本发明涉及一种PVC热稳定剂及其制备方法，特别涉及一种包含环糊精的PVC热稳定剂及其制备方法。
背景技术：
聚氯乙烯(PVC)以其低廉的价格和优异的性能而广泛地用于绝缘材料、包装、建材和日用塑料制品。近年来，我国对PVC的总需求量仍呈现稳定的增长态势。但由于PVC分子链的结构特性，当被加热至110℃以上时，分子链中会脱出氯化氢，放出氯化氢会加速PVC的分解。因此PVC在加工温度160～200℃时会发生明显分解，引起产品变色和制品机械性能的下降，影响使用寿命。为了防止PVC在加工过程中发生降解，需要加入热稳定剂。常用的热稳定剂有铅盐类、金属皂类、稀土类、有机锡类等。铅盐类热稳定性较好，价格便宜，绝缘性好，但有毒性，透明性不好。有机锡类性能极佳，透明性好，但价格昂贵。稀土类价格便宜，稳定性优良，但润滑性较差。金属皂单独使用很难达到理想的稳定效果，复配时通过组分之间的协同效应可起到良好的稳定作用。如何获得稳定性更佳的稳定剂，是本行业技术人员不断探究的问题。
技术实现要素：
本发明的目的是：提供一种稳定性优异的包含环糊精的PVC热稳定剂及其制备方法。
实现本发明目的的技术方案是：一种包含环糊精的PVC热稳定剂，各组分按质量份计为：脂肪酸钙20～55份；脂肪酸锌20～50份；环糊精5～10份；亚磷酸酯1～5份；β-二酮5～10份；润滑剂1～3份；抗氧剂3～10份。
本发明所述环糊精为α-环糊精或β-环糊精或γ-环糊精。
本发明所述β-二酮为乙酰苯甲酰甲烷、硬脂苯甲酰甲烷、二苯甲酰甲烷之一。
本发明所述亚磷酸酯为亚磷酸苯二异辛脂、亚磷酸苯二癸酯、亚磷酸三苯酯、亚磷酸二苯异癸酯之一。
本发明所述的脂肪酸钙为硬脂酸、油酸、月桂酸、癸二酸钙皂之一；本发明所述脂肪酸锌为硬脂酸、油酸、月桂酸、癸二酸锌皂之一。
本发明所述润滑剂为PE蜡。
本发明所述抗氧剂为N,N-二苄基羟胺。
本发明所述的包含环糊精的PVC热稳定剂，优选各组分按质量份计为：脂肪酸钙25～50份，优选25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50份。脂肪酸锌30～45份优选31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45份；环糊精6～9份优选6、7、8、9份；亚磷酸酯2.5～5份，优选2.5、3、3.5、4、4.5、5份；β-二酮6～10份，优选6、7、8、9、10份；润滑剂1.5～3份，优选1.5、2、2.5、3份；抗氧剂3～8份，优选3、4、5、6、7、8份。
本发明所述的包含环糊精的PVC热稳定剂，更优选各组分按质量份计为：脂肪酸钙42份；脂肪酸锌34份；环糊精4份；亚磷酸酯3份；β-二酮8份；润滑剂2份；抗氧剂7份。
本发明所述的包含环糊精的PVC热稳定剂，更优选各组分按质量份计为：脂肪酸钙45份；脂肪酸锌34.5份；环糊精5份；亚磷酸酯2.5份；β-二酮7份；润滑剂2.5份；抗氧剂3.5份。
本发明所述的包含环糊精的PVC热稳定剂的制备方法，包括如下步骤：
1)在高速搅拌机中加入脂肪酸钙和脂肪酸锌，并在70～90℃下搅拌25～35min；
2)继续加入亚磷酸酯、β-二酮、润滑剂、抗氧剂，并在75～90℃下搅拌30～45min；
3)最后加入环糊精，在75～90℃下搅拌20～30min，冷却后得到包含环糊精的PVC热稳定剂。
环糊精是一类由葡萄糖单元通过α-1,4糖苷键连接起来的环状低聚糖的统称。其具有空腔疏水、外壁亲水的独特环形截锥状结构。根据组成分子的葡萄糖单元数目的不同(6，7，8)，分别称为α-,β-,γ-环糊精。因每个葡萄糖单元上均带有1个伯羟基和2个仲羟基，因此α-,β-,γ-环糊精分子上分别带有18、21和24个羟基基团。环糊精分子的这些独特结构特征，使其能够大大增加热稳定剂的各项性能：1)作为一类多羟基化合物，环糊精的加入可与亚磷酸酯和二酮类化合物产生良好的协同作用，显著提高稳定剂的稳定性能；2)环糊精的空腔结构有利于HCl的吸附，降低PVC加工时的HCl浓度，进一步提高稳定性能；3)环糊精的疏水空腔可以与许多疏水烷基和芳香基团复合，形成稳定的超分子复合结构，有利于提高稳定剂的存放稳定性，避免沉淀的产生。
