一种新型pvc热稳定剂的制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种新型PVC热稳定剂的制备方法，属于膨润土深加工技术领域，所述新型PVC热稳定剂是经过配料制浆、酸活化反应、压滤、碱化、碱性白土颗粒表面修饰、干燥、粉碎等步骤制成的。本发明生产的新型PVC热稳定剂Ca(OH)2含量为42?44wt％，活性指数为97％?99％，热稳定时间为151?158min；本发明生产的新型PVC热稳定剂为负载型，吸附氯化氢后热稳定剂的形态保持不变，不会释放出盐或有机物污染PVC；本发明制备的新型PVC热稳定剂无毒、无味，安全环保。
【专利说明】一种新型PVC热稳定剂的制备方法 【技术领域】
[0001] 本发明属于膨润土深加工技术领域，具体涉及一种新型PVC热稳定剂的制备方法。 【【背景技术】】
[0002] 膨润土称为天然纳米材料、万用粘土。我国膨润土品质优良，矿储量居世界第二 位，除少量出口作为有机膨润土的原料外，其余皆以膨润土粉和活性白土形式行销国内，这 些产品属初级产品，经济效益不高，资源利用水平低。为了获得更大的经济效益，需要开发 高科技含量的系列化新产品，拓展应用新领域。
[0003] 专利申请文献"一种负载氢氧化钙活性白土的制备方法（申请号： 201510081886.1)"公开了一种负载氢氧化钙活性白土的制备方法，所述的负载氢氧化钙活 性白土是经过配料制浆、酸活化反应、第一次压滤、洗涤和第二次压滤、碱化、第三次压滤、 干燥、粉碎等步骤制备的，该方法生产出来的碱性白土由于存在白度不高、碱容量低、质量 不稳定等缺点，影响了其进一步应用。
[0004] PVC(聚氯乙烯）是由氯乙烯聚合反应生成的热塑性聚合物，由于其制品具有软硬 度易调控、力学性能较好、耐腐蚀、电绝缘性好、透明性高以及价廉等优点，在建筑、轻工、化 工、电子、航天、汽车、农业等领域中具有广泛的用途。但是，PVC在加工过程中容易发生热降 解现象，产生氯化氢，并且氯化氢具有催化加速降解作用。因此，通常需要添加热稳定剂以 抑制热降解，提尚P VC制品的性能。
[0005] PVC热稳定剂一般为弱碱性物质，主要有铅盐类、金属皂类、有机物类及它们的混 合物，这些热稳定剂在使用过程中，其活性组分直接与PVC接触，在PVC热成型加工后稳定剂 与PVC部分分解释放出来的氯化氢反应，生成氯化物盐类，这些盐类对PVC的性能会产生影 响。类水滑石PVC热稳定剂是一种层状弱碱材料，虽然其层间具有吸附氯化氢的能力，但其 吸附容量不大，起活性组分的主要是其晶层，它与氯化氢反应后生成氯化铝和氯化镁，对 PVC的导电、机械力学性能也产生影响。
[0006] 目前我国PVC热稳定剂的产量不断增加，其中有毒、污染严重的铅系热稳定剂不但 没有减少，反而有一定的增加，这对日益重视环境与安全的今天是格格不入的。膨润土、氢 氧化钙都是无毒、无味的，使碱性白土作为热稳定剂有了良好的安全环保性基础。碱性白土 中的氢氧化钙具有极强的吸附氯化氢能力，膨润土本身也具有材料填充剂功能，吸附氯化 氢后的产物留在蒙脱石内，因而有望成为一种性能优良的热稳定剂。广西具有丰富膨润土 资源，其中宁明县的膨润土矿最大，已探明储量为6.1亿吨，占全国储量的1/4,田东县的膨 润土矿蒙脱石含量在80%以上。因此，开发PVC热稳定剂，对开发当地丰富资源，发展地方经 济具有重要的意义。 【
【发明内容】
】
[0007] 本发明要解决的技术问题是提供一种新型PVC热稳定剂的制备方法，以解决现有 技术中碱性白土碱容量低、质量不稳定、亲油性差等问题。本发明制备的新型PVC热稳定剂 无毒、无味，安全环保，质量高。
