本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种pvc用苯二酸单酯类金属盐/脂肪酸锌复合热稳定剂。
背景技术：
聚氯乙烯(pvc)为五大通用树脂之一，其年产量仅次于聚乙烯，因其优异的性能和低廉的价格而被广泛应用于我们生活的各个方面。但是由于pvc自身结构的“缺陷”，如存在烯丙基氯、叔丁氯等不稳定氯结构，在加工过程中受热容易发生脱氯化氢反应而降解。因此在pvc加工过程中必须加入热稳定剂。
当前使用的pvc热稳定剂主要有铅盐类、金属皂类、有机锡类和稀土类热稳定剂。目前，铅盐稳定剂有良好的热稳定效果和优异的加工性能，但有毒性，逐步被淘汰；金属皂类稳定剂一般是金属化合物与有机酸皂化制取，但热稳定效果差；有机锡稳定剂具有高效的热稳定效果，是铅盐稳定剂主要的替代产品，但存在异味；稀土类热稳定剂主要包括稀土镧、铈、钕的有机弱酸盐和无机盐，具有较好的长期热稳定性，但成本较高。这些热稳定剂虽有各自的优点，但存在着或有毒或热稳定效率差或价格昂贵等缺点。因此，开发环保、价格合理、热稳定效率高的热稳定剂十分必要。
在环保热稳定剂中，钙/锌类复合热稳定剂凭借着无毒、环保和价格低廉等优点成为国内外热稳定剂研究中的热点，但是它也存在着热稳定效果差等缺点。因此研究高效、环保的复合热稳定剂十分必要。本发明中，苯二酸单酯类金属盐与脂肪酸锌复合热稳定剂不仅环保，且两者具有较好的协同效应，复配组成的热稳定剂具有优异的热稳定性，热稳定效果优于传统的钙/锌盐热稳定剂。
技术实现要素：
本发明的目的是为了解决目前钙/锌盐复合热稳定剂的稳定性不佳，而提供的一种苯二酸单酯类金属盐/脂肪酸锌复合热稳定剂，得到热稳定效果优良的新型pvc热稳定剂。
为实现本发明的目的，通过以下技术来解决：
一种pvc用苯二酸单酯类金属盐/脂肪酸锌复合热稳定剂，其特征在于：所述复合热稳定剂由主稳定剂和辅助稳定剂复配而成，主稳定剂为苯二酸单酯类金属盐，辅助稳定剂为脂肪酸锌；其中主稳定剂：辅助稳定剂的质量比为(1～4)：(1～4)，复合热稳定剂的用量为每100质量份pvc中添加1～4质量份复合热稳定剂。
该复合热稳定剂中，主稳定剂的结构式为：
式中，r为羧酸根类物质，如-coo-、-ch2coo-等；m为金属，选自mg、al、ca、zn、sn、sb、ba、la、ce等；n为该金属的化合价。
该复合热稳定剂中，辅助稳定剂为硬脂酸锌、油酸锌、月桂酸锌等脂肪酸锌中的任意一种。
评价本发明对pvc热稳定性的方法为刚果红实验，即：在pvc粉料上方悬挂刚果红试纸，加热到170℃恒温，观察记录刚果红试纸变色时间。pvc在约170℃时，会急剧分解释放氯化氢气体，刚果红试纸与氯化氢反应变蓝。加入热稳定剂，抑制了其分解，通过变色时间的长短可判断热稳定剂效果的优劣。
本发明能使pvc在170℃下的热稳定时间最大延长至约4h，远远优于传统的钙/锌盐复合热稳定剂。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
⑴利用苯二酸单酯类金属盐/脂肪酸锌的协同稳定作用，可以有效地提高pvc的热稳定性能，并且由于传统的钙/锌盐复合热稳定剂。
⑵体系中的芳香族有机酸盐和脂肪酸锌都属于低毒环保类热稳定剂，完全符合当今世界对于环保需求的发展潮流，有广泛的应用前景。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明，但本发明并不限于以下实施例。
主稳定剂的的制备方法：
(1)将苯二酸或酐溶于溶剂中，在一定时间内分批加入2,2,6,6-四甲基-4-哌啶醇，并升温至40℃～80℃，恒温搅拌条件下反应1h～3h，然后冷却至室温，过滤，干燥，即得到苯二酸单四甲基哌啶醇酯固体；
(2)a.用步骤(1)所得的苯二酸单四甲基哌啶醇酯、氢氧化钠在有机溶剂或有机溶剂和水中反应，然后再加入金属盐发生复分解反应生成目标产物；
或b.用步骤(1)所得的苯二酸单四甲基哌啶醇酯、金属氢氧化物或金属氧化物加热反应，直接生成目标产物。
苯二酸或酐为
实施例1
选择pvc树脂与稳定剂总量的质量比为25：1，固定复合热稳定剂的总质量，改变两者的配比，在对邻苯二甲酸单四甲基哌啶醇酯钙盐/硬脂酸锌复合热稳定剂效果进行评价，结果如表1所示。
表1邻苯二甲酸单四甲基哌啶醇酯钙盐/硬脂酸锌复合热稳定剂
实施例2
选择pvc树脂与稳定剂总量的质量比为25：1，固定复合热稳定剂的总质量，改变两者的配比，在对邻苯二甲酸单四甲基哌啶醇酯镧盐/硬脂酸锌复合热稳定剂效果进行评价，结果如表2所示。
表2邻苯二甲酸单四甲基哌啶醇酯镧盐/硬脂酸锌复合热稳定剂
实施例3
选择pvc树脂与稳定剂总量的质量比为25：1，固定复合热稳定剂的总质量，改变两者的配比，在对邻苯二甲酸单四甲基哌啶醇酯铈盐/硬脂酸锌复合热稳定剂效果进行评价，结果如表3所示。
表3邻苯二甲酸单四甲基哌啶醇酯铈盐/硬脂酸锌复合热稳定剂
实施例4
选择pvc树脂与稳定剂总量的质量比为50：1，固定复合热稳定剂的总质量，改变两者的配比，在对邻苯二甲酸单四甲基哌啶醇酯钙盐/油酸锌复合热稳定剂效果进行评价，结果如表4所示。
表4邻苯二甲酸单四甲基哌啶醇酯钙盐/油酸锌复合热稳定剂
实施例5
选择pvc树脂与稳定剂总量的质量比分别为30:1、37.5:1、50:1、67.5:1、75:1，固定pvc树脂含量，在对邻苯二甲酸单四甲基哌啶醇酯钙盐/硬脂酸锌复合热稳定剂效果进行评价，结果如表5所示。
表5邻苯二甲酸单四甲基哌啶醇酯钙盐/硬脂酸锌复合热稳定剂
从实施例1～4中可以看出，该复合热稳定剂均具有良好的协同效应；在实施例1～3中，实施例1中的复合热稳定剂效果最好，最佳配比为5:5，其次为实施例2中的复合热稳定剂，最佳配比为5:5，最后为实施例3的复合热稳定剂，最佳配比为7:3；实施例4中的复合热稳定剂的最佳配比为5:5；实施例5中，随着复合热稳定剂的含量增加，热稳定效果越好。
以上所述，仅为本发明的具体实施方案，但本发明的保护范围并不局限于此。在阅读了本发明讲授的内容后，本领域技术人员可以用任何相同或相似手段对本发明作各种变换或修改，这些等价形式也同样落入本发明的保护范围之内。