烷偶联剂KH
‑
550，钛酸酯偶联剂NDZ
‑
401，搅拌，加入壳寡糖，继续搅拌，得到改性硅溶胶；所述制备协效剂，将纳米膨润土置于600
‑
650℃下高温处理1.5
‑
2h，得到高温处理后的纳米膨润土，将高温处理后的纳米膨润土、十八烷基二甲基甜菜碱、去离子水加入高剪切反应釜中，进行高剪切后，加入气相纳米二氧化硅，继续高剪切，然后烘干，得到协效剂。2.根据权利要求1所述的聚氯乙烯复合加工助剂的制备方法，其特征在于，所述制备主稳定剂，将硬脂酸钙、硬脂酸锌、月桂酸锌、氧化锌混合后进行第一次球磨，然后加入硅烷偶联剂KH
‑
550、三聚氰酸三烯丙酯、纳米二氧化钛，进行第二次球磨，第二次球磨结束得到主稳定剂。3.根据权利要求2所述的聚氯乙烯复合加工助剂的制备方法，其特征在于，所述制备主稳定剂中，硬脂酸钙、硬脂酸锌、月桂酸锌、氧化锌、硅烷偶联剂KH
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550、三聚氰酸三烯丙酯、纳米二氧化钛的重量比为30
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35:40
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45:10
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12:4
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6:1
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1.5:1
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1.5:3
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5；所述制备主稳定剂中，所述纳米二氧化钛的粒径为20
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50nm。4.根据权利要求1所述的聚氯乙烯复合加工助剂的制备方法，其特征在于，所述制备辅助稳定剂中，环氧大豆油、季戊四醇、水滑石、改性硅溶胶的重量比为10
...

【专利技术属性】
技术研发人员：张效全，李瑞涛，衣同刚，王蕾，董洪胜，刘文，徐铎，宫树彬，闫军伟，赵洪刚，
申请(专利权)人：山东东临新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：