[0008]为解决以上技术问题，本发明采用以下技术方案：
[0009 ] -种新型PVC热稳定剂的制备方法，包括以下步骤：
[0010] SI:将膨润土和浓度为10%-16%的活性白土废水按重量比为1.6-2.2:10-14混 合，在转速为200-500r/min条件下搅拌均匀，制得浆状物料A;
[0011] S2:将步骤Sl制得的浆状物料A加入到浓度为11 %-20%的无机混合酸中，所述无 机混合酸为浓度25-30wt%的盐酸、浓度32-36wt%的碳酸、浓度18-20wt%的磷酸按体积比 3-6 : 3-5 : 2-3组成的混合酸，浆状物料A与无机混合酸的重量比为1-3.2 :4-16，在转速为 200-550r/min条件下加入二硫化钠搅拌，二硫化钠与浆状物料A的重量比为1-2:50-150,加 热至82-93°(：，保持在82-93°(：条件下反应1.2-3.211，制得浆状物料8 ;
[0012] S3:将步骤S2制得的浆状物料B在压力为0.9-0.95MPa条件下进行压滤，制得含水 率为32 %-45 %的滤饼A;
[0013] S4:向步骤S3制得的滤饼A加水搅拌溶解，加水量为滤饼A重量的6-7.5倍，搅拌溶 解滤饼A完成后加入絮凝剂搅拌0.4-1.2h使溶液沉淀，将沉淀物在压力为0.9-0.95MPa条件 下进行压滤，制得含水率为32 % -45 %的滤饼B;
[0014] S5:将步骤S4制得的滤饼B加水搅拌溶解，加水量为滤饼B重量的5-6.5倍，搅拌溶 解滤饼B完成后，加入氢氧化钙溶液，制得浆物料C;
[0015] S6:将步骤S5制得的浆物料C在压力为0.9-0.95MPa条件下进行压滤，制得含水率 为32 %-45 %的滤饼C;
[0016] S7:将步骤S6制得的滤饼(3放在离心机中，在离心转速为4000-6000r/min条件下除 水至滤饼C含水率< 5 %后粉碎，所得粉碎物过筛A，制得负载氢氧化钙活性白土。
[0017] S8 :将步骤S7制得的碱性白土配成浓度为4 % -12 %的溶液，加入碱性白土质量 12%-30%的聚乙基丙烯酸酯，在转速200-400r/min条件下搅拌反应75-120min，制得浆物 料D;
[0018] S9:将步骤S8制得的浆物料D在压力为0.9-0.95MPa条件下进行压滤，制得含水率 为32 %-45 %的滤饼D;
[0019] S10:将步骤S9制得的滤饼D放在离心机中，在离心转速为4000-6000r/min条件下 除水至滤饼D含水率< 5%后粉碎，所得粉碎物过筛B，制得新型PVC热稳定剂。
[0020] 进一步地，步骤S4中所述絮凝剂包括有机絮凝剂、无机絮凝剂中的一种多种。
[0021] 进一步地，所述有机絮凝剂包括聚丙烯酸钠、聚丙烯酸钙、丙烯酰胺中的一种。
[0022] 进一步地，所述无机絮凝剂包括聚合硫酸铁、聚合硫酸铝中的一种。
[0023] 进一步地，步骤S5中所述氢氧化钙溶液浓度为8%_12%。
[0024] 进一步地，步骤S7中所述筛A的目数为300-600目。
[0025] 进一步地，步骤SlO中所述筛B的目数为200-500目。
[0026]本发明具有以下有益效果：
[0027] (1)本发明中加入还原剂可以将酸腐蚀设备产生的Fe3+还原为浅色的Fe 2+，避免Fe3 +带来的颜色影响活性白土的白度；
[0028] (2)本发明的碱性白土生产效率高，能耗和成本低；
[0029] (3)本发明生产的新型PVC热稳定剂Ca(OH)2含量为42-44wt%，活性指数为97%- 99%，热稳定时间为151-158min，说明本发明工艺生产的新型PVC热稳定剂质量高且稳定；
[0030] (4)本发明采用离心法除水，效率高，使得整个生产工艺周期缩短；
