本发明涉及复合稳定剂领域，具体涉及一种氰尿酸镧改性钙锌复合稳定剂及其制备方法。
背景技术：
塑料稳定剂是塑料加工中必须的添加剂，用于提高塑料制品的光稳定性、热稳定性，提高其抗热解和抗老化等各项性能指标，以及改善塑料加工过程的塑化和挤出性能。
稳定剂包括盐基性铅盐、脂肪酸皂、有机锡、有机辅助稳定剂等；如：①三盐基碳酸铅、二盐基亚磷酸铅的耐热性、电绝缘性较好，但有毒，透明和分散性差，电缆料以该类稳定剂为主；②脂肪酸皂通常2种以上并用以产生协同效应，其中镉皂和钡皂有毒，钙锌稳定剂具有环保无毒的特点，是目前公认的替代铅盐的唯一选择，适用于各种pvc、橡胶、部分涂料制品或产品；③有机锡具有良好的透明性，许多品种的耐热性和耐候性十分突出，但价格高，应用范围小，目前多用于透明塑料制品；④有机辅助稳定剂则通常是上述稳定剂的辅助性添加物，以改善某种性能指标。
现有的稳定剂普遍都存在各种各样的缺点，其中钙锌稳定剂虽然具有环保无毒、适应性广的特点，理论上是锌吸收pvc降解产生的hcl，阻断降解，但生成的氯化锌反而催化降解，因此其稳定性差，容易出现烧锌的现象，同时其初期的着色性也并好。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种氰尿酸镧改性钙锌复合稳定剂的制备方法，解决现有钙锌稳定剂稳定性差及初期着色性差的问题。
为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种氰尿酸镧改性钙锌复合稳定剂的制备方法，包括如下步骤：a.向反应釜中加入硬脂酸，加热使其融化，待硬脂酸完全融化后保持熔融状态；b.向熔融状态的硬脂酸中匀速的加入氧化锌，在加入氧化锌的同时滴加催化剂α，氧化锌加入完成后，等待其反应7～15分钟后，匀速的加入氢氧化钙，在加入氢氧化钙的同时滴加催化剂β；c.待氢氧化钙加入完成后，保持反应并将温度逐步升至100～115℃，期间水分逐步蒸发，待水分逐步蒸发完全后得到含有钙锌硬脂酸盐的熔融物料；d.将含有钙锌硬脂酸盐的熔融物料冷却压片，然后将其粉碎至粉状，将得到的粉状物料与按比例准备好的氰尿酸镧、辅助稳定剂和辅料加入混合机中混合均匀得到混合物x；e.将混合物x进行挤出造粒得到颗粒状成品。
步骤b中向熔融状态的硬脂酸中匀速的加入氧化锌，同时滴加催化剂α，是为了使硬脂酸和氧化锌在催化剂α的作用下迅速进行反应，生成硬脂酸锌，匀速的加入氢氧化钙，同时滴加催化剂β，是为了使硬脂酸和氢氧化钙在催化剂β的作用下迅速进行反应，生成硬脂酸钙，使用氢氧化钙而不使用氧化钙是因为氧化钙是生石灰，碱性强，发热严重，使用氢氧化钙可以使反应更为缓和，不会过于激烈，等氧化锌反应7～15分钟后再加入氢氧化钙是因为要等前者反应完再让后者进行反应，在逐步将温度升至100～115℃的过程中，水分会逐渐蒸发，温度逐步升高是为了控制反应速度，避免反应过于剧烈，生成各种副产物，同时防止出现溢锅的现象，最后加入氰尿酸镧、辅助稳定剂和辅料是为了提高制备出的复合稳定剂成品的稳定性及初期的着色性，氰尿酸镧的作用机理是络合vc链中活泼的氯原子，而硬脂酸钙是吸收pvc热分解脱出hcl气体，这样从两个方面抑制了导致pvc不稳定的两种因素，而硬脂酸锌单独使用时，初期着色好，但随后会出现严重的“锌烧”现象，氰尿酸镧控制初期着色作用一般，但长期稳定性较好，因此氰尿酸镧与硬脂酸锌协同，可以控制初期的着色性并能够维持热稳时间较硬脂酸锌长一些，延迟“锌烧”现象的发生或者克服“锌烧”现象。
