一种钠锌pvc稳定剂及其制备方法

文档序号:3646370阅读:281来源:国知局
专利名称:一种钠锌pvc稳定剂及其制备方法
技术领域
本发明属于PVC热稳定剂制备技术领域,特别是无毒、透明性高的钠锌PVC稳定剂
的制备。
背景技术
近年来,世界对PVC的总需求量仍出现增长的趋势,由于聚氯乙烯塑料具有自熄、 阻燃,耐磨、强度较高、电绝缘性和化学稳定性好等优点,且价格低廉,应用十分广泛,但是 PVC结构的特殊性,在加工的过程中热稳定性较差,在使用的过程中会产生变色、热降解等
劣化现象,在加工时需加入一定量的热稳定剂以抑制其降解,增加其热稳定性。 目前,我国钠锌稳定剂还处于研发阶段,大多数PVC在加工的过程中使用的都是 钙锌稳定剂。国产的钙皂锌皂复配稳定剂其稳定性相对较差,与PVC的相容性也不好,而且 钙皂用量大时透明度差,易喷霜。正因为国内无成熟产品,而进口产品售价高制约着中国禁 铅、锡的推广力度,形成了国产PVC制品基本不考虑环保,出口制品和一些较高档次的PVC
制品只好用进口热稳定剂的局面。在一些特别要求的场所,钙锌稳定剂的应用受到了很大
的限制。所以对新型的PVC稳定级的需求有很大的市场前景。 在传统的钙锌稳定剂中加入各种辅助的其他的助剂,克服已有的在实际应用的问 题也有所报道。公开号为CN101041729A的专利中,采用一步合成熔融法脂肪酸钙和脂肪酸 锌,再加入水滑石、双酚A等生产出来的一种无毒钙锌热稳定剂,可以提高制品的稳定性, 降低成本。在公开号为CN101092492A中,提出了一种适用于电缆行业应用的PVC稳定剂的 制备方法,用金属的有机液体与有机稳定齐U、协同稳定剂反应得到的稳定剂,组方合理、方 法简单等优点。但是加入钙锌稳定剂的PVC制品会出现锌烧现象。 我们采用自主设计制备的Na/Zn稳定剂具有传统的稳定剂的优点,而且可以克服 传统的钙锌稳定剂在使用的过程中出现的锌烧现象(锌烧金属镉与锌盐具有较强的抑 制PVC的变色能力,因此初期制品的色相好,但是后期因为生成的CdCl2, ZnCl2具有极强的 脱HC1作用,因而使得长期耐烧性很差,在后期PVC剧烈变色,尤其为锌皂非常容易急剧变 黑。)。在使用的过程中,与煤油的复配使用,可以延长制品的锌烧现象的延迟。到目前为 止,未见有关于钠锌稳定剂的的制备方法的报导。 钠锌复合热稳定剂是PVC热稳定剂,其稳定效果好。最大优点是无毒,符合当今经 济、社会发展对环境的要求。这是因为纳是一种无毒金属,锌是构成生物体不可缺少的一种 微量元素。克服了传统的钙锌稳定剂的锌皂的初期耐热性好而长期耐热性差,钙皂长期耐 热性好而初期耐热性差的缺点。我们自主设计的钠锌稳定剂的制备方法,适当改变主稳定 剂和无机辅助稳定剂的配比,研制出一种新型的长效的热稳定剂。

发明内容
本发明制备的过程简单,工艺安全,且能大量的生产Na/Zn稳定剂。钠锌稳定剂的 制备方法主要采用溶液皂液法,即将异辛酸在氢氧化钠溶液中经复分解得到相应的盐,再与相应的锌中间体进行皂化反应,得到钠锌复合热稳定剂。 本发明的第一 目的是提供一种高效无毒、稳定性能、环保性很好且能克服传统稳 定剂缺点的一种新型的钠锌PVC稳定剂。 钠锌PVC稳定剂,组分按重量百分比计算,组成如下锌中间体20 38%、钠中间 体41 91%、亚磷酸酯1.3 1.4%和丙烯酸树脂0. 1 0. 2%。 其中,锌中间体,组分按重量百分比计算,组成如下氧化锌18 35%、异辛酸
30 63%、抗氧剂11 23%、消泡剂0. 0029 0. 0031%和过滤助剂0. 34 0. 46% ; 钠中间体,组分按重量百分比计算,组成如下氢氧化钠10 20%、异辛酸33
74%、顺-丁烯二酸二丁酯10 20%、煤油8 15%和过滤助剂0. 42%。 上述的抗氧剂为四(3,5-二叔丁基-4-羟基)苯丙酸季戊四醇酯、2,6-三级丁
