一种PVC用钙锌稳定剂制造技术

一种PVC用钙锌稳定剂，属于高分子材料技术领域，所述PVC用钙锌稳定剂为粘稠状分散液，其中分散质为表面改性复合粉末，分散相为端氨基超支化聚酰胺和季戊四醇四巯基乙酸酯的混合液体；本发明专利技术得到的PVC用钙锌稳定剂，按PVC树脂50份、钛白粉1份、钙锌稳定剂2份、DOP增塑剂4份的测试配方制成的样品，其在180℃下的热稳定性白度值为：5min时90.84~91.69，10min时89.62~91.06，20min时88.94~89.32，按PVC树脂50份、钙锌稳定剂2份、DOP增塑剂4份得到的PVC树脂，其拉伸强度为21.9~23.4MPa，断裂伸长率为308.5~334.6%。为308.5~334.6%。

【技术实现步骤摘要】
一种PVC用钙锌稳定剂


[0001]本专利技术涉及一种PVC用钙锌稳定剂，属于高分子材料


技术介绍

[0002]聚氯乙烯（PVC）是世界第三大通用塑料，产量仅次于聚乙烯和聚丙烯。PVC价格低廉，还具有耐腐蚀、耐老化、力学性能优良、电绝缘性好以及阻燃等优点，其制品广泛应用于建筑、化工、电器等行业。但PVC分子结构中含有支化点、双键和引发剂残基等不稳定因素，在受热和氧作用下极易分解，尤其在高温下分解加剧，放出大量氯化氢，颜色加深，力学性能降低，甚至瞬间碳化直至失去使用价值，因此PVC加工时必须使用热稳定剂。传统的PVC热稳定剂有：铅盐类热稳定剂、有机锡类热稳定剂、有机锑类热稳定剂和金属皂类热稳定剂。铅盐类热稳定剂虽具有优良的热稳定性能，但毒性大，危害人体健康，已逐步限制使用。有机锡类稳定剂广泛用于透明PVC制品生产，但价格较高，产品有异味，同时有机锡对人体中枢神经有害。有机锑类稳定剂不仅有毒且耐候性、制品透明度较差。金属皂类通常要配合使用，且加工时易析出。稀土类复合热稳定剂综合性能较好，近年来发展较为迅速，但稀土为战略性资源且储量有限，在PVC这种民用领域大规模应用不太现实。因此开发和研制无毒、高效、价廉的热稳定剂已成为PVC加工领域中一个迫切需要解决的课题。钙锌类稳定剂无毒环保，是目前发展前景非常广阔的一类PVC热稳定剂。但传统钙锌热稳定剂，例如复合硬脂酸钙锌(CaSt
2 /ZnSt2)，普遍存在热稳定性能差，易造成制品锌烧的缺点。
[0003]中国专利CN109825008A 公开了一种环保型钙锌复合稳定剂及其制备方法，所述的稳定剂由包括以下组分及重量份含量的原料制备而成：硬脂酸钙15~25份、硬脂酸锌8~15份、改性水滑石12~20份、分散剂3~6份、表面活性剂2~5份、外润滑剂6~12份、内润滑剂4~8份、抗氧化剂0.8~1.5份以及有机硅改性植物油2~4份。该专利所制备的钙锌复合稳定剂仍然以硬脂酸钙和硬脂酸锌为主，难以避免锌烧问题。
[0004]中国专利CN102504340A公开了一种无毒钙锌热稳定剂，含有以下物质：主钙锌稳定剂、二酮、多元醇、外润滑剂、内润滑剂、抗氧剂。本专利技术与现有技术相比，采用一锅法的化学混合合成钙锌盐较物理混合，因为其是在分子水平上的混合，协同效应更佳，在一种阴离子硬脂酸的基础上又引入另一阴离子苯甲酸，使得稳定剂的润滑性，透明性，相容性等加工性能有了很大的提高。该专利的主钙锌稳定剂是硬脂酸钙、硬质酸锌和苯甲酸钙、苯甲酸锌，这四种物质的有机部分都是链长较短的有机物，热稳定性较差，锌烧问题难以完全避免，再者该专利使用多元醇作为辅助热稳定剂，多元醇的分子量较小，迁移性大，容易从PVC产品内部迁移至表面，析出问题难以避免。
[0005]从以上论述可以看出，钙锌热稳定剂仍存在难以避免锌烧或者对PVC制品性能有负面影响等问题，因此开发一种环保无毒且能完全避免锌烧，同时对PVC制品的性能无影响的钙锌稳定剂，其意义不言而喻。