[0031] (5)本发明所得废酸可回收再利用，有效减少酸和处理污水的成本，有利于节能减 排；
[0032] (6)本发明把碱性白土颗粒的表面特性从亲水型转变为亲油型，能使新型PVC热稳 定剂与PVC相容性更好；
[0033] (7)本发明生产的新型PVC热稳定剂为负载型，吸附氯化氢后热稳定剂的形态保持 不变，不会释放出盐或有机物污染PVC;
[0034] (8)本发明生产的新型PVC热稳定剂无毒、无味，安全环保；
[0035] (9)原料来源易得，且制备容易。 【【具体实施方式】】
[0036]为便于更好地理解本发明，通过以下实施例加以说明，这些实施例属于本发明的 保护范围，但不限制本发明的保护范围。
[0037] 一种新型PVC热稳定剂的制备方法，包括以下步骤：
[0038] SI:将膨润土和浓度为10%-16%的活性白土废水按重量比为1.6-2.2:10-14混 合，在转速为200-500r/min条件下搅拌均匀，制得浆状物料A;
[0039] S2:将步骤Sl制得的浆状物料A加入到浓度为11 %-20%的无机混合酸中，所述无 机混合酸为浓度25-30wt%的盐酸、浓度32-36wt%的碳酸、浓度18-20wt%的磷酸按体积比 3-6 : 3-5 : 2-3组成的混合酸，浆状物料A与无机混合酸的重量比为1-3.2 :4-16，在转速为 200-550r/min条件下加入二硫化钠搅拌，二硫化钠与浆状物料A的重量比为1-2:50-150,加 热至82-93°(：，保持在82-93°(：条件下反应1.2-3.211，制得浆状物料8 ;
[0040] S3:将步骤S2制得的浆状物料B在压力为0.9-0.95MPa条件下进行压滤，制得含水 率为32 %-45 %的滤饼A;
[0041 ] S4:向步骤S3制得的滤饼A加水搅拌溶解，加水量为滤饼A重量的6-7.5倍，搅拌溶 解滤饼A完成后加入絮凝剂搅拌0.4-1.2h使溶液沉淀，将沉淀物在压力为0.9-0.95MPa条件 下进行压滤，制得含水率为32%-45%的滤饼B，所述絮凝剂包括有机絮凝剂和无机絮凝剂 中的一种，所述有机絮凝剂包括聚丙烯酸钠、聚丙烯酸钙、丙烯酰胺中的一种，所述无机絮 凝剂包括聚合硫酸铁、聚合硫酸铝中的一种；
[0042] S5:将步骤S4制得的滤饼B加水搅拌溶解，加水量为滤饼B重量的5-6.5倍，搅拌溶 解滤饼B完成后，加入氢氧化钙溶液，制得浆物料C;
[0043] S6:将步骤S5制得的浆物料C在压力为0.9-0.95MPa条件下进行压滤，制得含水率 为32 %-45 %的滤饼C;
[0044] S7:将步骤S6制得的滤饼C放在离心机中，在离心转速为4000-6000r/min条件下除 水至滤饼C含水率< 5 %后粉碎，所得粉碎物过300-600目筛，制得负载氢氧化钙活性白土。 [0045] S8 :将步骤S7制得的碱性白土配成浓度为4 % -12 %的溶液，加入碱性白土质量 12%-30%的聚乙基丙烯酸酯，在转速200-400r/min条件下搅拌反应75-120min，制得浆物 料D;
[0046] S9:将步骤S8制得的浆物料D在压力为0.9-0.95MPa条件下进行压滤，制得含水率 为32 %-45 %的滤饼D;
[0047] SlO:将步骤S9制得的滤饼D放在离心机中，在离心转速为4000-6000r/min条件下 除水至滤饼D含水率< 5 %后粉碎，所得粉碎物过200-500目筛，制得新型PVC热稳定剂。
[0048] 条件下面通过更具体实施例对本发明进行说明。
[0049] 实施例1
[0050] -种新型PVC热稳定剂的制备方法，包括以下步骤：
