专利名称：铝酸酯改性分子筛pvc用热稳定剂及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种铝酸酯改性分子筛PVC用热稳定剂及其制备方法，属于化工技术领域。
背景技术：
众所周知，PVC在加工温度条件下，易发生分解，必须加入稳定剂才能使其顺利加工。另外，聚氯乙烯受热或受紫外线辐射时，也会引起聚合物的降解及脱HC1。因此，PVC的使用和加工必须使用稳定剂。稳定剂是一种化学助剂，它能抑制PVC在加工成型和使用过程中由于热、光作用而引起的降解和变色。稳定剂按其化学结构可分为盐基性铅盐稳定剂、金属阜类、有机锡化合物、有机稳定剂及复合稳定剂五大类。现今铅盐稳定剂依然是PVC加工过程中的首选热稳定剂，其价格低廉，性能稳定，一直被PVC加工行业大量应用，但是其具有毒性，污染环境，对人体有害，为了解决这个问题，引进了新型改性分子筛技术，应用于PVC复合稳定剂体系中，降低环境污染，解决重金属对车间工人的身体危害。分子筛是一种人工合成的、具有微孔型立方晶格的硅铝酸盐。依据其晶体内部孔穴的大小而吸附或排斥不同物质的分子，因而被称为“分子筛”。分子直径小于分子筛晶体孔穴直径的物质可以进入分子筛晶体，从而被吸附，否则，被排斥。分子筛根据不同物质分子的极性决定优先吸附的次序。按分子的大小和形状不同的选择吸附作用，即只吸附那些小于分子筛孔径的分子。对于小的极性分子和不饱和分子，具有选择吸附性能，极性越大，不饱和度越高，其选择吸附性越强。A型分子筛属于分子筛其中的一种，其结构与NaCl的很相似，属于立方晶系。由于4A分子筛的有效孔径为O. 4nm,故称为4A分子筛，其空间网络结构由硅氧四面体单元[SiO4]和铝氧四面体[AlO4]单元交错排列而成。利用4A型分子筛具有吸收极性分子的作用，在PVC加工过程中吸收PVC受热释放出的HC1，起到热稳定作用。但是其缺点是在空气中长时间放置会吸收大量的水，降低其长期热稳定性能，使其不能完成吸收HCl的作用，所以在使用到PVC加工过程中需进行处理。
发明内容
根据现有技术的不足，本发明要解决的技术问题是提供一种铝酸酯改性分子筛PVC用热稳定剂，发明所制备的新型分子筛效果好，与有机溶剂互溶性好，用作PVC等塑料加工的稳定剂，具有不易析出、稳定效果好的特点；同时本发明的制备方法，操作简单，工序清洗，便于生产。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是提供一种铝酸酯改性分子筛PVC用热稳定剂，由如下质量百分数的原料组成硬脂_钙20-40%
硬脂_锌15-25%
改性分 ·筛IO 30%
润滑剂5-15%
轴助热稳定_5-15%以上各原料的质量百分数总和为100%。 所述的改性分子筛按照如下步骤制备而成将4Α型分子筛进行高温脱水处理，温度为450°C ;高温处理过的分子筛和铝酸酯按质量比100:2. 5称取后，将其投入高速混料机混合，加热到115 1201，反应f I. 5小时后，把物料取出冷却，粉碎后即得新型改性分子筛。所述的润滑剂为聚乙烯蜡、单甘脂或硬脂酸。所述的辅助热稳定剂为二苯甲酰甲烷、硬脂酰苯甲酰甲烷、季戊四醇酯或亚磷酸酯类。把该型分子筛、硬脂酸钙、硬脂酸锌、润滑剂、辅助热稳定剂加入高混机中充分混合，在10(Tll0°C下混合15 25min，筛分、包装，即得最终产品。其中所述改性分子筛是按照如下步骤制得的I.分子筛选择选择4A型分子筛，化学式=Na2O · Al2O3 · 2Si02 · 9/2H20硅铝比Si02/Al203^ 2有效孔径约4.,.\4A型分子筛选择指标
iil( [11 Rl
mm0.5-1.01.6-2. 53-5 ΤΓθ
静态水吸附(25°C，RH50%)%wt^ 21. 5^ 21. 5^ 21. 5 ^ 21 ~ ^ 21
磨耗率%wt^ 0.2^ 0.2^ 0.2 ^ 0.25 ^ 0.25
堆积密度gTml0. 69-0. 75 ^ 0. 69彡 O. 69 ^ O. 70 彡 O. 65
抗压强度N7S 30~^ 80~ ^ 40~ ^ 70
包装含水量(575°C，3 小时)fct^ I. 5^ I. 5^ I. 5 ^ I. 5 ^ I. 5
吸附甲醇量mg/g^ 140^ 140^ 140 ^ 140 ^ 1402.分子筛除水处理将4A型分子筛放入马弗炉内，温度设置在450°C，高温除水处理4 6小时。
3.分子筛改性按质量比100:2. 5称取高温处理过的分子筛和铝酸酯，将处理后的分子筛快速投入高速混料机中，加入铝酸酯，混料机温度设置在115 120°C，将进行高速混合，混合广I. 5小时。得到铝酸酯改性分子筛。4.稳定剂生产硬脂酸钙、硬脂酸锌、改性分子筛、润滑齐U、辅助热稳定剂，依次投入大型高速混合机中。温度为100°c，混合15 25min后放出物料，进入自动包装及内进行包装得到成品。本发明采用高速混合的方法，添加铝酸酯使其进入热处理后的分子筛孔径当中，将其与硬脂酸钙、硬脂酸锌混合，再添加润滑剂、辅助稳定剂制成新型分子筛PVC用复合热稳定剂。本发明的有益效果是所制备的新型分子筛效果好，与有机溶剂互溶性好，用作 PVC等塑料加工的稳定剂，具有不易析出、稳定效果好的特点。添加本发明制备的新型分子筛提高加工性能，降低成本。通过对添新型改性分子筛复合热稳定剂的PVC进行静态老化实验，结果表明，添加本发明的复合稳定剂可以明显改善PVC的热稳定性。在180±1°C条件下，PVC不仅具有良好的初期着色性，而且其热稳定时间也达到了 12(T200min以上。本发明的制备方法无污染、能耗低。
