一种复合热稳定剂的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种复合热稳定剂的制备方法，属于PVC材料添加剂制备领域。
【背景技术】
[0002]聚氯乙烯(PVC)作为五大通用塑料之一，凭借其良好的阻燃性、抗化学腐蚀性、耐磨性、电绝缘性、价格低廉等优点，逐渐发展成为21世纪主要的化学建材之一，全球PVC市场需求快速增长，PVC热稳定剂的品种也不断涌现。目前，PVC常用的热稳定剂有铅盐、金属皂、有机锡和稀土热稳定剂等种类。热稳定剂目前主要分铅类、金属皂类、有机锡类、稀土类、有机锑类五大类和有机辅助剂。铅盐类稳定剂存在毒性、且造成一系列环境问题，因此铅盐复合热稳定剂顺应趋势而诞生，虽然铅盐的使用量减少了，但仍存在毒害，镉铅热稳定剂的淘汰已是历史的必然。金属皂类热稳定剂效果性能有限。
[0003]目前工业上常用的热稳定剂主要有铅盐类、金属皂和有机锡等，但产品不是价格昂贵，就是有毒，不能满足环保要求。传统的硬脂酸钙、硬脂酸锌是公认的无毒热稳定剂，但其作为热稳定剂，其性能仍然难以满足PVC加工应用性能要求，另外其与PVC的相容性也较差。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题:针对目前传统热稳定剂存有毒害，价格昂贵且与PVC的相容性较差的问题，本发明提供了一种复合热稳定剂的制备方法，本发明首先利用氧化镁及氧化钙煅烧活化，再配以稀土元素，经酸浸泡溶解，随后将其再碱性及混合气的环境下反应，形成复合液，然后对水滑石进行预处理，使其表面改性，最后将其高温煅烧扩大内部结构，使用复合液对其进行降温，使复合液中的钙镁等有效物质依附于内部，同时使水滑石表面具有双键结构，提高相容性，从而制备得一种无毒害，与PVC的相容性好的复合热稳定剂。
[0005]为解决上述技术问题，本发明采用如下所述的技术方案是:
(1)分别称取200?300g氧化镁和100?120g氧化钙放入混合机中混合均匀，随后将其放入煅烧炉中，升温至800°C活化，保温30?40min后，随炉冷却至室温，然后将煅烧物取出放入带有搅拌器、回流冷凝管及温度计的四口烧瓶中，再分别向其中加入700?900mL质量分数为70 %的硫酸溶液及120?150g硝酸铈；
(2)待上述物质加入完成后，将烧瓶移至水浴锅中升温至80°C，保温20?30min后，向其中加入130?160g碳酸氢钠，再使用质量分数为28%的氢氧化钠溶液调节pH至10.0?10.5，向烧瓶中通入混合气体排出瓶中空气，所述混合气体是由氮气、氢气和甲硅烷按体积比6:3:1进行混合而成；
(3)待烧瓶中的空气完全被排出后，启动搅拌器，以转速300r/min，搅拌2?3h后，将95?115mL温度为10 °C质量分数5 %的月桂酸乙醇溶液，使用分液漏斗在5?1min内滴加入烧瓶中，继续搅拌5?1min后，降温至60?65°C，保温陈化12?14h后，降至室温，得复合液，备用；
(4)称取800?900g铝镁水滑石放入粉碎机中粉碎，过100目筛，将所得颗粒放入烧瓶中，分别向其中加入90?10mL桐油、120?130mL丙二醇及30?50g马来酸，搅拌均匀，然后加热至100?120°C后，保温搅拌反应I?3h后，静置10?15min后，进行减压过滤，将过滤后的滤饼放入烘箱中干燥完全，随后将其放入球磨机中进行研磨，过200目筛；
(5)将上述过筛后的颗粒放入马弗炉中，设定温度为700°C，保温20?30min，随后将步骤(3)所得的复合液放置于冰水浴中，设定温度为10°C，使复合液的温度与设定温度一致，然后将保温结束后的颗粒从马弗炉中快速取出，浸泡于复合液中，静置保温陈化3?4h后，进行减压过滤，收集过滤物放入风干机中风干，再将其放入粉碎机中粉碎，过200目筛，即可得到复合热稳定剂。