[00511 Sl:将膨润土和浓度为12%的活性白土废水按重量比为2:12混合，在转速为400r/ min条件下搅拌均匀，制得浆状物料A;
[0052] S2:将步骤SI制得的浆状物料A加入到浓度为15 %的无机混合酸中，所述无机混合 酸为浓度28wt %的盐酸、浓度34wt %的碳酸、浓度19wt %的磷酸按体积比4:3:2组成的混合 酸，浆状物料A与无机混合酸的重量比为2:10,在转速为400r/min条件下加入二硫化钠搅 拌，二硫化钠与浆状物料A的重量比为2:120，加热至85°C，保持在85°C条件下反应2.5h，制 得浆状物料B;
[0053] S3:将步骤S2制得的浆状物料B在压力为0.92MPa条件下进行压滤，制得含水率为 40 %的滤饼A;
[0054] S4:向步骤S3制得的滤饼A加水搅拌溶解，加水量为滤饼A重量的7倍，搅拌溶解滤 饼A完成后加入聚丙烯酸钠和聚合硫酸铝搅拌0.9h使溶液沉淀，将沉淀物在压力为0.92MPa 条件下进行压滤，制得含水率为38 %的滤饼B;
[0055] S5:将步骤S4制得的滤饼B加水搅拌溶解，加水量为滤饼B重量的6倍，搅拌溶解滤 饼B完成后，加入浓度为10 %的氢氧化钙溶液，制得浆物料C;
[0056] S6 :将步骤S5制得的浆物料C在压力为0.92MPa条件下进行压滤，制得含水率为 39 %的滤饼C;
[0057] S7:将步骤S6制得的滤饼C放在离心机中，在离心转速为5000r/min条件下除水至 滤饼C含水率为4 %后粉碎，所得粉碎物过500目筛，制得负载氢氧化钙活性白土。
[0058] S8:将步骤S7制得的碱性白土配成浓度为8 %的溶液，加入碱性白土质量20 %的聚 乙基丙稀酸酯，在转速300r/min条件下搅拌反应IOOmin，制得楽:物料D;
[0059] S9 :将步骤S8制得的浆物料D在压力为0.92MPa条件下进行压滤，制得含水率为 40 %的滤饼D;
[0060] S10:将步骤S9制得的滤饼D放在离心机中，在离心转速为5000r/min条件下除水至 滤饼D含水率为3 %后粉碎，所得粉碎物过400目筛，制得新型PVC热稳定剂。
[0061 ] 实施例2
[0062 ] -种新型PVC热稳定剂的制备方法，包括以下步骤：
[0063] Sl:将膨润土和浓度为16 %的活性白土废水按重量比为2.2 :14混合，在转速为 500r/min条件下搅拌均勾，制得楽;状物料A;
[0064] S2:将步骤Sl制得的浆状物料A加入到浓度为20%的无机混合酸中，所述无机混合 酸为浓度30wt %的盐酸、浓度36wt %的碳酸、浓度20wt %的磷酸按体积比6:5:3组成的混合 酸，浆状物料A与无机混合酸的重量比为3.2:16，在转速为550r/min条件下加入二硫化钠搅 拌，二硫化钠与浆状物料A的重量比为2:150，加热至93 °C，保持在93°C条件下反应1.2h，制 得浆状物料B;
[0065] S3:将步骤S2制得的浆状物料B在压力为0.95MPa条件下进行压滤，制得含水率为 45 %的滤饼A;
[0066] S4:向步骤S3制得的滤饼A加水搅拌溶解，加水量为滤饼A重量的7.5倍，搅拌溶解 滤饼A完成后加入聚合硫酸铁搅拌1.2h使溶液沉淀，将沉淀物在压力为0.95MPa条件下进行 压滤，制得含水率为45 %的滤饼B;
[0067] S5:将步骤S4制得的滤饼B加水搅拌溶解，加水量为滤饼B重量的6.5倍，搅拌溶解 滤饼B完成后，加入浓度为12 %的氢氧化钙溶液，制得浆物料C;
[0068] S6 :将步骤S5制得的浆物料C在压力为0.95MPa条件下进行压滤，制得含水率为 45 %的滤饼C;