作为本发明的进一步优选，所述步骤a中使硬脂酸融化的过程中，当硬脂酸融化了20%以上后，对硬脂酸进行搅拌直至完全融化。
当硬脂酸部分融化后进行搅拌，能加速融化，提高生产效率。
作为本发明的进一步优选，所述步骤b中的催化剂α和催化剂β均为醋酸，步骤b中熔融状态的硬脂酸、氧化锌、催化剂α、氢氧化钙和催化剂β的质量份数分别为熔融状态的硬脂酸90～100份、氧化锌3～4份，催化剂α0.05～0.1份、氢氧化钙5～8份和催化剂β0.05～0.1份。
作为本发明的进一步优选，所述步骤c中，保持反应的时间为10～30分钟。
这样能使反应更充分，避免造成原材料的浪费。
作为本发明的进一步优选，所述步骤d中的辅助稳定剂为硫醇锑，辅料为聚乙烯蜡和环氧大豆油，所述粉状物料中硬脂酸盐的含量占粉状物料总质量的8%～10%，步骤d中的粉状物料、氰尿酸镧、硫醇锑、聚乙烯蜡和环氧大豆油按质量份数计分别为粉状物料90～100份、氰尿酸镧2～4份、硫醇锑1～2份、聚乙烯蜡27～30份和环氧大豆油6～10份。
加入氰尿酸镧后能提高复合稳定剂成品的稳定性及初期的着色性，而锑盐与钙的协同作用也很好，因此加入硫醇锑后能进一步提高复合稳定剂成品的稳定性，所以选择了硫醇锑作为辅助稳定剂，而加入聚乙烯蜡和环氧大豆油是为了改善混合后得到物料的塑化性和润滑性等性能，更便于加工。
作为本发明的进一步优选，所述步骤d中的氰尿酸镧的制备方法包括如下步骤：（1）.向反应釜中按比例加入水和氰尿酸，然后搅拌下加热至60～80℃，待氰尿酸完全溶解于水中，形成氰尿酸溶液待用；（2）.在进行步骤a之前或进行步骤a的同时，按比例准备好水、氧化镧，将准备好的氧化镧加入准备好的水中制成悬浮液；（3）.将悬浮液匀速加入到氰尿酸溶液中，使两者持续发生反应，在进行反应时将温度逐步升至80～85℃；（4）.待步骤（3）中的反应完成后将温度降至10～30℃，将反应得到的反应液进行过滤、水洗、干燥和粉碎，最终得到氰尿酸镧。
作为本发明的进一步优选，所述步骤（1）中的水和氰尿酸的质量份数分别为水6～12份和氰尿酸3～5份；步骤（2）中水与氧化镧的质量份数分别为水3～5份、氧化镧1～1.5份。
水和氰尿酸按上述配比进行配制是为了使氰尿酸完全溶解于水中。
作为本发明的进一步优选，所述步骤（3）中持续发生反应的时间为1～3小时；步骤（4）中将反应液过滤后得到的液体，直接用于溶解氰尿酸或用于配制悬浮液，进行循环利用。
持续反应1～3小时是为了让反应更加充分，避免造成原材料的浪费，因为将反应液过滤后得到液体中还含有氰尿酸，因此可直接用于溶解氰尿酸或用于配制悬浮液，进行循环利用，避免造成浪费，降低生产成本。
一种由上述任意一项所述的制备方法制备出的氰尿酸镧改性钙锌复合稳定剂，包含如下质量分数的成分：硬脂酸60～65%、氧化锌2～4%，氢氧化钙4～6%、氰尿酸镧1.5～2%、硫醇锑0.4～0.8%、聚乙烯蜡20～22%和环氧大豆油5～8%。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.使用熔融法制备，不会产生含盐废水。
2.反应过程快速且可控，生产出的氰尿酸镧改性钙锌复合稳定剂的稳定性和初期着色性好。
