一种PVC有机复合热稳定剂及其制备方法技术

本发明专利技术属于塑料化工助剂及其加工技术领域，涉及一种PVC有机复合热稳定剂及其制备方法。本发明专利技术公开的PVC有机复合热稳定剂可应用于PVC加工生产中，具体是PVC硬质、软质产品的加工生产，可替代有机锡热稳定剂，不仅能解决加工时气味大、容易析出的问题，还拥有有机锡优越的塑化效果。优越的塑化效果。优越的塑化效果。

【技术实现步骤摘要】
一种PVC有机复合热稳定剂及其制备方法


[0001]本专利技术属于塑料化工助剂及其加工
，涉及一种PVC有机复合热稳定剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]聚氯乙烯(PVC)是世界上五大通用塑料之一，其广泛应用于玩具、包装、医疗用品等各个领域。PVC塑料的热稳定性较差，在加工过程中容易受热分解，所以在加工过程中必须加入PVC热稳定剂，以起到保护的作用。PVC热稳定剂按照分类一般有铅盐类、有机锡类、金属皂类和稀土类等。然而市面上常见铅盐类和有机锡类热稳定剂都具有一定的毒性，有被其它环保稀土类、钙锌类热稳定剂取代的趋势。
[0003]普通钙锌稳定剂成分大都只是脂肪酸钙锌盐和一些辅助稳定剂如β
‑
二酮、多元醇、水滑石等，透明性和耐热性能与有机锡差距较大，要想提高性能取代有机锡稳定剂，必须引入新的有效成分；且只有硬脂酸钙和硬脂酸锌，难以满足PVC的加工要求。
[0004]因此，如何提供一种性能优异的PVC热稳定剂得以取代有机锡热稳定剂是本领域技术人员亟待解决的技术难题。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术针对现有技术存在的不足之处，提供一种PVC有机复合热稳定剂及其制备方法。
[0006]需要说明的是，目前只有硬脂酸钙和硬脂酸锌，难以满足PVC的加工要求，所以需要添加许多辅助稳定剂以改善其耐热性能；其中所加的辅助稳定剂主要有多元醇、环氧化合物、β
‑
二酮、水滑石和沸石等。本专利技术公开的PVC有机复合热稳定剂可应用于PVC加工生产中，具体是PVC硬质、软质产品的加工生产，可替代有机锡热稳定剂，不仅能解决加工时气味大、容易析出的问题，还拥有有机锡优越的塑化效果。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0008]一种PVC有机复合热稳定剂，所述PVC有机复合热稳定剂以重量份数计，包括：
[0009][0010]其中，所述稳定剂A为四羟烷基甘脲，化学结构式如下：
[0011][0012]所述稳定剂B为硬脂酸锌、硬脂酸镧、苯甲酸锌、辛酸锌或月桂酸锌；
[0013]所述稳定剂C为二氢吡啶酯，化学结构式如下：
[0014][0015]所述稳定剂D为硬脂酸钙、苯甲酸钙、辛酸钙或月桂酸钙；
[0016]所述稳定剂E为己二酸(增塑剂)或者ACR树脂(抗冲改性剂)，其主要作用是加快PVC塑化，提高成型能力。
[0017]可选地，所述季戊四醇酯为单硬脂酸季戊四醇酯，所述赛克为三(2
‑
羟乙基)异氰尿酸酯，所述抗氧剂为抗氧剂1010、1076或者亚磷酸酯类抗氧剂，均为市售产品。
[0018]进一步地，所述四羟烷基甘脲是由十二醛和甘脲在催化剂对甲苯磺酸的作用下，于120℃
‑
190℃合成得到；
[0019][0020]进一步地，所述二氢吡啶酯的制备采用两步法：
[0021][0022]制备方法具体包括如下步骤：
[0023](1)将乙酰乙酸乙酯和硬脂醇于120℃
‑
190℃发生酯交换反应，得到乙酰乙酸十八酯；
[0024](2)在步骤(1)得到的乙酰乙酸十八酯中加入醋酸至弱酸性，随后加入醋酸铵和相转移催化剂十四烷基三甲基氯化铵加热，并于搅拌下缓慢加入乌洛托品水溶液反应，待反应结束后降温，经抽滤、洗涤、烘干后得到所述二氢吡啶酯。
[0025]更进一步地，所述步骤(1)中，乙酰乙酸乙酯和硬脂醇的摩尔比为(1.2
‑
1.8)：1，反
应时间为2
‑
5h。
[0026]所述步骤(2)中，乙酰乙酸十八酯和乌洛托品的摩尔比为(4
‑
6)：1，乙酰乙酸十八酯和醋酸铵的摩尔比为(1
‑
1.5)：1，乙酰乙酸十八酯和十四烷基三甲基氯化铵的重量比为1000：(1
‑
5)。
[0027]且，步骤(2)中的反应温度为125℃