基-4-甲基苯酚或双(3,5-三级丁基-4-羟基苯基)硫醚;消泡剂为聚二甲基硅氧烷;过滤
助剂为硅藻土。 本发明的第二目的是提供上述钠锌PVC稳定剂的制备方法,具体为
(1)按配比加入异辛酸,抗氧剂、消泡剂、氧化锌和过滤助剂,搅拌10 20min,升 温至110 13(TC,抽真空后加入用以补充抽出的蒸馏水分重量的异辛酸,继续搅拌得到锌 中间体; (2)按配比加入异辛酸、煤油、氢氧化钠、顺-丁烯二酸二丁酯和过滤助剂,搅拌 10 20min,升温至110 130°C ,抽真空后加入用以补充蒸馏水分重量的煤油,继续搅拌得 到钠中间体; (3)将制备得到的锌中间体和钠中间体按比例,再配以亚磷酸酯和丙烯酸树脂,升 温至100 ll(TC,搅拌10 20min,降温得到钠锌稳定剂。 步骤1的抽真空指维持在120°C、-0. 9MPa,直至抽出的蒸馏水分重量达到总物质 重量的3. 5%。 步骤2的抽真空指维持在120°C 、-0. 9Mpa,直至抽出的蒸馏水分重量达总物质重 量的6. 6%。 本发明的理论创新点在于钠元素的结构,克服了传统的钙锌稳定级的锌烧现象。 在配方中锌中间体的的主要功能是(1)捕捉PVC释放的HC1,因而对PVC有长期的稳定性 作用;(2)锌化合物通过置换烯丙基氯抑制多烯烃链的生长,使PVC稳定。而钠中间体中的 钠元素属于第一主族,与钙元素的性质相近。但是钠元素的最外层电子为l,原子核中质子 对最外层电子的束缚力较小,不能与PVC树脂的不稳定氯原子形成配位键,因而抑制了 PVC 的降解。
具体实施例方式
实施例一 钠锌稳定剂的制备
1、锌中间体(CZ-109)的制备 在反应槽中加入389kg异辛酸、144kg抗氧剂、0. 018kg消泡剂、116kg氧化锌和 2. 16kg过滤助剂。搅拌反应二十分钟后。降低搅拌的速度,缓慢升温至115 125t:,开始 抽真空,维持在120°C、-0. 9MPa,直至抽出的蒸馏水分重量达到22. 8kg。加入用以补充蒸馏 水分重量的异辛酸,搅拌十分钟。空气加压,将反应槽中的物质打至排放槽中。过滤至滤液完全澄清时,得到锌中间体。 2、钠中间体(CA-106)的制备 在反应槽中加入819kg异辛酸、313kg煤油、213kg氢氧化钠、313kg顺-丁烯二酸 二丁酯和6. 69kg过滤助剂,开始搅拌,反应二十分钟。以蒸汽加温至115 125°C,开始抽 真空,维持在120°C、 -0. 9MPa、5分钟,停止抽真空、加热并消除真空。保证抽出的蒸馏水分 重量达109.9kg。加入用以补充蒸馏水分重量的煤油,继续搅拌十分钟。以空气加压,将反 应槽中的物质打至排放槽中。过滤滤液完全澄清时,得到钠中间体。
3、钠锌稳定剂(CRV-809)的制备 依顺序加入620kgCZ-109、1570kgCA-106、28kg亚磷酸酯于反应槽中,开始搅拌。 加入2kg丙烯酸树脂。升温至10(TC,搅拌20分钟。停止加热,降温至6(TC 65t:,得到钠 锌稳定剂。 实施例二 钠锌稳定剂的制备
1、锌中间体(CZ-109)的制备 在反应槽中加入395kg异辛酸,148kg抗氧剂、0. 029kg消泡剂、120kg氧化锌和 2.88kg过滤助剂。开始搅拌,反应二十分钟。降低搅拌的速度,缓慢升温至115 125°C, 开始抽真空,维持在120°C、 -0. 9MPa,直至抽出的蒸馏水分重量达到23. 30kg。加入用以补 充蒸馏水分重量的异辛酸,搅拌十分钟。空气加压,将反应槽中的物质打至排放槽中。过滤 至滤液完全澄清时,得到锌中间体。