3.制作工艺简单，生产方法简单。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
具体实施例1：
一种氰尿酸镧改性钙锌复合稳定剂的制备方法，包括如下步骤：a.向反应釜中加入硬脂酸，加热使其融化，待硬脂酸完全融化后保持熔融状态；b.向熔融状态的硬脂酸中匀速的加入氧化锌，在加入氧化锌的同时滴加催化剂α，氧化锌加入完成后，等待其反应7～15分钟后，匀速的加入氢氧化钙，在加入氢氧化钙的同时滴加催化剂β；c.待氢氧化钙加入完成后，保持反应并将温度逐步升至100～115℃，期间水分逐步蒸发，待水分逐步蒸发完全后得到含有钙锌硬脂酸盐的熔融物料；d.将含有钙锌硬脂酸盐的熔融物料冷却压片，然后将其粉碎至粉状，将得到的粉状物料与按比例准备好的氰尿酸镧、辅助稳定剂和辅料加入混合机中混合均匀得到混合物x；e.将混合物x进行挤出造粒得到颗粒状成品。
步骤b中向熔融状态的硬脂酸中匀速的加入氧化锌，同时滴加催化剂α，是为了使硬脂酸和氧化锌在催化剂α的作用下迅速进行反应，生成硬脂酸锌，匀速的加入氢氧化钙，同时滴加催化剂β，是为了使硬脂酸和氢氧化钙在催化剂β的作用下迅速进行反应，生成硬脂酸钙，使用氢氧化钙而不使用氧化钙是因为氧化钙是生石灰，碱性强，发热严重，使用氢氧化钙可以使反应更为缓和，不会过于激烈，等氧化锌反应7～15分钟后再加入氢氧化钙是因为要等前者反应完再让后者进行反应，在逐步将温度升至100～115℃的过程中，水分会逐渐蒸发，温度逐步升高是为了控制反应速度，避免反应过于剧烈，生成各种副产物，同时防止出现溢锅的现象，最后加入氰尿酸镧、辅助稳定剂和辅料是为了提高制备出的复合稳定剂成品的稳定性及初期的着色性，氰尿酸镧的作用机理是络合vc链中活泼的氯原子，而硬脂酸钙是吸收pvc热分解脱出hcl气体，这样从两个方面抑制了导致pvc不稳定的两种因素，而硬脂酸锌单独使用时，初期着色好，但随后会出现严重的“锌烧”现象，氰尿酸镧控制初期着色作用一般，但长期稳定性较好，因此氰尿酸镧与硬脂酸锌协同，可以控制初期的着色性并能够维持热稳时间较硬脂酸锌长一些，延迟“锌烧”现象的发生或者克服“锌烧”现象。
具体实施例2：
本实施例是在具体实施例1的基础上对步骤a进行了进一步的说明，所述步骤a中使硬脂酸融化的过程中，当硬脂酸融化了20%以上后，对硬脂酸进行搅拌直至完全融化。
当硬脂酸部分融化后进行搅拌，能加速融化，提高生产效率。
具体实施例3
本实施例是在具体实施例1的基础上对步骤b进行了进一步的说明，所述步骤b中的催化剂α和催化剂β均为醋酸，步骤b中熔融状态的硬脂酸、氧化锌、催化剂α、氢氧化钙和催化剂β的质量份数分别为熔融状态的硬脂酸90～100份、氧化锌3～4份，催化剂α0.05～0.1份、氢氧化钙5～8份和催化剂β0.05～0.1份。
具体实施例4：
本实施例是在具体实施例3的基础上对步骤b进行了进一步的说明，所述步骤b中的催化剂α和催化剂β均为醋酸，步骤b中熔融状态的硬脂酸、氧化锌、催化剂α、氢氧化钙和催化剂β的质量份数分别为熔融状态的硬脂酸90份、氧化锌3份，催化剂α0.05份、氢氧化钙5份和催化剂β0.05份。
具体实施例5：
本实施例是在具体实施例3的基础上对步骤b进行了进一步的说明，所述步骤b中的催化剂α和催化剂β均为醋酸，步骤b中熔融状态的硬脂酸、氧化锌、催化剂α、氢氧化钙和催化剂β的质量份数分别为熔融状态的硬脂酸95份、氧化锌3.2份，催化剂α0.08份、氢氧化钙6份和催化剂β0.08份。
