[发明专利]一种粉体钙锌复合热稳定剂及其制备方法和应用

说明书

(一)技术领域

本发明涉及一种粉体钙锌复合热稳定剂及其制备方法，尤其涉及一种硬质聚氯乙烯(PVC-U)用粉体钙锌复合热稳定剂及其制备方法。

(二)背景技术

自上世纪50年代中期，我国开始自主配套生产PVC热稳定剂以来，热稳定剂的消费量随着PVC工业的快速发展而大幅度增加，已发展成为塑料助剂的第二大类产品。传统的含铅、钡、镉重金属盐类热稳定剂银污染环境和影响人类健康，现在被禁止使用。有机锡的热稳定性好，但部分有毒，有异味，易污染。钙锌热稳定剂则是世界上公认的无毒、环保型热稳定剂，且具有价格低廉、润滑性良好等优点，具有极广阔的发展空间。

钙锌稳定剂在国外的开发起步较早，全球知名的热稳定剂生产企业数年就已经有大量牌号推出，如Akcros公司的Akcrostab CZ系列、OM公司的PlastiStab系列、Witco公司的Mark系列等。

钙锌稳定剂在国外已得到了广泛应用，在我国当前及今后环保化的大势所趋下，也成为各加工企业铅稳定剂替代品的首选，但进口钙锌稳定剂高昂的价格令多数PVC制品加工企业难以接受。而国内钙锌复合热稳定剂的初期、长期稳定性不够，长期以来多用于热稳定性要求不太高的PVC软质制品或作为辅助热稳定剂使用，从而受到限制。尤其，目前用于硬质聚氯乙烯(PVC-U)制品如型材、管材、管件等的优秀钙锌复合热稳定剂产品仍属空缺，无法满足市场需求。

(三)发明内容

本发明目的是解决国内现有钙锌复合热稳定剂的热稳定性不足，提供一种热稳定性能优良、加工性能好、生产和使用成本低、高效无毒的用于硬质PVC制品的粉体钙锌复合热稳定剂及其制备方法。

本发明采用的技术方案是：

一种粉体钙锌复合热稳定剂，由如下质量配比的组分组成：

所述的环氧化合物是环氧大豆油、环氧蓖麻籽油或环氧亚麻籽油中的一种；

所述的β-二酮是二苯甲酰甲烷或硬脂酰苯甲酰甲烷中的一种；

所述的抗氧剂是2，6-二叔丁基对甲酚、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯、三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯或β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯中的一种；

所述的多元醇是季戊四醇、山梨糖醇或麦芽糖醇中的一种；

所述的无机助剂是改性水滑石或改性沸石中的一种；

所述润滑剂是聚乙烯蜡、氧化聚乙烯蜡或硬脂酸单甘酯中的一种。

所述改性水滑石为经过钛酸酯偶联剂201表面处理的改性水滑石，所述改性沸石为经过钛酸酯偶联剂201表面处理的改性沸石。本发明实施例中所使用的改性水滑石购自大连海晨化工矿产有限公司，使用的改性沸石购自宁海县嘉和化工有限公司。

进一步，本发明所述的粉体钙锌复合热稳定剂优选由如下质量配比的组分组成：

本发明所述的粉体钙锌复合热稳定剂进一步优选由如下质量配比的组分组成：

本发明所述的粉体钙锌复合热稳定剂进一步优选由如下质量配比的组分组成：

本发明所述的粉体钙锌复合热稳定剂进一步优选由如下质量配比的组分组成：

本发明所述的粉体钙锌复合热稳定剂进一步优选由如下质量配比的组分组成：

本发明还提供所述的粉体钙锌复合热稳定剂的制备方法，所述方法包括如下步骤：按照配方量，将环氧化合物加入反应釜中，升温至50～80℃，再加入配方量的硬脂酸锌、硬脂酸钙、β-二酮、抗氧剂、多元醇、无机助剂和润滑剂，将物料混合，熔融，保持温度在50～80℃下搅拌2～4小时，反应混合物冷却至室温得到粉体钙锌复合热稳定剂。

本发明提供的粉体钙锌复合热稳定剂可应用作为PVC热稳定剂，进一步，所述的应用的方法为：每100质量份的PVC中加入2～5质量份的粉体钙锌复合热稳定剂作为热稳定剂。

本发明所属的粉体钙锌复合热稳定剂及其制备方法的有益效果体现在：粉体钙锌复合稳定剂体系中具有合适的钙皂、锌皂配比和多种辅助稳定基团，靠这些组分的协同效应，能有效延缓体系锌烧现象的产生，提高PVC初期和长期热稳定性能，且体系中具有良好的润滑组分，能提高其在树脂中的分散性能和加工性能，利于降低能耗。

(四)附图说明

图1硬质PVC流变曲线图。

(五)具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行进一步描述，但本发明的保护范围并不仅限于此。