一种低味环保复合pvc热稳定剂的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及复合热稳定剂的制备，尤其是一种低味甚至无味的环保复合PVC热稳定剂的制备方法。
【背景技术】
[0002]皮革、塑料、纺织物等内饰材料以及用于粘结内饰材料的胶粘剂，都含有一些挥发性物质，这些物质会不断挥发，尤其是在温度较高的状态下，会加剧这些物质的挥发。
[0003]这些挥发物质对人体有害，且挥发气体在汽车挡风玻璃或窗户上凝结，造成视线不良，影响驾驶员视线和行车安全。欧美汽车制造商早在上世纪九十年代就制订了这方面标准，目前国内汽车用人造革和涉及室内用PVC塑料制品也开始关注气味问题。
[0004]纵观国内现状，压延膜、人造革用稳定剂基本为液体品种，都存在挥发性问题，室内及汽车装饰材料使用传统的复合稳定剂无法解决气味问题。
【发明内容】
[0005]本发明所要解决的技术问题是克服目前国内使用传统液体复合稳定剂生产的PVC塑料软制品存在气味的问题，提供一种低味甚至无味的环保复合PVC热稳定剂的制备方法。
[0006]为此，本发明采用的技术方案如下:一种低味环保复合PVC热稳定剂的制备方法，其步骤如下:
步骤I)生物基过碱液体脂肪酸钙锌盐反应合成工序
将一元生物基脂肪酸、氢氧化钙(纯度多99.9%)、氧化锌(纯度多99.9%)、有机溶剂和生物基脂肪醇在惰性气体的保护下采用微乳化工艺进行反应，在60-150°C下用酸性气体参与反应，反应3-6小时得到妈金属质量百分含量为10-12%以及锌金属质量百分含量为12-15%的生物基过碱液体脂肪酸钙锌盐，其pH值彡7.0 ；
步骤2)表面活化处理工序
将步骤I)得到的生物基过碱液体脂肪酸钙锌盐和亚磷酸酯依次加入反应釜中，开动搅拌并升温，待充分均匀，温度控制在105-125?后，加入表面活性剂搅拌40-60分钟进行活化处理完成主稳定剂的配制；
步骤3)成品复配工序
在步骤2)得到的混合物中加入环氧值多6.0的环氧大豆油、抗氧剂和溶剂，开动搅拌并升温至85--95?并维持20-40分钟；然后加入β - 二酮继续搅拌20-40分钟即得到环保复合低味PVC热稳定剂。
[0007]本发明工艺的创新点:
1.合成工艺采用全新的生物基微乳化法合成高金属含量的钙锌金属皂盐；
2.通过全新的表面活化处理延缓锌烧。
[0008]上述制备方法得到的环保复合低味PVC热稳定剂，其由以下质量百分比的组分组成，
妈金属质量百分含量为10-12%以及锌金属质量百分含量为12-15%的生物基过碱液体脂肪酸钙锌盐15-55% ；
环氧值彡6.0的环氧大豆油5.0-10.0% ；
亚磷酸酯10.0-20.0% ；
抗氧剂1.0-5.0% ；
表面活性剂5.0-15.0% ；
溶剂 10.0-60% ；β - 二酮 1.25-2.5% ；
所述环氧大豆油的环氧值指标大于6.5后，可以达到无色无味的水平。
[0009]进一步，所述的亚磷酸酯优选为亚磷酸三壬苯酯(简称ΤΝΡΡ)、聚(二丙二醇)苯基亚磷酸酯(简称rop)、亚磷酸一苯二异癸酯(简称todp)、亚磷酸二苯一异癸酯(简称Drop)的一种或多种。
[0010]进一步，所述的抗氧剂优选为抗氧剂1010、1076、3114、264、168、626的一种或多种。
[0011]进一步，所述的溶剂优选为二丙二醇甲醚、二乙二醇甲醚、二丙二醇醚、二乙二醇醚中的一种或多种。
[0012]进一步，所述的一元生物基脂肪酸为从植物或动物油脂中提取的C12?C22饱和脂肪酸或不饱和脂肪酸，所述的C12?C22饱和脂肪酸优选为月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸、山嵛酸中的一种或多种；所述的C12?C22不饱和脂肪酸优选为棕榈油酸、油酸、亚油酸、亚麻酸中的一种或多种。
[0013]进一步，所述的有机溶剂优选为正丁醇、异丁醇、异丙醇、正丙醇、乙二醇甲醚、乙二醇乙醚、乙二醇丁醚中的一种或多种。
[0014]进一步，所述的生物基脂肪醇优选为从植物或动物油脂中提取的甲醇、乙醇、乙二醇、三甘醇、三乙二醇、二乙二醇、仲丁醇、丙三醇、异癸醇中的一种或多种。
