一种用作Ｐ．Ｖ．Ｃ稳定剂的水滑石及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种用作ＰＶＣ稳定剂的新型水滑石，且其能够改善目前用作ＰＶＣ稳定剂的水滑石的初期及中期耐热性。通过电沉积将锌离子沉积于水滑石上以得到该水滑石，且相比于传统的水滑石，其具有改善的初期耐着色性和长期耐热性。该水滑石通过如下方法得到，包括由使用金属氧化物或氢氧化物的方法和使用金属氯化物的方法中的任一种方法来形成水滑石晶体，将该水滑石晶体分散于水或其它有机溶剂中，并通过电沉积将锌沉积于该水滑石晶体上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种新型水滑石的制备方法，以及通过该方法得到的水滑石作为 PVC(聚氯乙烯)稳定剂的用途。本专利技术更尤其涉及一种新型水滑石的制备方法，其包括通 过离子交换法将锌沉积于水滑石上，还涉及该水滑石作为PVC热稳定剂的用途，其为PVC提 供了优异的初期及中期耐热性。
技术介绍
通常，PVC具有大量的氯基团(chlorine groups)，其在外部能量如热或光的作用 下容易断裂。氯断裂时，就在断裂位置上产生自由基，随即就形成双键。这种双键的增加导 致了 PVC的变色。随着温度的升高，双键的形成迅速增加，以致PVC经历颜色变化变为红色， 然后再变为黑色。由于PVC的这种弱耐热性，只有当PVC中添加了增强耐热性的稳定剂时，才允许加 工和成型PVC。金属皂稳定剂(如Ca-硬脂酸盐、Zn-硬脂酸盐、Ba-硬脂酸盐和Mg-硬脂 酸盐等)、锡(Sn)-基稳定剂、铅(Pb)-基稳定剂被广泛用作这种PVC稳定剂。其它的蜡和 添加剂也与无机填料结合使用。以往，常用于这些目的的是铅(Pb)-基、镉(Cd)-基或钡(Ba)-基稳定剂。然而， 由于重金属的有害性质和环境污染问题，如今普遍使用无毒稳定剂。通常，硬脂酸钙和硬脂 酸锌已被广泛用作无毒稳定剂。由于它们无法在单独使用时提供足够的耐热性，因此已将 它们与类水滑石(hydrotalcite-like)化合物结合使用。类水滑石化合物是一种具有两个以上金属双层的金属化合物。由于水滑石能将阴 离子捕获于层间，其表现出优异的捕获由PVC断裂产生的游离氯的能力，并因此有效地抑 制了由氯引起的PVC耐热性的降低。此外，目前使用的金属皂类稳定剂中，硬脂酸锌对于初期耐热性有效而硬脂酸钙 对于长期耐热性有效。硬脂酸锌稳定剂能防止初期着色，是因为锌能在初始时间迅速捕获 产生的氯。由于这些原因，已将氧化锌或氢氧化锌用于水滑石的制备，其所提供的类水滑石 化合物中，二价锌被加入镁/铝的组合中。然而，在这种情况下，锌以结晶形式存在，作为独 特的水滑石双层结构的基础。因此，该晶体结构不稳定，且粒度不易控制。而且，该类水滑 石化合物并非以能够迅速捕获氯的离子结构存在，从而不能有效地捕获氯。通常，由下式(1)表示水滑石化合物所具有的结构式M (II)XM (111) γ (OH)n (AmOz ‘ nH20 (1)其中M(II)为选自Mg2+、Ni2+和Si2+中的二价金属；M(III)为选自Al3+、佝3+、Cr3+ 和Co3+中的三价金属；以及Α"1—为选自C032—、OH—、NO” SO/—和卤离子中的阴离子。由于通 过以上结构式表示的水滑石化合物具有双层结构，它们又被称作LDH(层状双氢氧化物)或 MMLH(复合金属层状氢氧化物)。近来，已采用在高温或其它条件下来改善其晶体结构。也 可以利用无结晶水(其中η = 0)的水滑石化合物。此外，已经由不同金属的各种组合制备出类似水滑石的材料。那些材料是水滑石衍生物，且也被称作类水滑石矿物。然而当用作PVC稳定剂时，该类水滑石矿物虽然提供了 优异的捕获能力，但仍存在缺陷是，它们无法提供足够的初期耐着色性和中期及长期耐热 性。在这些情况下，就迫切需要一种能够提供优异的初期耐着色性和中期及长期耐热性的 新型水滑石化合物。
技术实现思路