具体实施例6：
本实施例是在具体实施例3的基础上对步骤b进行了进一步的说明，所述步骤b中的催化剂α和催化剂β均为醋酸，步骤b中熔融状态的硬脂酸、氧化锌、催化剂α、氢氧化钙和催化剂β的质量份数分别为熔融状态的硬脂酸100份、氧化锌4份，催化剂α0.1份、氢氧化钙8份和催化剂β0.1份。
具体实施例7：
本实施例是在具体实施例1的基础上对步骤c进行了进一步的说明，所述步骤c中，保持反应的时间为10～30分钟。
这样能使反应更充分，避免造成原材料的浪费。
具体实施例8：
本实施例是在具体实施例1的基础上对步骤d进行了进一步的说明，所述步骤d中的辅助稳定剂为硫醇锑，辅料为聚乙烯蜡和环氧大豆油，所述粉状物料中硬脂酸盐的含量占粉状物料总质量的8%～10%，步骤d中的粉状物料、氰尿酸镧、硫醇锑、聚乙烯蜡和环氧大豆油按质量份数计分别为粉状物料90～100份、氰尿酸镧2～4份、硫醇锑1～2份、聚乙烯蜡27～30份和环氧大豆油6～10份。
加入氰尿酸镧后能提高复合稳定剂成品的稳定性及初期的着色性，而锑盐与钙的协同作用也很好，因此加入硫醇锑后能进一步提高复合稳定剂成品的稳定性，所以选择了硫醇锑作为辅助稳定剂，而加入聚乙烯蜡和环氧大豆油是为了改善混合后得到物料的塑化性和润滑性等性能，更便于加工。
具体实施例9：
本实施例是在具体实施例8的基础上对步骤d进行了进一步的说明，所述步骤d中的辅助稳定剂为硫醇锑，辅料为聚乙烯蜡和环氧大豆油，所述粉状物料中硬脂酸盐的含量占粉状物料总质量的8%～10%，步骤d中的粉状物料、氰尿酸镧、硫醇锑、聚乙烯蜡和环氧大豆油按质量份数计分别为粉状物料90份、氰尿酸镧2份、硫醇锑1份、聚乙烯蜡27份和环氧大豆油6份。
具体实施例10：
本实施例是在具体实施例8的基础上对步骤d进行了进一步的说明，所述步骤d中的辅助稳定剂为硫醇锑，辅料为聚乙烯蜡和环氧大豆油，所述粉状物料中硬脂酸盐的含量占粉状物料总质量的8%～10%，步骤d中的粉状物料、氰尿酸镧、硫醇锑、聚乙烯蜡和环氧大豆油按质量份数计分别为粉状物料98份、氰尿酸镧3份、硫醇锑1.2份、聚乙烯蜡28份和环氧大豆油8份。
具体实施例11：
本实施例是在具体实施例8的基础上对步骤d进行了进一步的说明，所述步骤d中的辅助稳定剂为硫醇锑，辅料为聚乙烯蜡和环氧大豆油，所述粉状物料中硬脂酸盐的含量占粉状物料总质量的8%～10%，步骤d中的粉状物料、氰尿酸镧、硫醇锑、聚乙烯蜡和环氧大豆油按质量份数计分别为粉状物料100份、氰尿酸镧4份、硫醇锑2份、聚乙烯蜡30份和环氧大豆油10份。
具体实施例12：
本实施例是在具体实施例1的基础上对步骤d中的氰尿酸镧进行了进一步的说明，所述步骤d中的氰尿酸镧的制备方法包括如下步骤：（1）.向反应釜中按比例加入水和氰尿酸，然后搅拌下加热至60～80℃，待氰尿酸完全溶解于水中，形成氰尿酸溶液待用；（2）.在进行步骤a之前或进行步骤a的同时，按比例准备好水、氧化镧，将准备好的氧化镧加入准备好的水中制成悬浮液；（3）.将悬浮液匀速加入到氰尿酸溶液中，使两者持续发生反应，在进行反应时将温度逐步升至80～85℃；（4）.待步骤（3）中的反应完成后将温度降至10～30℃，将反应得到的反应液进行过滤、水洗、干燥和粉碎，最终得到氰尿酸镧。
具体实施例13：