‑
135℃，反应时间为2
‑
8h。
[0028]需要说明的是，所述二氢吡啶酯是二氢吡啶的衍生物，因二氢吡啶具有含氮杂环结构，可以置换PVC分子链中的不稳定氯，防止PVC降解，改善初期颜色。
[0029]此外，因二氢吡啶分子量较小，在PVC材料中有析出的风险。故本专利技术所用的二氢吡啶酯是在二氢吡啶基础上改性扩链，引进的硬脂酸分子链与PVC有着良好的相容性，既解决了二氢吡啶容易析出的问题，又保留其热稳定性，是良好的热稳定助剂。
[0030]所述四羟烷基甘脲，高分子链上含C＝O和多个羟基结构，具有配位能力，可以吸收HCl；与硬脂酸锌复配可以有效地络合氯化锌，抑制PVC“锌烧”现象，提高PVC耐热性能，解决了钙锌稳定剂长期热稳定性不佳的缺陷。
[0031]本专利技术还请求保护一种PVC有机复合热稳定剂的制备方法，具体包括如下步骤：
[0032]在200～600r/min的高速搅拌机中，温度80～90℃，加入如上述配比的稳定剂A、稳定剂B、稳定剂C、稳定剂D、稳定剂E、季戊四醇酯、赛克和抗氧剂，混合10～30min，待混合均匀即得所述PVC有机复合热稳定剂。
[0033]需要说明的是，所述产品混合搅拌过程，升温至80～90℃，有利于排除物料中的水分；且加料的顺序对产品质量无明显影响。
[0034]经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本专利技术提供的一种PVC有机复合热稳定剂及其制备方法，具有如下优异效果：
[0035]1、本专利技术中的四羟烷基甘脲作为主稳定剂，具有提高PVC长期热稳定性的作用，其搭配二氢吡啶酯、硬脂酸锌、赛克等成分，产生良好的协同效应，有效络合氯化锌，缓解PVC“锌烧”的现象；且可以大量吸收HCl，使得PVC长期热稳定性和耐候性得到大大的提高。
[0036]2、本专利技术公开的PVC有机复合热稳定剂因含有强极性物质，可以使PVC快速塑化，塑化效果与有机锡接近；且长期热稳定性与有机锡的性能接近，可以替换有机锡稳定剂产品。
[0037]3、本专利技术公开的PVC有机复合热稳定剂，因主要是大分子的有机物而使之其与PVC树脂的相容性很好，可以有效防止析出的问题。
[0038]4、本专利技术公开的PVC有机复合热稳定剂，不含重金属，无毒环保，无气味。
附图说明
[0039]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0040]图1为实施例与对比例制备的热稳定剂用于PVC制品后的耐热性实验结果图。
具体实施方式
[0041]下面将结合本专利技术实施例及说明书附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种PVC有机复合热稳定剂，其特征在于，所述PVC有机复合热稳定剂以重量份数计，包括：其中，所述稳定剂A为四羟烷基甘脲，化学结构式如下：所述稳定剂B为硬脂酸锌、硬脂酸镧、苯甲酸锌、辛酸锌或月桂酸锌；所述稳定剂C为二氢吡啶酯，化学结构式如下：所述稳定剂D为硬脂酸钙、苯甲酸钙、辛酸钙或月桂酸钙；所述稳定剂E为己二酸或ACR树脂。2.根据权利要求1所述的一种PVC有机复合热稳定剂，其特征在于，所述季戊四醇酯为单硬脂酸季戊四醇酯，所述赛克为三(2
‑
羟乙基)异氰尿酸酯，所述抗氧剂为抗氧剂1010、1076或者亚磷酸酯类抗氧剂。3.根据权利要求1或2所述的一种PVC有机复合热稳定剂，其特征在于，所述四羟烷基甘脲是由十二醛和甘脲在催化剂对甲苯磺酸的作用下，于120℃
‑
190℃合成得到。4.根据权利要求1或2所述的一种PVC有机复合热稳定剂，其特征在于，所述二氢吡啶酯的制备方法具体包括如下步骤：(1)将乙酰乙酸乙酯和硬脂醇于120℃
‑
190℃发生酯交换反应，得到乙酰乙酸十八酯；(2)在步骤(1)得到的乙酰乙酸十八酯中加入醋酸至弱酸性，随后加入醋酸铵和相转移催化剂十四烷基三甲基氯化铵加热，并于搅拌下缓慢加入乌洛托品水溶液反应...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁艺，荀育军，常昊，胡丹，
申请(专利权)人：东莞市汉维科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：