[0069] S7:将步骤S6制得的滤饼C放在离心机中，在离心转速为6000r/min条件下除水至 滤饼C含水率为5 %后粉碎，所得粉碎物过600目筛，制得负载氢氧化钙活性白土。
[0070] S8:将步骤S7制得的碱性白土配成浓度为12%的溶液，加入碱性白土质量30%的 聚乙基丙稀酸酯，在转速400r/min条件下搅拌反应75min，制得楽:物料D;
[0071] S9 :将步骤S8制得的浆物料D在压力为0.95MPa条件下进行压滤，制得含水率为 45 %的滤饼D;
[0072] S10:将步骤S9制得的滤饼D放在离心机中，在离心转速为6000r/min条件下除水至 滤饼D含水率为5 %后粉碎，所得粉碎物过500目筛，制得新型PVC热稳定剂。
[0073] 实施例3
[0074] -种新型PVC热稳定剂的制备方法，包括以下步骤：
[0075] Sl:将膨润土和浓度为10 %的活性白土废水按重量比为1.6 :10混合，在转速为 200r/min条件下搅拌均勾，制得楽;状物料A;
[0076] S2:将步骤Sl制得的浆状物料A加入到浓度为11 %的无机混合酸中，所述无机混合 酸为浓度25wt %的盐酸、浓度32wt %的碳酸、浓度18wt %的磷酸按体积比3:3:2组成的混合 酸，浆状物料A与无机混合酸的重量比为1:4，在转速为200r/min条件下加入二硫化钠搅拌， 二硫化钠与浆状物料A的重量比为1: 50，加热至82°C，保持在82°C条件下反应3.2h，制得浆 状物料B;
[0077] S3 :将步骤S2制得的浆状物料B在压力为0.9MPa条件下进行压滤，制得含水率为 32 %的滤饼A;
[0078] S4:向步骤S3制得的滤饼A加水搅拌溶解，加水量为滤饼A重量的6倍，搅拌溶解滤 饼A完成后加入丙烯酰胺搅拌0.4h使溶液沉淀，将沉淀物在压力为0.9MPa条件下进行压滤， 制得含水率为32 %的滤饼B;
[0079] S5:将步骤S4制得的滤饼B加水搅拌溶解，加水量为滤饼B重量的5倍，搅拌溶解滤 饼B完成后，加入浓度为8 %的氢氧化钙溶液，制得浆物料C;
[0080] 36:将步骤55制得的浆物料(：在压力为0.910^条件下进行压滤，制得含水率为32% 的滤饼C;
[0081 ] S7 :将步骤S6制得的滤饼C放在离心机中，在离心转速为4000r/min条件下除水至 滤饼C含水率为4 %后粉碎，所得粉碎物过300目筛，制得负载氢氧化钙活性白土。
[0082] S8:将步骤S7制得的碱性白土配成浓度为4%的溶液，加入碱性白土质量12%的聚 乙基丙稀酸酯，在转速200r/min条件下搅拌反应120min，制得楽:物料D;
[0083] S9:将步骤S8制得的浆物料D在压力为0.9MPa条件下进行压滤，制得含水率为32 % 的滤饼D;
[0084] S10:将步骤S9制得的滤饼D放在离心机中，在离心转速为4000r/min条件下除水至 滤饼D含水率为4%后粉碎，所得粉碎物过200目筛，制得新型PVC热稳定剂。
[0085]实施例1-3中新型PVC热稳定剂颗粒的含水量、Ca(OH)2含量、活性指数、热稳定时 间分析结果见下表。
[0087]由上表可知，本发明制备的碱性白土产品含水率< 5% ,Ca(OH)2含量为42-44wt %，活性指数为97%-99%，热稳定时间为151-158min，由此可见，本发明工艺生产的新 型PVC热稳定剂质量高且稳定。
[0088]以上内容不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明，对于本发明所属技术领 域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换， 都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。