[0006]本发明的应用方法:按质量比100: 3，将PVC与本发明所得的复合热稳定剂混合均勾后，放入双棍开炼机中，在温度为175?185 °C下，混炼4?6min后将其拉成厚为I?4mm的样品，经检测得静态老化试验中变黄时间达到62?68min，刚果红变色实验变色时间达到45?52min，分散效果好。
[0007]本发明与其他方法相比，有益技术效果是:
(1)本发明所制得的复合热稳定剂与PVC相容性好，无毒害；
(2)本发明所制得的热稳定剂流动性好，制作简单。
【具体实施方式】
[0008]分别称取200?300g氧化镁和100?120g氧化钙放入混合机中混合均匀，随后将其放入煅烧炉中，升温至800°C活化，保温30?40min后，随炉冷却至室温，然后将煅烧物取出放入带有搅拌器、回流冷凝管及温度计的四口烧瓶中，再分别向其中加入700?900mL质量分数为70 %的硫酸溶液及120?150g硝酸铈;待上述物质加入完成后，将烧瓶移至水浴锅中升温至80 °C，保温20?30min后，向其中加入130?160g碳酸氢钠，再使用质量分数为28%的氢氧化钠溶液调节pH至10.0?10.5，向烧瓶中通入混合气体排出瓶中空气，所述混合气体是由氮气、氢气和甲硅烷按体积比6:3:1进行混合而成；待烧瓶中的空气完全被排出后，启动搅拌器，以转速300r/min，搅拌2?3h后，将95?115mL温度为10°C质量分数5%的月桂酸乙醇溶液，使用分液漏斗在5?1min内滴加入烧瓶中，继续搅拌5?1min后，降温至60?65°C，保温陈化12?14h后，降至室温，得复合液，备用;称取800?900g铝镁水滑石放入粉碎机中粉碎，过100目筛，将所得颗粒放入烧瓶中，分别向其中加入90?10mL桐油、120?130mL丙二醇及30?50g马来酸，搅拌均匀，然后加热至100?120°C后，保温搅拌反应I?3h后，静置10?15min后，进行减压过滤，将过滤后的滤饼放入烘箱中干燥完全，随后将其放入球磨机中进行研磨，过200目筛;将上述过筛后的颗粒放入马弗炉中，设定温度为700°C，保温20?30min，随后将所得的复合液放置于冰水浴中，设定温度为10°C，使复合液的温度与设定温度一致，然后将保温结束后的颗粒从马弗炉中快速取出，浸泡于复合液中，静置保温陈化3?4h后，进行减压过滤，收集过滤物放入风干机中风干，再将其放入粉碎机中粉碎，过200目筛，即可得到复合热稳定剂。
[0009]实例I
分别称取200g氧化镁和10g氧化钙放入混合机中混合均匀，随后将其放入煅烧炉中，升温至800°C活化，保温30min后，随炉冷却至室温，然后将煅烧物取出放入带有搅拌器、回流冷凝管及温度计的四口烧瓶中，再分别向其中加入700mL质量分数为70%的硫酸溶液及120g硝酸铈;待上述物质加入完成后，将烧瓶移至水浴锅中升温至80°C，保温20min后，向其中加入130g碳酸氢钠，再使用质量分数为28%的氢氧化钠溶液调节pH至10.0，向烧瓶中通入混合气体排出瓶中空气，所述混合气体是由氮气、氢气和甲硅烷按体积比6:3:1进行混合而成；待烧瓶中的空气完全被排出后，启动搅拌器，以转速300r/min，搅拌2h后，将95mL温度为1 °C质量分数5 %的月桂酸乙醇溶液，使用分液漏斗在5min内滴加入烧瓶中，继续搅拌5min后，降温至60°C，保温陈化12h后，降至室温，得复合液，备用;称取SOOg铝镁水滑石放入粉碎机中粉碎，过100目筛，将所得颗粒放入烧瓶中，分别向其中加入90mL桐油、120mL丙二醇及30g马来酸，搅拌均匀，然后加热至100°C后，保温搅拌反应Ih后，静置1min后，进行减压过滤，将过滤后的滤饼放入烘箱中干燥完全，随后将其放入球磨机中进行研磨，过200目筛;将上述过筛后的颗粒放入马弗炉中，设定温度为700°C，保温20min，随后将所得的复合液放置于