具体实施例方式下面结合实施例对本发明做进一步描述实施例I改性4A型分子筛，将4A型分子筛进行高温处理脱水，由于分子筛生产完成后，其由于具有空间空隙结构，会吸收空气中的水分，并且分子筛中本身具有结晶水部分，严重影响其吸收极性分子的能力，所以对4A分子筛进行高温除水是至关重要的一个环节。将4A型分子筛放入马弗炉内，温度设置在450°C，高温除水处理后称重，当其重量不变时，认为其水分近乎越5%左右为宜。将处理后的4A分子筛放入高速混合机中，温度设置在10(Tl2(rC，将铝酸酯加入混料机中，按质量比100:2. 5称取高温处理过的分子筛和铝酸酯，混合f I. 5小时，得到铝酸酯改性分子筛。制备的铝酸酯改性分子筛与硬脂酸钙、硬脂酸锌、润滑剂、辅助热稳定剂混合，具体混合方式如下硬脂酸钙(35份)、硬脂酸锌(20份)、铝酸酯改性分子筛(20份)，然后加入润滑剂(10份)，辅助热稳定剂(15份)，在10(ni0°C下混合20min，加入高混机中充分混合，筛分、
包装，既得最终产品。其中润滑剂采用聚乙烯蜡；辅助热稳定剂采用亚磷酸酯。实施例2按照实施例I的制备步骤，将4A型分子筛放入马弗炉内，温度设置在450°C，高温除水处理后称重，当其重量不变时，认为其水分近乎越5%左右为宜。将处理后的4A分子筛放入高速混合机中，温度设置在10(T12(TC，将硅烷偶联剂加入混料机中，按质量比100:2. 5称取高温处理过的分子筛和硅烷偶联剂，混合I小时，得到偶联剂改性分子筛。制备的偶联剂改性分子筛与硬脂酸钙、硬脂酸锌、润滑剂和辅助热稳定剂混合，具体混合方式如下
硬脂酸钙(35份)、硬脂酸锌(20份)、偶联剂改性分子筛(20份)，然后加入润滑剂(10份)，辅助热稳定剂(15份)，在10(ni0°C下混合20min，加入高混机中充分混合，筛分、
包装，既得最终产品。其中润滑剂采用聚乙烯蜡；表面改质剂采用季戊四醇酯；辅助热稳定剂采用亚磷酸酯。将上述实施例I和2两种复合热稳定剂3质量份分别加入100质量份PVC中，再加入60质量份邻苯二甲酸二异辛酯(D0P)，在140°C下混炼10分钟，100°C下压制成厚度为Imm的薄片，裁成IcmX Icm的试片，在180土 TC条件下做静态老化实验,实验结果见表I。其中实施例3为对比例。表I
权利要求
1.一种铝酸酯改性分子筛PVC用热稳定剂，其特征在于由如下质量百分数的原料组成硬肅Itff20 40%硬脂 ΙΙ15-25%改性分子筛10-30%润滑剂5-15%辅助热稳定_5-15% 以上各原料的质量百分数总和为100%。
2.根据权利要求I所述的铝酸酯改性分子筛PVC用热稳定剂，其特征在于所述的改性分子筛按照如下步骤制备而成 将4Α型分子筛进行高温脱水处理，温度为450°C ;高温处理过的分子筛和铝酸酯按质量比100:2. 5称取后，将其投入高速混料机混合，加热到115 120°C，反应f I. 5小时后，把物料取出冷却，粉碎后即得新型改性分子筛。
3.根据权利要求I所述的铝酸酯改性分子筛PVC用热稳定剂，其特征在于所述的所述润滑剂为聚乙烯蜡、单甘脂或硬脂酸。
4.根据权利要求I所述的铝酸酯改性分子筛PVC用热稳定剂，其特征在于所述的所述辅助热稳定剂为二苯甲酰甲烷、硬脂酰苯甲酰甲烷、季戊四醇酯或亚磷酸酯类。
5.根据权利要求I所述的铝酸酯改性分子筛PVC用热稳定剂的制备方法，其特征在于把该型分子筛、硬脂酸钙、硬脂酸锌、润滑剂和辅助热稳定剂加入高混机中充分混合，在10(Tll0°C下混合15 25min，筛分、包装，即得最终产品。
全文摘要
本发明涉及一种铝酸酯改性分子筛PVC用热稳定剂及其制备方法，属于化工技术领域，由如下质量百分数的原料组成硬脂酸钙20~40%；硬脂酸锌15~25%；改性分子筛10~30%；润滑剂5~15%；辅助热稳定剂5~15%；以上各原料的质量百分数总和为100%。所制备的新型分子筛效果好，与有机溶剂互溶性好，用作PVC等塑料加工的稳定剂，具有不易析出、稳定效果好的特点。添加本发明制备的新型分子筛提高加工性能，降低成本。通过对添新型改性分子筛复合热稳定剂的PVC进行静态老化实验，结果表明，添加本发明的复合稳定剂可以明显改善PVC的热稳定性。
文档编号C08L27/06GK102964744SQ20121052943
公开日2013年3月13日 申请日期2012年12月10日 优先权日2012年12月10日
发明者李德刚, 唐守余 申请人:山东慧科助剂股份有限公司