Pvc用有机络合锌复合热稳定剂及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于PVC加工助剂技术领域，具体涉及一种PVC用有机络合锌复合热稳定 剂及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 近年来，随着现代科技的发展，高分子材料越来越受到人们的青睐，PVC树脂由于 软硬度易调控、力学性能较好、价格低廉等，广泛的应用于建筑、轻工、化工、电子、航天、汽 车、农业等领域。但是，PVC结构存在缺陷，在加工过程中容易发生热降解现象，因此，通常 添加热稳定剂以促进PVC树脂的塑化、熔融，提高熔体强度，降低加工温度，改善制品的外 观品质，同时提高PVC制品的各项性能指标，扩大其应用领域。
[0003] 目前热稳定剂按照化学结构主要可以分为盐基性铅盐类、金属皂类、有机锡类、稀 土类及复合稳定剂等。随着环保意识加强，PVC热稳定剂正朝着低毒、无污染、高效等方向 发展，因此钙/锌类热稳定剂成为PVC热稳定剂研究的主打方向，然而，目前钙/锌类热稳 定剂用于PVC后极易发生的"锌烧"现象，面对这一现状，研制开发新一代PVC钙/锌类热 稳定剂具有重要的意义。
[0004] 单独的钙/锌热稳定剂的热稳定性能无法满足应用要求，通常为了改善其热稳定 性能还需要加入一些辅助热稳定剂，主要有硬脂酸、多元醇、水滑石、沸石、PE蜡。但效果仍 然有限，使得钙/锌复合热稳定剂的应用领域受到了限制。
[0005] CN1299392A公开了一种能够改善PVC稳定性能的乙酰丙酮锌，但是由于乙酰丙酮 锌与PVC作用生成的211(：12是一种路易斯酸，对PVC脱HC1具有催化作用，用量过多反而促 进PVC分解，导致"锌烧"。CN101565364B公开了一种二酮金属盐的合成方法，但是其中用 到了强碱氢氧化钠，大大降低了可操作性。
【发明内容】
[0006] 针对现有技术中PVC热稳定剂存在的问题，本发明提供一种PVC高效复合热稳定 剂，该稳定剂制备工艺简单，反应温度温和，不需要催化剂。
[0007] 本发明提供一种PVC用有机络合锌复合热稳定剂，该复合热稳定剂包括主稳定剂 和辅助热稳定剂，所述主稳定剂与辅助热稳定剂的质量比为（0.9-3. 0) :(0.1-1.0);其中， 所述主稳定剂为有机络合锌和硬脂酸钙；所述辅助热稳定剂选用硬脂酸、多元醇、水滑石和 沸石中的至少一种。
[0008] 本发明还提供上述复合热稳定剂的制备方法，该方法包括以下步骤：
[0009] (1)将锌盐和有机溶剂混合加热至回流，向混合溶液中加入如式I所示的有机配 位体；反应完全后蒸出有机溶剂以及过量的有机配位体，得到有机络合锌；
[0010]
[0011] (2)将所述有机络合锌与硬脂酸钙和辅助热稳定剂混合。
[0012] 本发明的优点在于所述复合热稳定剂用作PVC等塑料加工的稳定剂，具有不易析 出、稳定效果好的特点。添加本发明的复合热稳定剂可降低PVC制品的平衡扭矩，提高加工 性能，降低成本。且本发明的制备方法能耗低，整个方法操作简便，不会腐蚀设备。
【具体实施方式】
[0013] 本发明提供一种PVC用有机络合锌复合热稳定剂，该复合热稳定剂包括主稳定剂 和辅助热稳定剂，所述主稳定剂与辅助热稳定剂的质量比为（0.9-3. 0) :(0.1-1.0);其中， 所述主稳定剂为有机络合锌和硬脂酸钙；所述辅助热稳定剂选用硬脂酸、多元醇、水滑石和 沸石中的至少一种。
[0014] 优选地，所用有机络合锌中的有机配位体的结构如式I所示：
[0015]
[0016] 其中，R。为（Χ)η-Φ-，Φ为苯基，X为C「C12的烃基、烷氧基或者氢，η= 1-5 ;R。优 选为苯基、甲苯基、乙苯基、叔丁基苯基。
[0017] &为以下基团中的至少一种：C6_C19的经基、含有烷基取代基的芳香基团、烷氧基、 主链含有杂原子的C6_C19的烃基，L优选为苯基、甲苯基、乙苯基、叔丁基苯基、C6_C1S的直 链烷基（例如，碳原子数为10、12、14、16、18的直链烷基）。
[0018] 本发明中，所述C6_C19的烃基是指主链均为C原子的烃基。
[0019] 具体地，所述有机配位体为二苯甲酰甲烷、硬脂酰苯甲酰甲烷、二（对叔丁基苯甲 酰）甲烷中的至少一种。
[0020] 优选地，所述有机络合锌中有机配位体的配位数为2-4。
[0021] 所述主稳定剂中，所述有机络合锌与所述硬脂酸钙的重量比优选为1 :0. 1-2,进 一步优选为1 :1-1. 5。
[0022] 所述多元醇优选为季戊四醇、双季戊四醇、甘露醇和山梨醇中的至少一种。
[0023] 本发明提供上述复合热稳定剂的方法，该方法包括以下步骤：
[0024] (1)将锌盐和有机溶剂混合加热至回流，向混合溶液中加入如式I所示的有机配 位体；反应完全后蒸出有机溶剂以及过量的有机配位体，得到有机络合锌；
[0025] (2)将所述有机络合锌与硬脂酸钙和辅助热稳定剂混合。
[0026] 本发明中，优选地，所述回流的时间为0. 5_5h。
[0027] 本发明中，所述锌盐优选为氯化锌、硬脂酸锌、醋酸锌和碳酸锌中的至少一种。
[0028] 本发明，所述有机溶剂可以为本领域常规的反应用溶剂，优选为低碳醇，进一步优 选为甲醇、乙醇和异丙醇中的至少一种。
[0029] 以下结合实施例对本发明做进一步说明。
[0030]复合热稳定剂的稳定性能测试方法如下：有机络合锌复合热稳定剂、邻苯二 甲酸二辛酯（D0P)、聚氯乙烯（PVC)树脂在双辊塑炼机上塑炼成片，根据国家标准GB/ T2917. 1-2002刚果红法，测定PVC及热稳定剂的混合物的静态热稳定性能。
[0031] 实施例1
[0032] 将17g碳酸锌和100mL无水乙醇放入装有冷凝回流的烧瓶中，加热至回流，向溶液 中加入60g二苯甲酰甲烷，反应回流2h。反应完全后过滤除去未反应的碳酸锌，冷却滤液得 到淡黄色的针状结晶有机络合锌。
[0033] 将50g有机络合锌、60g硬脂酸钙、10g硬脂酸混合，得到复合热稳定剂A。
[0034] 实施例2
[0035] 将86g硬脂酸锌和200mL乙醇放入装有冷凝回流的烧