技术实现思路

[0006]针对上述现有技术存在的不足，本专利技术提供一种PVC用钙锌稳定剂，实现以下专利技术目的：制备出无锌烧问题的环保无毒的PVC用钙锌稳定剂，该稳定剂热稳定性好且对PVC基体性能无负面影响。
[0007]为实现上述专利技术目的，本专利技术采取以下技术方案：一种PVC用钙锌稳定剂，所述PVC用钙锌稳定剂为粘稠状分散液，其中分散质为表面改性复合粉末，分散相为端氨基超支化聚酰胺和季戊四醇四巯基乙酸酯的混合液体；所述表面改性复合粉末，由植酸钙、植酸锌、水滑石组成的复合粉末经硅烷偶联剂KH550表面改性后得到；以下是对上述技术方案的进一步改进：步骤1、表面改性复合粉末的制备将植酸钙、植酸锌、水滑石彻底干燥除水，然后与硅烷偶联剂KH550、无水乙醇一块儿加入球磨机中，控制球磨机的转速在150~400转/分，球磨至其中固体粉末的粒径为0.5~2μm后出料，将得到的浆料放入真空旋蒸仪中，进行无水乙醇的真空旋蒸，蒸除无水乙醇后，得到的粉末即为表面改性复合粉末；所述彻底干燥除水，其操作为：将植酸钙、植酸锌、水滑石置于90~130℃烘箱中，干燥4~7小时；所述植酸钙、植酸锌、水滑石、硅烷偶联剂KH550、无水乙醇的质量比为30~65:35~75:3~8:1~4:70~100；所述无水乙醇的真空旋蒸，其操作条件为：温度60~75℃，真空度
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0.1~
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0.08MPa。
[0008]步骤2、分散液的制备将端氨基超支化聚酰胺、季戊四醇四巯基乙酸酯、丙酮、表面改性复合粉末初步混合后，置于高速分散机上，在20000~30000转/分转速下分散5~8小时后出料，得到的液体放入真空旋蒸仪中，进行丙酮的真空旋蒸，蒸除丙酮后，得到的粘稠状分散液即为PVC用钙锌稳定剂；所述端氨基超支化聚酰胺、季戊四醇四巯基乙酸酯、丙酮、表面改性复合粉末的质量比为10~40:1~3:130~150:20~50；所述端氨基超支化聚酰胺的分子量为300~1000g/mol，氨基数为3~9mol/mol；所述丙酮的真空旋蒸，其操作条件为：温度45~65℃，真空度
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0.1~
‑
0.08MPa。
[0009]与现有技术相比，本专利技术取得以下有益效果：1、本专利技术用热稳定非常好的植酸钙和植酸锌替代了常规使用的硬脂酸钙和硬脂酸锌，先对植酸钙和植酸锌进行了表面改性，然后将表面改性后的植酸锌和植酸钙通过高速分散工艺分散入端氨基超支化聚酰胺和季戊四醇四巯基乙酸酯构成的混合液中，这促进了植酸钙和植酸锌两种粉末在PVC基体树脂中的分散均匀性，从而从根本上保证了植酸钙和植酸锌对整个PVC树脂热稳定性能提升的稳定性和均衡性；2、本专利技术中加入的季戊四醇四巯基乙酸酯能和锌离子形成螯合物，降低PVC基体中因PVC分解形成氯化氢而生成的ZnCl2的浓度，降低了锌烧发生的可能性；3、本专利技术中加入的改性水滑石能够有效的吸收PVC分解出的氯化氢，在整个钙锌稳定剂的配方中起着非常显著的辅助协效作用；
4、本专利技术中加入的端氨基超支化聚酰胺本身含有氨基，能够有效吸收PVC基体分解过程中产生的氯化氢，起着辅助稳定剂的作用，另外端氨基超支化聚酰胺的流动性特别好，能够改善PVC树脂的加工性能；5、本专利技术得到的PVC用钙锌稳定剂，按PVC树脂50份、钛白粉1份、钙锌稳定剂2份、DOP增塑剂4份的测试配方制成的样品，其在180℃下的热稳定性白度值为：5min时90.84~91.69，10min时89.62~91.06，20min时88.94~89.32，按PVC树脂50份、钙锌稳定剂2份、DOP增塑剂4份得到的PVC树脂，其拉伸强度为21.9~23.4MPa，断裂伸长率为308.5~334.6%。
具体实施方式
[0010]以下对本专利技术的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0011]实施例1：一种PVC用钙锌稳定剂步骤1、表面改性复合粉末的制备将植酸钙、植酸锌、水滑石彻底干燥除水，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种PVC用钙锌稳定剂，其特征在于：所述PVC用钙锌稳定剂为粘稠状分散液，其中分散质为表面改性复合粉末，分散相为端氨基超支化聚酰胺和季戊四醇四巯基乙酸酯的混合液体；所述表面改性复合粉末，由植酸钙、植酸锌、水滑石组成的复合粉末经硅烷偶联剂KH550表面改性后得到；所述表面改性复合粉末，其制备方法为：将植酸钙、植酸锌、水滑石彻底干燥除水，然后与硅烷偶联剂KH550、无水乙醇一块儿加入球磨机中，控制球磨机的转速在150~400转/分，球磨至其中固体粉末的粒径为0.5~2μm后出料，将得到的浆料放入真空旋蒸仪中，进行无水乙醇的真空旋蒸，蒸除无水乙醇后，得到的粉末即为表面改性复合粉末；所述分散液，其制备方法为：将端氨基超支化聚酰胺、季戊四醇四巯基乙酸酯、丙酮、表面改性复合粉末初步混合后，置于高速分散机上，在20000~30000转/分转速下分散5~8小时后出料，得到的液体放入真空旋蒸仪中，进行丙酮的真空旋蒸，蒸除丙酮后，得到的粘稠状分散液即为PVC用...

【专利技术属性】
技术研发人员：张显，刘敦，李长亮，
申请(专利权)人：山东和瑞新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：