2、钠中间体(CA-106)的制备 在反应槽中加入843kg异辛酸、333kg煤油、240kg氢氧化钠、333kg顺-丁烯二酸 二丁酯和6.69kg过滤助剂。开始搅拌,反应二十分钟。以蒸汽加温至115 125t:,开始抽 真空,维持在120°C、 -0. 9MPa、5分钟,停止抽真空、加热并消除真空。直至抽出的蒸馏水分 重量达到115.88kg。加入用以补充蒸馏水分重量的煤油,继续搅拌十分钟。以空气加压,将 反应槽中的物质打至排放槽中。过滤滤液完全澄清时,得到钠中间体。
3、钠锌稳定剂(CRV-809)的制备 依顺序加入765kgCZ-109、1970kgCA-106、40kg亚磷酸酯于反应槽中,开始搅拌。 加入5kg丙烯酸树脂。升温至11(TC,搅拌20分钟。停止加热,降温至6(TC 65t:,得到钠 锌稳定剂。
权利要求
一种钠锌PVC稳定剂,组分按重量百分比计算,组成如下锌中间体20~38%、钠中间体41~91%、亚磷酸酯1.3~1.4%和丙烯酸树脂0.1~0.2%;其中,锌中间体,组分按重量百分比计算,组成如下氧化锌18~35%、异辛酸30~63%、抗氧剂11~23%、消泡剂0.0029~0.0031%和过滤助剂0.34~0.46%;钠中间体,组分按重量百分比计算,组成如下氢氧化钠10~20%、异辛酸33~74%、顺-丁烯二酸二丁酯10~20%、煤油8~15%和过滤助剂0.42%。
2. 权利要求1所述的一种钠锌PVC稳定剂,其特征在于上述的抗氧剂为四(3,5-二叔 丁基-4-羟基)苯丙酸季戊四醇酯、2,6-三级丁基-4-甲基苯酚或双(3,5-三级丁基-4-羟 基苯基)硫醚;消泡剂为聚二甲基硅氧烷;过滤助剂为硅藻土。
3. 权利要求1所述的钠锌PVC稳定剂的制备方法为(1) 按配比加入异辛酸,抗氧剂、消泡剂、氧化锌和过滤助剂,搅拌10 20min,升温至 110 13(TC,抽真空后加入用以补充抽出的蒸馏水分重量的异辛酸,继续搅拌得到锌中间 体;(2) 按配比加入异辛酸、煤油、氢氧化钠、顺-丁烯二酸二丁酯和过滤助剂,搅拌10 20min,升温至110 130°C ,抽真空后加入用以补充蒸馏水分重量的煤油,继续搅拌得到钠 中间体;(3) 将制备得到的锌中间体和钠中间体按比例,再配以亚磷酸酯和丙烯酸树脂,升温至 100 ll(TC,搅拌10 20min,降温得到钠锌稳定剂。
4. 权利要求3所述的钠锌PVC稳定剂的制备方法,其特征在于步骤1的抽真空指维持在120°C、-0. 9MPa,直至抽出的蒸馏水分重量达到总物质重量的3. 5%。
5. 权利要求3所述的钠锌PVC稳定剂的制备方法,其特征在于步骤2的抽真空指维 持在120°C 、 -0. 9Mpa,直至抽出的蒸馏水分重量达总物质重量的6. 6% 。
全文摘要
一种钠锌PVC稳定剂及其制备方法,属于PVC热稳定剂制备技术领域。按配比加入异辛酸,抗氧剂、消泡剂、氧化锌和过滤助剂,搅拌10~20min,升温至110~130℃,抽真空后加入用以补充抽出的蒸馏水分重量的异辛酸,继续搅拌得到锌中间体;按配比加入异辛酸、煤油、氢氧化钠、顺-丁烯二酸二丁酯和过滤助剂,搅拌10~20min,升温至110~130℃,抽真空后加入用以补充蒸馏水分重量的煤油,继续搅拌得到钠中间体;将制备得到的锌中间体和钠中间体按比例,再配以亚磷酸酯和丙烯酸树脂,升温至100~110℃,搅拌10~20min,降温得到钠锌稳定剂。本发明制备的过程简单,工艺安全,且能大量的生产Na/Zn稳定剂。
文档编号C08K5/098GK101712771SQ200910036070
公开日2010年5月26日 申请日期2009年10月16日 优先权日2009年10月16日
发明者沈卫锋 申请人:常州嘉仁禾化学有限公司
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1