技术问题本专利技术是为了解决现有技术中存在的上述问题而提出的，且本专利技术的一个目的 是，通过将具有优异的初期耐着色性和中期耐热性的金属离子离子沉积于水滑石上以提供 水滑石，从而使生成的水滑石在用作PVC热稳定剂时能提供改善的初期耐着色性和中期耐 热性。换言之，本专利技术的一个目的是提供一种用作PVC稳定剂的水滑石的制备方法，其 包括进行离子沉积以将锌离子沉积于水滑石上，从而在保持水滑石的其它性能的同时，提 供改善的初期耐着色性和中期耐热性。此外，本专利技术的另一目的是提供该水滑石在改善各种PVC树脂的初期及中期耐热 性方面的用途。技术手段本专利技术的上述和/或其它的方面是通过提供一种水滑石的制备方法，包括形成水 滑石晶体并将锌沉积于该水滑石晶体上，以及提供该水滑石的用途来实现的。该水滑石在 用作PVC稳定剂时表现出优异的初期耐着色性和中期耐热性。本专利技术中可用于形成水滑石晶体的方法包括使用水溶性金属盐的方法和使用金 属氧化物或氢氧化物的方法。尤其是，可通过向溶解于水溶液中的混合金属组分中加入一 种碱性物质，从而使混合金属组分共沉淀为氢氧化物以提供复合金属化合物，接着将其进 行水热处理，以此制备水滑石。另外，通过在高压下直接水热处理也可制备水滑石。此外，通过使用水溶性金属盐来形成水滑石晶体的方法包括以1%(12或々1(13起始 的方法、以硝酸盐如Mg(NO3)2或Al (NO3)3起始的方法、以硫酸盐如MgSO4或Al2(SO4)3起始 的方法、或类似的方法。同时，通过使用金属氧化物或金属氢氧化物来形成水滑石晶体的方 法包括以MgO、A1203、Mg (OH) 2、Al (OH) 3等起始的方法。通过上述任一种形成水滑石晶体的方法形成了水滑石的双层结构之后，根据本发 明的一个实施方案，将锌或钙沉积于水滑石晶体上，从而使生成的水滑石在用作PVC稳定 剂时能提供改善的初期耐着色性和长期耐热性。将锌沉积于上述制得的水滑石晶体上的方法包括使用水溶性锌盐来沉积、电沉积 和等离子沉积。尽管上述任一种沉积方法都可用于本专利技术，但从以上目的考虑，电沉积法最 有效且高效。根据本专利技术的一个实施方案，将锌离子沉积于由各种方法得到的水滑石上，从而 将生成的水滑石用作PVC热稳定剂。该生成的水滑石具有由式M(II)#(III)Y(0H)N(Am_) ζ· IiH2O所表示的结构，其中M(II)为选自Mg2+、Ni2+和Zn2+中的二价金属；M(III)为选自 Al3+、Fe3\ Cr3+和Co3+中的三价金属；以及Am_为选自C032—、0H_、N03_、S042—和卤离子中的阴 离子。除了使用金属氧化物或氢氧化物的方法和使用金属氯化物的方法外，其它任何方法所得到的水滑石或其衍生物都可在本专利技术中用作起始水滑石。该起始水滑石可具有宽的粒 度范围，例如从0.01 ym至IOOym的粒度范围。然后，将起始水滑石分散于水或其它有机溶剂中，并通过电沉积将锌沉积其上。换 言之，将起始水滑石按照基于溶液重量的1至100wt% (合适地20至50wt%)的量分散于 水或其它有机溶剂中，然后将锌与电解系统中的阴极和阳极连接，使电流流经该电解系统。 以此方式进行，锌离子就被稳定地沉积于水滑石双层结构的层间或其多孔表面上。在此期 间，用于电解的电压通常由一可调电流源(0至200V)来提供，其能够依据锌的离子化的量 来控制电压。本专利技术所用的锌为具有至少99. 9%的高纯度的锌片或锌线。为了在水溶液或有机溶液中稳定地进行沉积，一种方法包括仅将水滑石分散于水 溶液或有机溶液中，并向其供给电流以进行锌的吸附或沉积。另一种方法包括将预定量 (0. 01至50wt%，合适地0. 5至15wt% )的有机物质如各种酸、醇或表面活性剂，以单独或 混合方式(alone or in combination)，与水滑石一同分散于溶液中，然后在电解系统中沉 积锌离子。在本专利技术中，为了诱发锌的有效沉积，可在分散水本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用作ＰＶＣ稳定剂的水滑石的制备方法，该方法包括：　　形成由式Ｍ（Ⅱ）↓［Ｘ］Ｍ（Ⅲ）↓［Ｙ］（ＯＨ）↓［Ｎ］（Ａ↑［ｍ－］）↓［Ｚ］.ｎＨ↓［２］Ｏ所表示的水滑石晶体，其中Ｍ（Ⅱ）为选自Ｍｇ↑［２＋］、Ｎｉ↑［２＋］和Ｚｎ↑［２＋］中的二价金属；Ｍ（Ⅲ）为选自Ａｌ↑［３＋］、Ｆｅ↑［３＋］、Ｃｒ↑［３＋］和Ｃｏ↑［３＋］中的三价金属；以及Ａ↑［ｍ－］为选自ＣＯ↓［３］↑［２－］、ＯＨ↑［－］、ＮＯ↓［３］↑［－］、ＳＯ↓［４］↑［２－］和卤离子中的阴离子；和　　通过使用电沉积、氯化物的离子沉积和等离子沉积中的任一种方法将锌（Ｚｎ）沉积于水滑石上以提供沉积了锌的水滑石。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：李大熙，
申请(专利权)人：李大熙，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]