[发明专利]一种PVC用复合热稳定剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于化工领域，具体涉及一种PVC加工用复合稳定剂及其制备方法。

背景技术

热稳定剂广泛应用于聚氯乙烯工业，提高聚氯乙烯制品加工过程中热稳定性、耐热性以及加工性。作为目前应用广泛且性能良好的铅盐系列热稳定剂，已有久远的历史。其中最常见的商品是二盐基性亚磷酸铅和三盐基性硫酸铅。因其含铅量高达80％以上，在生产和使用过程中不仅污染环境，而且还造成操作人员铅中毒现象。这类热稳定剂在聚氯乙烯加工中分散性较差，还必须添加相应的分散剂和润滑剂。虽然近年来不少厂家进行包覆或制成复合物。但都没有解决三盐和二盐含铅量高、毒性大的难题。因此开发一种高效、无毒热稳定剂是世人所追求的目的。目前通用的无毒或低毒钙锌稳定剂为硬脂酸钙锌系列，通过加入其它辅助稳定剂按照不同比例混合而成。虽然大大减少了铅盐的使用量，但从热稳定性、耐热性、促进塑化成型等方面还是存在很多不足，且没有摆脱对铅盐稳定剂的依赖。

发明内容

为解决PVC加工用热稳定剂对铅盐的依赖，本发明提出了一种PVC用复合热稳定剂及其制备方法，其彻底摆脱了对铅盐的依赖，且在热稳定性、耐热性、促进塑化成型等方面具有优越性。

本发明的另一个目的是提供一种3-十二烷基巯基丙酸金属皂类稳定剂及其制备方法。

本发明的技术方案是：一种PVC用复合热稳定剂，按重量份计由主体稳定剂55～105份、辅助稳定剂0.255～11份和无机填料10～35份组成。

所述主体稳定剂为3-十二烷基巯基丙酸金属皂类稳定剂，其化学式为：〔CH₃(CH₂)₁₁S(CH₂)₂COO〕_mX_n，其中X表示为钙离子、锌离子、钡离子或镁离子中的一种或多种；其由5～20重量份的金属离子和50～85重量份的含硫羧酸基团组成。

所述辅助稳定剂按重量份计包括以下组分：亚磷酸酯类化合物0.05～3份、环氧大豆油0.1～5份、β-二酮类化合物0.005～1份、多元醇类化合物0.1～2份。

其中，所述亚磷酸酯类化合物选自亚磷酸二苯一异辛酯、亚磷酸三苯酯或亚磷酸一苯二异辛酯中的一种或几种的混合物。所述β-二酮类化合物由硬质酰苯甲酰甲烷和二苯甲酰甲烷混合而成，两者的重量比为2∶8～8∶2。所述多元醇类化合物选自季戊四醇酯、乙二醇乙二酯或甘油醇酯中的一种或几种的混合物。

所述无机填料选自碳酸钙、硫酸钡或水滑石中的一种或几种的混合物。其中水滑石选用镁铝碳酸根型水滑石。

本发明所述PVC用复合热稳定剂的制备采用物理共混方法制备，具体步骤如下：

首先，将55～105重量份的3-十二烷基巯基丙酸金属皂类稳定剂、0.005～1重量份的β-二酮类化合物和0.1～2重量份的多元醇类化合物加入高速搅拌机中，控制搅拌速度为1200～1500r/min，当温度升至50～60℃时，加入0.05～3重量份的亚磷酸酯类化合物和0.1～5重量份的环氧大豆油，升温至70～75℃，加入10～35重量份的无机填料，搅拌5～10min即得PVC用复合热稳定剂。

所述PVC用复合热稳定剂外观为白色易流动性粉末，硫元素含量≥12.0％，游离酸含量≤0.15％，比重为1.54～1.65。

所述3-十二烷基巯基丙酸金属皂类稳定剂，以丙烯酸为100重量份计，包括以下重量份的组分：丙烯酸100份，溶剂150～350份，正十二硫醇200～350份，金属盐类化合物60～80份，碱100～120份，去离子水450～600份。

其中，所述溶剂选自正丙醇、异丙醇、无水乙醇或正丁醇中的一种或几种的混合物；所述金属盐类化合物选自氯化钙、氯化锌、氯化钡或氯化镁中的一种或几种的混合物；所述碱选自氢氧化钠或氢氧化钾中的一种或两种的混合物。

所述3-十二烷基巯基丙酸金属皂类稳定剂化学式为：〔CH₃(CH₂)₁₁S(CH₂)₂COO〕_mX_n，其中X表示为钙离子、锌离子、钡离子或镁离子中的一种或多种。