【主权项】
1. 一种新型PVC热稳定剂的制备方法，其特征在于:包括以下步骤： S1:将膨润土和浓度为10 %-16%的活性白土废水按重量比为1.6-2.2:10-14混合，在 转速为200-500r/min条件下搅拌均匀，制得浆状物料A; S2:将步骤S1制得的浆状物料A加入到浓度为11 %-20%的无机混合酸中，所述无机混 合酸为浓度25-30wt %的盐酸、浓度32-36wt %的碳酸、浓度18-20wt %的磷酸按体积比3-6: 3-5 : 2-3组成的混合酸，浆状物料A与无机混合酸的重量比为1-3.2 :4-16，在转速为200-550r/min条件下加入二硫化钠搅拌，二硫化钠与浆状物料A的重量比为1-2:50-150，加热至 82-93 °C，保持在82-93 °C条件下反应1.2-3.2h，制得浆状物料B; S3:将步骤S2制得的浆状物料B在压力为0.9-0.95MPa条件下进行压滤，制得含水率为 32 %-45 %的滤饼A; S4:向步骤S3制得的滤饼A加水搅拌溶解，加水量为滤饼A重量的6-7.5倍，搅拌溶解滤 饼A完成后加入絮凝剂搅拌0.4-1.2h使溶液沉淀，将沉淀物在压力为0.9-0.95MPa条件下进 行压滤，制得含水率为32 % -45 %的滤饼B; 55 :将步骤S4制得的滤饼B加水搅拌溶解，加水量为滤饼B重量的5-6.5倍，搅拌溶解滤 饼B完成后，加入氢氧化钙溶液，制得浆物料C; 56 :将步骤S5制得的浆物料C在压力为0.9-0.95MPa条件下进行压滤，制得含水率为 32 %-45 %的滤饼C; S7:将步骤S6制得的滤饼C放在离心机中，在离心转速为4000-6000r/min条件下除水至 滤饼C含水率< 5%后粉碎，所得粉碎物过筛A，制得负载氢氧化钙活性白土。 58 :将步骤S7制得的碱性白土配成浓度为4 %-12 %的溶液，加入碱性白土质量12 % -30%的聚乙基丙烯酸酯，在转速200-400r/min条件下搅拌反应75-120min，制得浆物料D; 59 :将步骤S8制得的浆物料D在压力为0.9-0.95MPa条件下进行压滤，制得含水率为 32 %-45 %的滤饼D; S10:将步骤S9制得的滤饼D放在离心机中，在离心转速为4000-6000r/min条件下除水 至滤饼D含水率< 5%后粉碎，所得粉碎物过筛B，制得新型PVC热稳定剂。2. 根据权利要求1所述的新型PVC热稳定剂的制备方法，其特征在于，步骤S4中所述絮 凝剂包括有机絮凝剂、无机絮凝剂中的一种或多种。3. 根据权利要求3所述的新型PVC热稳定剂的制备方法，其特征在于，所述有机絮凝剂 包括聚丙烯酸钠、聚丙烯酸钙、丙烯酰胺中的一种。4. 根据权利要求3所述的新型PVC热稳定剂的制备方法，其特征在于，所述无机絮凝剂 包括聚合硫酸铁、聚合硫酸铝中的一种。5. 根据权利要求1所述的新型PVC热稳定剂的制备方法，其特征在于，步骤S5中所述氢 氧化妈溶液浓度为8 %-12 %。6. 根据权利要求1所述的新型PVC热稳定剂的制备方法，其特征在于，步骤S7中所述筛A 的目数为300-600目。7. 根据权利要求1所述的新型PVC热稳定剂的制备方法，其特征在于，步骤S10中所述筛 B的目数为200-500目。
【文档编号】C08K3/34GK105860335SQ201610259641
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年4月25日
【发明人】梁福珏, 梁福瑜
【申请人】广西隆安瑞丰工贸有限公司