[0015]进一步，所述的酸性气体优选为二氧化碳、氯气、硫化氢、二氧化氮、氯化氢、二氧化硫中的一种或多种。
[0016]进一步，所述的表面活性剂优选为硅烷、钛酸酯、铝酸酯中的一种或多种。
[0017]本发明制备方法得到的广品具有如下有益效果:良好的稳定性；环保、尚效，关键在于使用本发明产品制得的塑料制品可以满足低味、无味要求；热稳定性能优于传统产品，添加量仅为传统产品50%左右即能满足加工需求；耐候性好、塑料制品物理性能佳，经济、社会和环境效益显著。
【具体实施方式】
[0018]下面结合实施例对本发明作详细说明。
[0019]生物基过碱液体脂肪酸钙盐反应合成工序
在反应釜中将植物油酸785KG、二乙二醇甲醚25KG、氢氧化钙235.2KG、有机溶剂410KG、三甘醇51KG苯甲酸150KG，对叔丁基苯甲酸150KG，月桂酸100KG，氧化锌192.3 KG和乙醇36KG在惰性气体的保护下采用微乳化工艺进行反应，在60-150°C下用酸性气体参与反应，反应3-6小时得到钙金属含量在12%和锌金属含量在15%的高纯度透明液体，即生物基过碱液体脂肪酸钙锌盐，其pH值彡7.0o
[0020]实施例1将计量好的钙金属含量为12%和锌金属含量为15%的过碱液体脂肪酸钙锌盐165KG、亚磷酸酯rop 120KG依次加入反应釜中，开动搅拌并升温，待充分均匀(10约分钟)温度控制在115°C ±2°C后，加入表面活性剂硅烷60KG继续搅拌60分钟完成主稳定剂的配制；加入环氧值>6.0的环氧大豆油100KG、抗氧剂(1010) 12.5KG、溶剂517.5KG，开动搅拌温度控制在90°C ±2°C并维持半小时；然后加入β - 二酮25KG继续搅拌半小时。
[0021]实施例2将计量好的钙金属含量为12%和锌金属含量为15%的过碱液体脂肪酸钙锌盐346KG、亚磷酸酯TOP 100KG.PDDP 100KG依次加入反应釜中，开动搅拌并升温，待充分均匀(10约分钟)温度控制在115°C ±2°C后，加入表面活性剂液体钛酸酯25KG继续搅拌60分钟完成主稳定剂的配制；加入环氧值>6.0的环氧大豆油50KG、抗氧剂(1076)20KG、溶剂334KG，开动搅拌温度控制在90°C ±2°C并维持半小时；然后加入β - 二酮25KG继续搅拌半小时。
[0022]实施例3将计量好的钙金属含量为12%和锌金属含量为15%的过碱液体脂肪酸钙锌盐395KG、亚磷酸酯TOP 150KG依次加入反应釜中，开动搅拌并升温，待充分均匀(10约分钟)温度控制在115°C ±2°C后，加入表面活性剂硅烷100KG继续搅拌60分钟完成主稳定剂的配制；加入环氧值>6.0的环氧大豆油100KG、抗氧剂(1010) 12.5KG、(168) 12.5KG，溶剂205KG，开动搅拌温度控制在90°C ±2°C并维持半小时；然后加入β - 二酮25KG继续搅拌半小时。
[0023]实施例4将计量好的钙金属含量为12%和锌金属含量为15%的过碱液体脂肪酸钙锌盐450KG、亚磷酸酯rop 75KG、DPDP 75KG依次加入反应釜中，开动搅拌并升温，待充分均匀(10约分钟)温度控制在115°C ±2°C后，加入表面活性剂硅烷120KG继续搅拌60分钟完成主稳定剂的配制；加入环氧值>6.0的环氧大豆油50KG、抗氧剂(1010) 12.5KG、(168) 12.5KG，溶剂180KG，开动搅拌温度控制在90°C ±2°C并维持半小时；然后加入β - 二酮25KG继续搅拌半小时。
【主权项】
1.一种低味环保复合PVC热稳定剂的制备方法，其步骤如下: 步骤I)生物基过碱液体脂肪酸钙锌盐反应合成工序 将一元生物基脂肪酸、氢氧化钙、氧化锌、有机溶剂和生物基脂肪醇在惰性气体的保护下采用微乳化工艺进行反应，在60-150°C下用酸性气体参与反应，反应3-6小时得到钙金属质量百分含量为10-12%以及锌金属质量百分含量为12-15%的生物基过碱液体脂肪酸钙锌盐，其pH值彡7.0 ； 步骤2)表面活化处理工序 将步骤I)得到的生物基过碱液体脂肪酸钙锌盐和亚磷酸酯依次加入反应釜中，开动搅拌并升温，待充分均匀，温度控制在105-125?