[发明专利]用于PVC型材的高效环保稳定剂

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于PVC型材的高效环保稳定剂，属于PVC加工助剂技术领域。

背景技术

众所周知，PVC树脂及其制品由于自身的结构缺陷，存在着容易热降解和老化的缺点，它的加工温度(160℃以上)比分解温度(120-130℃)还高，因此要将PVC变成制品，就必须在PVC加工成型过程中添加热稳定剂，以延缓和阻止PVC树脂的热降解。铅盐是最早使用的热稳定剂，其稳定作用较强，而且价格低廉，但在生产和使用过程中会造成一定的环境污染。2000年起挪威、芬兰、瑞典、丹麦和英国等欧洲国家相继采取了禁用铅盐稳定剂的行动。从2003年起，我国也开始关注铅盐问题，北京和上海已通过了在给水管中禁铅的决定。2004年建设部公告中明确指出在全国范围内使用的供水管PVC-U管必须是非铅盐稳定剂的。我国在PVC塑料制品中全面禁铅的序幕已经拉开，PVC塑料热稳定剂正朝着低毒、无毒、无污染、复合、高效的方向发展。

在型材生产方面，不同国家和地区热稳定剂的使用有很大的差异。在欧洲同时使用有机锡和铅盐，未来将逐步使用钙锌复合稳定剂替代铅盐，铅盐稳定剂所占比例将逐年下降；美国及北美地区，全部使用有机锡类稳定剂。在我国，考虑到成本及热稳定效率，钙锌复合稳定剂有更大的市场。

PVC型材加工要求不加或加少许增塑剂而相应增大稳定剂的加入量，这样效果要好，这是因为加工时PVC受到的剪切力大，加工温度也比加增塑剂时要高得多。理想的热稳定剂应具备如下基本条件：

(1)热稳定效能高，并具有良好的光稳定性；

(2)与PVC的相容性好，挥发性小，不升华、不迁移、不冒霜；

(3)有适当的润滑性，在型材成型时易与模具剥离，不结垢；

(4)无毒、无臭、不污染；

(5)加工方便，价格低廉。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于PVC型材的高效环保稳定剂，不仅解决了PVC型材加工过程中的热分解问题，而且解决了在PVC型材日常使用中，由于长期处于光照和裸露于空气中产生的变色问题，满足了国内型材发展需要。

所述的用于PVC型材的高效环保稳定剂，由如下重量份数的原料组成：

硬脂酸钙     20～30；

硬脂酸锌     20～30；

多元醇酯     10～15；

抗氧剂       1～3；

紫外线吸收剂 0.5；

水滑石       10～30；

β-二酮      3.5；

α-苯基吲哚  5～15；

环氧化合物   8～15。

所述的紫外线吸收剂为Seesorb 708。

本发明涉及一种用于PVC型材的高效环保稳定剂，本配方充分考虑了各组分对PVC的稳定机理，合理的利用组分间的协同效应，经过大量的实验数据论证，使之用于PVC型材时，表现出优秀的效果。

在选取配方时，选取硬脂酸钙和硬脂酸锌为主体，硬脂酸钙锌能与PVC热分解产生的HCl反应，从而抑制了PVC的热降解；硬脂酸钙/锌具有良好的润滑性，但金属皂的氯化物如ZnCl₂会对PVC的稳定性有负面影响，必须迅速从系统中除去，故不单独使用。硬脂酸锌耐热性好，初期着色性及渗出性小，但在加热到一定温度和一定时间后会突然加速分解变黑(锌烧)，因而要严格控制用量。而硬脂酸钙与HCl反应慢，初期易生成多烯序列，故产品着色，但生成的氯化物却能抑制HCl的生成，故长期稳定性好。硬脂酸钙/锌的热稳定性可以通过调整钙/锌比来实现，钙含量增加则初期着色增大，长期稳定性变好；锌含量增高则初期着色性减少，长时稳定性降低。

由于钙/锌稳定剂的热稳定性不高，故要添加辅助热稳定剂，它们本身无热稳定性或热稳定性很差，但一旦与钙/锌稳定剂并用即能产生协效性，显著提高体系的热稳定性。在本发明配方中辅助稳定剂有抗氧剂、β-二酮、α-苯基吲哚、水滑石、多元醇酯、环氧化合物。

抗氧剂选亚磷酸酯类产品，亚磷酸酯无毒和环氧化合物并用，与硬脂酸钙锌有协同作用，有机亚磷酸酯与硬脂酸钙锌有螯合金属离子、防止金属氧化物的催化降解作用，能捕获硬脂酸锌稳定过渡中产生的氯化氢，从而使其失去催化活性、抑制锌烧，从而提高了络合物的耐热性和耐候性，并抑制着色性，这里选用抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂3114、抗氧剂330、抗氧剂245、抗氧剂168或抗氧剂618中的一种或多种。