一种pvc用水滑石柠檬酸稀土复合环保稳定剂及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及PVC助剂领域，具体涉及一种PVC用水滑石柠檬酸稀土复合环保稳定剂及其制备方法。
【背景技术】
[0002]PVC以其优越的物理性能和低廉的成本被普遍应用在化工、材料、机械、农业、日用品等领域，尤其在塑料领域被广泛应用，被称为五大通用塑料之一。但是PVC有一个非常重要的缺陷，就是在热加工时，容易分解产生HC1气体，自身催化导致PVC剧烈的降解，而影响PVC产品的各种性能，如使PVC产品变色或者降低其机械性能等。为了克服PVC的这种缺陷，目前主要是在PVC的热加工过程中添加适量的稳定剂。
[0003]现在普遍工业化的热稳定剂只有铅盐类、有机锡类和金属皂类。而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。而有机锡虽然热稳定性高，污染危害小，但价格昂贵，成本高，且有异味，不符合我国现阶段的生产国情，使其发展处于受限状态。金属皂类热稳定剂效果性能有限。
[0004]随着人们对环保意识的增强以及对环境的要求越来越高，PVC用稳定剂的无毒化是未来稳定剂发展的必然。稀土热稳定剂具有良好的热稳定性能，但早期热稳定性不高，初期着色性差，不能单独做主稳定剂，使其应用和推广受到一定限制，单一稀土热稳定剂的应用往往难以满足PVC加工与应用性能的要求，复合化、多功能型稀土热稳定剂已是发展的趋势。稀土热稳定剂与其他助剂配合使用时，会产生协同效应，可有效地提高热稳定效果，其复配型热稳定剂的综合性能常优于传统铅盐及金属皂类稳定剂，在某些应用中，稀土复合稳定剂可部分或全部代替有机锡。我国稀土资源丰富，约占世界储量的23%。因此充分利用我国的稀土资源开发一种我国特有的性能高效、无毒、符合我国目前生产国情的低价稀土复合热稳定剂，实现我国稀土资源的高效利用，具有非常重要的意义，开发PVC高效、无毒复合热稳定剂已成为必然。
【发明内容】
[0005]本发明公开了一种PVC用水滑石柠檬酸稀土复合环保稳定剂及其制备方法。本发明的PVC稳定剂具有良好的热稳定性和加工性能，且环保无毒、成本低廉，在PVC的加工过程中塑化性好、并可降低平衡扭矩，且成本低。
[0006]为实现上述目的本发明采用的技术方案如下:
一种PVC用水滑石柠檬酸稀土复合环保稳定剂，其特征在于:其由下列重量份的组分原料制备而得:改性锌铝水滑石20-30、辛基硫醇锡10-12、硬脂酸铈6-9、柠檬酸镧2_3、邻苯二甲酸二异癸酯18-22、P-氯-N-苯基邻苯二甲酰亚胺10-15、硬脂酸锌3_6、Ba-Cd-Zn皂类稳定剂2-4、卡必醇5-6，2，4- 二羟基二苯甲酮1-2、杨梅蜡2_3、纳米碳酸钙5_10。
[0007]所述的PVC用水滑石柠檬酸稀土复合环保稳定剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤:
(1)改性水滑石的制备:
a、取一定量的Zn( N03) 2.6H20和A1 ( N03) 3.9H20加入水中配成总摩尔浓度为0.6mol /L的盐溶液，取一定量的NaOH和Na2C03加入去离子水中配成总摩尔浓度为0.6mol /L碱溶液，将碱溶液以1-2滴/s速度滴加至盐溶液中，队保护下强烈搅拌，恒温38-42 °C，pH值保持在9.5?10之间，滴加完毕后在搅拌1-1.5 h，于75 °C晶化8 h抽滤后洗涤至中性，将沉淀45-50°C烘干，得到Zn /A1水滑石，其中Zn( N03) 2.6Η20和A1 ( Ν03) 3.9Η20的摩尔比为2: 3，NaOH和Na2C03的摩尔比2:1，滴加时碱溶液与盐溶液的体积比1-1.2:1;
b、马来酸和柠檬酸按照摩尔比为1:1-2的比例称取一定量溶于分析纯乙二醇中，充分混合后，加入步骤(1)制得的Zn /A1水滑石，在85-88°C恒温下，搅拌9-10h，将产物抽滤，洗涤，75°C恒温干燥20-22h，即制得改性锌铝水滑石，所述的马来酸和柠檬酸二者的质量和与乙二醇的体积比0.01-0.02g/mL，Zn /A1水滑石与马来酸和柠檬酸两者的质量和之比为 1:1-1.5 ；
(2)按配方比例将步骤(1)制得的改性锌铝水滑石、辛基硫醇锡、硬脂酸铈、柠檬酸镧、杨梅蜡、硬脂酸锌、P-氯-N-苯基邻苯二甲酰亚胺、置于高能振磨设备中以650-750转/分的转速充分振磨45-50分钟，振磨温度55-60°C，得到混合物料A ；
(3)将邻苯二甲酸二异癸酯加入搅拌釜中，缓慢升温至65-68°C，加入步骤(2)制得的混合物料A及配方中的其余组分，保持温度恒定，充分搅拌1.5-2.0小时，冷却得到复合稳定剂。
[0008]有益效果
本申请是将改性水滑石、辛基硫醇锡、硬脂酸铈、柠檬酸镧及其它助剂复配得到的复合稳定剂，原料间具有很好协同稳定作用，传统的水滑石能够吸收PVC降解脱出的HC1气体，起到热稳定的作用，但是初期稳定性不好，本申请采用马来酸和柠檬酸对水滑石LDH进行改性，改性后的水滑石LDH对PVC的初期稳定性有很大提高，改性后的水滑石LDH在与有机锡和稀土及其它辅助助剂剂进行复配，得到本申请的复合稳定剂，其对PVC具有协同稳定作用，提高稳定性的同时，降低了制品成本，稀土较强的配位络合能力，与PVC中的不稳定氯作用，从而对PVC起到热稳定作用，稀土具有初期抗锌烧能力和长期热稳定性，对提高PVC塑料的耐热性能和力学性能有良好的效果，具有无毒、防辐射、高效、环保优良特性，且成本低。
[0009]改性水滑石、稀土热稳定剂、有机锡与其它助剂配合使用时，会产生协同效应，可有效地提高热稳定效果，其复配型热稳定剂的综合性能常优于传统铅盐及金属皂类稳定剂，在某些应用中，稀土复合稳定剂可部分或全部代替有机锡，降低了制品成本，本复合稳定剂为新型、复合、高效水滑石稀土复合环保热稳定剂。
【具体实施方式】
[0010]一种PVC用水滑石柠檬酸稀土复合环保稳定剂，其由下列重量(kg)的组分原料制备而得:改性锌铝水滑石26、辛基硫醇锡11、硬脂酸铈8、柠檬酸镧2、邻苯二甲酸二异癸酯20、P-氯-N-苯基邻苯二甲酰亚胺14、硬脂酸锌5、Ba-Cd-Zn皂类稳定剂3、卡必醇6，2，4-二羟基二苯甲酮1、杨梅蜡2、纳米碳酸钙7，
制备方法如下:
(1)改性水滑石的制备:
a、取一定