后，加入表面活性剂搅拌40-60分钟进行活化处理完成主稳定剂的配制； 步骤3)成品复配工序 在步骤2)得到的混合物中加入环氧值多6.0的环氧大豆油、抗氧剂和溶剂，开动搅拌并升温至85-95°C并维持20-40分钟；然后加入β - 二酮继续搅拌20-40分钟即得到低味环保复合PVC热稳定剂。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的低味环保复合PVC热稳定剂由以下质量百分比的组分组成: 妈金属质量百分含量为10-12%以及锌金属质量百分含量为12-15%的生物基过碱液体脂肪酸钙锌盐15-55% ； 环氧值>6.5的环氧大豆油5.0-10.0% ； 亚磷酸酯10.0-20.0% ； 抗氧剂1.0-5.0% ； 表面活性剂5.0-15.0% ；溶剂 10.0-60.0% ；β - 二酮 1.25-2.50%。3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述的亚磷酸酯为亚磷酸三壬苯酯、聚(二丙二醇)苯基亚磷酸酯、亚磷酸一苯二异癸酯、亚磷酸二苯一异癸酯的一种或多种。4.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述的抗氧剂为抗氧剂1010、1076、3114、264、168、626 的一种或多种。5.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述的溶剂为二丙二醇甲醚、二乙二醇甲醚、二丙二醇醚、二乙二醇醚中的一种或多种。6.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述的一元生物基脂肪酸为从植物或动物油脂中提取的C12?C22饱和脂肪酸或不饱和脂肪酸，所述的C 12?C22饱和脂肪酸为月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸、山嵛酸中的一种或多种；所述的C12?C22不饱和脂肪酸为棕榈油酸、油酸、亚油酸、亚麻酸中的一种或多种。7.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述的有机溶剂为正丁醇、异丁醇、异丙醇、正丙醇、乙二醇甲醚、乙二醇乙醚、乙二醇丁醚中的一种或多种。8.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述的生物基脂肪醇为从植物或动物油脂中提取的甲醇、乙醇、乙二醇、三甘醇、三乙二醇、二乙二醇、仲丁醇、丙三醇、异癸醇中的一种或多种。9.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述的酸性气体为二氧化碳、氯气、硫化氢、二氧化氮、氯化氢、二氧化硫中的一种或多种。10.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述的表面活性剂为硅烷、钛酸酯、铝酸酯中的一种或多种。
【专利摘要】本发明涉及一种低味环保复合PVC热稳定剂的制备方法。目前国内压延膜、人造革用稳定剂基本为液体品种，都存在挥发性问题，室内及汽车装饰材料使用传统的复合稳定剂无法解决气味问题。本发明的特征在于，将一元生物基脂肪酸、氢氧化钙、氧化锌、有机溶剂和生物基脂肪醇在惰性气体的保护下采用微乳化工艺进行反应，得到的生物基过碱液体脂肪酸钙锌盐和亚磷酸酯依次加入反应釜中，加入表面活性剂进行活化处理完成主稳定剂的配制；在得到的混合物中加入环氧大豆油、抗氧剂和溶剂，开动搅拌并升温至105-115℃并维持20-40分钟；然后加入β-二酮继续搅拌20-40分钟。本发明的热稳定剂解决了PVC塑料制品的气味问题。
【IPC分类】C08K9/06, C08K5/526, C08L27/06, C08K9/04, C08K5/098, C08K5/523, C08K13/06, C08K5/1515
【公开号】CN104987623
【申请号】CN201510419876
【发明人】胡奋奋, 童敏伟, 蔡敏华
【申请人】浙江传化华洋化工有限公司
【公开日】2015年10月21日
【申请日】2015年7月17日