[发明专利]一种环保型热稳定剂及其制备方法

说明书

本发明属于聚氯乙烯热稳定剂技术领域，具体涉及一种环保型热稳定剂及其制备方法，主要是提供了一种铽基主稳定剂，其结构式如Ⅱ所示，是经氨基尿嘧啶谷氨酸盐作为配体与水合乙酸铽共同反应而成，本发明还发现该铽基主稳定剂与硬脂酸锌和三羟甲基氨基甲烷或环氧脂肪酸甲酯配合使用可起到协同效果。本发明的热稳定剂使用时兼具有初期和长期的稳定效果，且工艺简单，生产成本低，符合环保要求。

技术领域

本发明属于聚氯乙烯热稳定剂技术领域，具体涉及一种环保型热稳定剂及其制备方法。

背景技术

聚氯乙烯（PVC）塑料性能优异，价格低廉，其应用十分广泛，约占整个塑料消耗量的40%，是目前世界上产量仅次于聚乙烯的第二类塑料产品。在PVC的生产和使用过程中，会发生脱HCl反应，容易引发聚氯乙烯降解。为延缓或防止热加工过程中PVC分子的拉链式降解，并延长制品的使用寿命常会在PVC加工过程中添加热稳定剂。热稳定剂包括镉稳定剂、铅稳定剂和钙锌稳定剂。但由于镉和铅均为重金属，对人体的毒性较大，对环境的危害也较大，因此已遭到弃用。

锌基复合热稳定剂 (如硬脂酸钙 (CaSt2) /硬脂酸锌(ZnSt2)复合体系)因其无毒、廉价特性及可行的稳定效果在市场上得到应用，是一种常用稳定剂，稳定剂中的羧酸锌一方面能与游离的氯化氢发生反应，形成氯化锌，另一方面也可以用羧酸基团取代聚氯乙烯上的氯原子，形成酯基，从而起到稳定聚氯乙烯结构的作用，但是仍然存在着初期着色性差和后期热稳定性能急剧下降等缺点且由于氯化锌是较强的路易斯酸，在高温(170℃)时容易催化聚氯乙烯的脱氯过程，即发生“锌烧”现象，具体表现是制品有黑斑或者全部发黑，这一缺陷极大地限制了锌基复合热稳定剂的应用。

脲嘧啶是一种典型的含氮类有机化合物。埃及开罗大学的M .W .Sabaa等人发现巴比妥酸及其衍生物可用作PVC的热稳定剂，自此对含氮类有机化合物进行了大量研究(Sabaa M W ,Mohamed N A,Khalil K D,et al .Polymer DegradationStability ,2000,70(2):121-133 .)。他们研究了一系列巴比妥氨酸及其衍生物用作硬质PVC的热稳定效率，发现取代基不同的含氮类有机物会选择性地吸收HCl气体，但是都会捕捉自由基或是将自身稳定部分去取代不稳定的氯原子或者化学键合到不稳定的活性位点上，达到阻断共轭序列数，抑制着色及拉链式脱HCl。同时，发现这些含氮类有机物在与各种热稳定剂复配时，能产生很好的协同效果。

稀土复合稳定剂也是稳定剂发展的新潮流，稀土复合物是由稀土元素的羧酸盐或脂肪酸盐为主要组分而合成，它含有适量的稀土金属成份，研究发现它不但可以取代铅镉盐类和有机锡类等有毒稳定剂，而且具有相当好的热稳定性、光稳定性和透明性及着色力，兼具偶联增韧剂改善加工性能。

因此，本发明在利用尿嘧啶类衍生物结合稀土水合物制备稀土稳定剂再结合锌基稳定剂作为复合主稳定剂使用，创新性的解决了锌烧的问题且初期色相固定，表现出良好的热加工稳定性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种环保型热稳定剂及其制备方法，这种热稳定剂的初始与长期热稳定性都很好，耐高温老化时间长。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种环保型热稳定剂及其制备方法，包括主稳定剂，所述主稳定剂是一种结构式Ⅱ所表示的含铽产物即铽基主稳定剂，其化学式为：Tb(I)(Ac)_3·xH₂O，其中x=0-10，

结构式Ⅱ。

优选的，所述主稳定剂还包括硬脂酸锌，按100份聚氯乙烯计算，所述环保型热稳定剂包括铽基主稳定剂1～2份，硬脂酸锌主稳定剂1～3份，辅助热稳定剂1～3份，润滑剂0.2～2份，增塑剂0～5份。