本实施例是在具体实施例12的基础上对步骤（1）进行了进一步的说明，所述步骤（1）中的水和氰尿酸的质量份数分别为水6～12份和氰尿酸3～5份；步骤（2）中水与氧化镧或氢氧化镧的质量份数分别为水3～5份、氧化镧或氢氧化镧1～1.5份。
水和氰尿酸按上述配比进行配制是为了使氰尿酸完全溶解于水中。
具体实施例14：
本实施例是在具体实施例13的基础上对步骤（1）进行了进一步的说明，所述步骤（1）中的水和氰尿酸的质量份数分别为水6份和氰尿酸3份；步骤（2）中水与氧化镧的质量份数分别为水3份、氧化镧1份。
具体实施例15：
本实施例是在具体实施例13的基础上对步骤（1）进行了进一步的说明，所述步骤（1）中的水和氰尿酸的质量份数分别为水10份和氰尿酸4份；步骤（2）中水与氧化镧或氢氧化镧的质量份数分别为水4份、氧化镧或氢氧化镧1.2份。
具体实施例16：
本实施例是在具体实施例13的基础上对步骤（1）进行了进一步的说明，所述步骤（1）中的水和氰尿酸的质量份数分别为水12份和氰尿酸5份；步骤（2）中水与氧化镧或氢氧化镧的质量份数分别为水5份、氧化镧或氢氧化镧1.5份。
具体实施例17：
本实施例是在具体实施例12的基础上对步骤（3）进行了进一步的说明，所述步骤（3）中持续发生反应的时间为1～3小时；步骤（4）中将反应液过滤后得到的液体，直接用于溶解氰尿酸或用于配制悬浮液，进行循环利用。
持续反应1～3小时是为了让反应更加充分，避免造成原材料的浪费，因为将反应液过滤后得到液体中还含有氰尿酸，因此可直接用于溶解氰尿酸或用于配制悬浮液，进行循环利用，避免造成浪费，降低生产成本。
具体实施例18：
一种由上述任意一项所述的制备方法制备出的氰尿酸镧改性钙锌复合稳定剂，包含如下质量分数的成分：硬脂酸60～65%、氧化锌2～4%，氢氧化钙4～6%、氰尿酸镧1.5～2%、硫醇锑0.4～0.8%、聚乙烯蜡20～22%和环氧大豆油5～8%。
具体实施例19：
本实施例是在具体实施例18的基础上对氰尿酸镧改性钙锌复合稳定剂的成分进行了进一步的说明，一种由上述任意一项所述的制备方法制备出的氰尿酸镧改性钙锌复合稳定剂，包含如下质量分数的成分：硬脂酸60%、氧化锌4%，氢氧化钙5.6%、氰尿酸镧2%、硫醇锑0.4%、聚乙烯蜡20%和环氧大豆油8%。
具体实施例20：
本实施例是在具体实施例18的基础上对氰尿酸镧改性钙锌复合稳定剂的成分进行了进一步的说明，一种由上述任意一项所述的制备方法制备出的氰尿酸镧改性钙锌复合稳定剂，包含如下质量分数的成分：硬脂酸65%、氧化锌2%，氢氧化钙4%、氰尿酸镧1.5%、硫醇锑0.5%、聚乙烯蜡22%和环氧大豆油5%。
具体实施例21：
本实施例是在具体实施例18的基础上对氰尿酸镧改性钙锌复合稳定剂的成分进行了进一步的说明，一种由上述任意一项所述的制备方法制备出的氰尿酸镧改性钙锌复合稳定剂，包含如下质量分数的成分：硬脂酸62.2%、氧化锌2.8%，氢氧化钙6%、氰尿酸镧1.2%、硫醇锑0.8%、聚乙烯蜡21%和环氧大豆油6%。
尽管这里参照本发明的多个解释性实施例对本发明进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本申请公开和权利要求的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变形和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。