本发明具有积极的效果：本发明在PVC稳定剂配方中引入环糊精，其余亚磷酸酯和二酮类化合物产生良好的协同作用，显著提高PVC热稳定剂的稳定性能。
具体实施方式
(实施例1)
称取硬脂酸钙45Kg，硬脂酸锌28Kg；β-环糊精5Kg；亚磷酸苯二异辛脂3.5Kg；乙酰苯甲酰甲烷6Kg；PE蜡2.5Kg；N,N-二苄基羟胺3.3Kg；
然后按如下方法制备：
1)在高速搅拌机中加入脂肪酸钙和脂肪酸锌，并在73℃下搅拌25min；
2)继续加入亚磷酸酯、β-二酮、润滑剂、抗氧剂，并在75℃下搅拌35min；
3)最后加入环糊精，在85℃下搅拌30min，冷却后得到包含环糊精的PVC热稳定剂。
将PVC树脂、本实施例制备的PVC热稳定剂,加入量为0.7wt％、及其他助剂高速混合后，在双辊开炼机上混炼后，塑化、下片、切片，剪成5mm*5mm的小片，得到PVC式样，进行测试。
(实施例2)
称取硬脂酸钙42Kg，油酸锌皂34Kg；β-环糊精4Kg；亚磷酸苯二异辛脂3Kg；乙酰苯甲酰甲烷8Kg；PE蜡2Kg；N,N-二苄基羟胺7Kg；
然后按如下方法制备：
1)在高速搅拌机中加入脂肪酸钙和脂肪酸锌，并在73℃下搅拌25min；
2)继续加入亚磷酸酯、β-二酮、润滑剂、抗氧剂，并在75℃下搅拌35min；
3)最后加入环糊精，在85℃下搅拌30min，冷却后得到包含环糊精的PVC热稳定剂。
将PVC树脂、本实施例制备的PVC热稳定剂,加入量为0.7wt％、及其他助剂高速混合后，在双辊开炼机上混炼后，塑化、下片、切片，剪成5mm*5mm的小片，得到PVC式样，进行测试。
(实施例3)
称取硬脂酸钙45Kg，硬脂酸锌34.5Kg；α-环糊精5Kg；亚磷酸苯二癸酯2.5Kg；二苯甲酰甲烷7Kg；PE蜡2.5Kg；N,N-二苄基羟胺3.5Kg；
本发明所述的包含环糊精的PVC热稳定剂，更优选各组分按质量份计为：脂肪酸钙45份；脂肪酸锌34.5份；环糊精5份；亚磷酸酯2.5份；β-二酮7份；润滑剂2.5份；抗氧剂3.5份。
然后按如下方法制备：
1)在高速搅拌机中加入脂肪酸钙和脂肪酸锌，并在75℃下搅拌25min；
2)继续加入亚磷酸酯、β-二酮、润滑剂、抗氧剂，并在75℃下搅拌35min；
3)最后加入环糊精，在88℃下搅拌30min，冷却后得到包含环糊精的PVC热稳定剂。
将PVC树脂、本实施例制备的PVC热稳定剂,加入量为0.7wt％、及其他助剂高速混合后，在双辊开炼机上混炼后，塑化、下片、切片，剪成5mm*5mm的小片，得到PVC式样，进行测试。
(实施例4)
称取月桂酸钙皂25Kg，硬脂酸锌48Kg；α-环糊精8Kg；亚磷酸苯二癸酯3.5Kg；二苯甲酰甲烷7Kg；PE蜡1.5Kg；N,N-二苄基羟胺6.5Kg；
然后按如下方法制备：
1)在高速搅拌机中加入脂肪酸钙和脂肪酸锌，并在80℃下搅拌25min；
2)继续加入亚磷酸酯、β-二酮、润滑剂、抗氧剂，并在80℃下搅拌35min；
3)最后加入环糊精，在90℃下搅拌30min，冷却后得到包含环糊精的PVC热稳定剂。
将PVC树脂、本实施例制备的PVC热稳定剂,加入量为0.7wt％、及其他助剂高速混合后，在双辊开炼机上混炼后，塑化、下片、切片，剪成5mm*5mm的小片，得到PVC式样，进行测试。
(实施例5)
称取月桂酸钙皂45Kg，硬脂酸锌28Kg；α-环糊精8Kg；亚磷酸苯二癸酯3.5Kg；二苯甲酰甲烷7Kg；PE蜡1.8Kg；N,N-二苄基羟胺7.5Kg；
然后按如下方法制备：
1)在高速搅拌机中加入脂肪酸钙和脂肪酸锌，并在80℃下搅拌25min；
2)继续加入亚磷酸酯、β-二酮、润滑剂、抗氧剂，并在80℃下搅拌35min；
3)最后加入环糊精，在90℃下搅拌30min，冷却后得到包含环糊精的PVC热稳定剂。
将PVC树脂、本实施例制备的PVC热稳定剂,加入量为0.7wt％、及其他助剂高速混合后，在双辊开炼机上混炼后，塑化、下片、切片，剪成5mm*5mm的小片，得到PVC式样，进行测试。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。