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CN107200963A - 用于表面高光泽pvc线管料的钙锌复合热稳定剂及其制备方法 - Google Patents

用于表面高光泽pvc线管料的钙锌复合热稳定剂及其制备方法 Download PDF

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CN107200963A
CN107200963A CN201710528180.4A CN201710528180A CN107200963A CN 107200963 A CN107200963 A CN 107200963A CN 201710528180 A CN201710528180 A CN 201710528180A CN 107200963 A CN107200963 A CN 107200963A
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Wuhan Kingbull Economic Development Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种用于表面高光泽PVC线管料的钙锌复合热稳定剂，它是由以下质量百分比的原料组成：硬脂酸锌10‑40％，乙酰丙酮钙5‑20％，β‑二酮1‑15％，沸石10‑40％，水滑石5‑15％，碳酸钙0‑50％，抗氧剂1‑15％，润滑剂0‑30％。本发明选取细度较高的原料制备热稳定剂，配方中的原料要么熔点低于PVC线管的加工温度，要么细度小于1250目，通过大量实验对比，发现采用细度较高的材料制作出的产品表面光泽度高，通过优化配比，并进行简易共混的方法制备出一种细度较高的粉末状钙锌复合热稳定剂。

Description

用于表面高光泽PVC线管料的钙锌复合热稳定剂及其制备 方法
技术领域
本发明涉及热稳定剂制备领域，尤其涉及一种用于表面高光泽PVC线管料的钙锌复合热稳定剂及其制备方法。
背景技术
聚氯乙烯塑料(PVC)是目前用量最大的热塑性塑料，其性能优异，成本低廉，广泛应用于各领域。但是，PVC因为分子结构的原因，耐热性能较差，在超过100摄氏度的温度下即伴随着脱氯化氢反应降解，而常规PVC的加工温度在170摄氏度左右，在此温度下，降解速度更快，性能衰减严重，这个特性制约了PVC的应用。
为了解决此问题，需要在加工时加入一定量的热稳定剂抑制其降解，目前用于PVC的热稳定剂主要有铅盐、有机锡、有机锑、稀土类、金属皂类，等。铅盐类是开发最早以及效果较好的PVC热稳定剂，但是其所含的铅有毒，对环境造成巨大压力，目前各国都在严格限制铅盐热稳定剂的使用。钙锌复合热稳定剂由于具有无毒、高效的特点，使其成为近年来复合稳定剂中最活跃的领域和最具有竞争力的产品。
另一方面，由于社会发展及生活水平的提高，消费者对产品品质的要求日益增高，产品的外观也是影响消费者消费决定的重要因素，外观漂亮的产品更具有市场竞争力。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种性能优异，成本低廉，生产工艺简单的钙锌复合热稳定剂，用以解决PVC在加工过程中耐热性能较差的问题，本发明开发的稳定剂在选材阶段采用细度较高的原材料，制备出的钙锌复合热稳定剂可生产出高光泽的PVC产品。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案为：
一种用于表面高光泽PVC线管料的钙锌复合热稳定剂，其特征在于：
它是由以下质量百分比的原料组成：
硬脂酸锌10-40％
乙酰丙酮钙5-20％
β-二酮1-15％
沸石10-40％
水滑石5-15％
碳酸钙0-50％
抗氧剂1-15％
润滑剂0-30％。
作为优选，所述的硬脂酸锌的结构式为[CH3(CH2)16]2Zn，其熔点在100～140℃。
作为优选，所述的乙酰丙酮钙结构式为Ca(C5H7O2)2，其熔点为250～300℃，细度为1000～1500目。
作为优选，所述的β-二酮其熔点为50～60℃。
作为优选，所述的沸石的结构式为A(x/q)[(AlO2)x(SiO2)y]n(H2O)，其中，A为Ca、Na、K、Ba等阳离子，q为阳离子化合价，n为水分子数，x为Al原子数，y为Si原子数，经过硬脂酸表面改性的无毒无机物，所述的沸石细度小于2000目。
作为优选，所述的水滑石是以铝镁为主要成份的具有典形层状结构、经过硬脂酸表面改性的无毒的无机物，所述的沸石细度小于2000目。
作为优选，所述的碳酸钙为经硬脂酸表面改性的无毒无机物，所述碳酸钙的细度小于1250目。
作为优选，所述的抗氧剂为酚类主抗氧剂和亚磷酸酯类辅助抗氧剂复配而成。
作为优选，所述的润滑剂为聚乙烯蜡和硬脂酸复配而成。
本发明实施例还提供一种用于表面高光泽PVC线管料的钙锌复合热稳定剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)按配方比例精确称取硬脂酸锌，乙酰丙酮钙，β-二酮，沸石，水滑石，碳酸钙，抗氧剂和润滑剂，并将各原料组分投入到高速混合机中；
(2)设置高速混合机的工作参数，工作参数为：转速1500r/min，温度25-40℃，混合时间3-10min；
(3)锁紧料仓盖，待物料混合均匀后放料包装待用。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果：
本发明通过实验筛选材料，选取细度较高的原料制备热稳定剂，配方中的原料要么熔点低于PVC线管的加工温度，要么细度小于1250目，通过大量实验对比，发现采用细度较高的材料制作出的产品表面光泽度高，通过优化配比，并进行简易共混的方法制备出一种细度较高的粉末状钙锌复合热稳定剂。
附图说明
图1是本发明实施例在实验条件下获得的流变曲线图；
图2是按照本发明实施例中的配方原料和方法通过烘箱法对制品的热稳定性进行检验的效果图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
按照如下配方称量原料：
硬脂酸锌25％
沸石15％
乙酰丙酮钙5％
β-二酮10％
水滑石6％
抗氧剂5％
碳酸钙24％
润滑剂10％
用于表面高光泽PVC线管料的钙锌复合热稳定剂的制备方法，包括如下步骤：
(1)按照上述配方比例精确称取硬脂酸锌，乙酰丙酮钙，β-二酮，沸石，水滑石，碳酸钙，抗氧剂和润滑剂，并将各原料组分投入到高速混合机中；
(2)设置高速混合机的工作参数，工作参数为：转速1500r/min，温度25-40℃，混合时间3-10min；
(3)锁紧料仓盖，待物料混合均匀后放料包装待用。
实施例2：
按照如下配方称量原料：
硬脂酸锌15％
沸石20％
乙酰丙酮钙10％
β-二酮2％
水滑石6％
抗氧剂5％
碳酸钙37％
润滑剂5％。
用于表面高光泽PVC线管料的钙锌复合热稳定剂的制备方法，包括如下步骤：
(1)按照上述配方比例精确称取硬脂酸锌，乙酰丙酮钙，β-二酮，沸石，水滑石，碳酸钙，抗氧剂和润滑剂，并将各原料组分投入到高速混合机中；
(2)设置高速混合机的工作参数，工作参数为：转速1500r/min，温度25-40℃，混合时间3-10min；
(3)锁紧料仓盖，待物料混合均匀后放料包装待用。
实施例3：
按照如下配方称量原料：
硬脂酸锌22％
沸石17％
乙酰丙酮钙7％
β-二酮5％
水滑石6％
抗氧剂5％
碳酸钙23％
润滑剂15％。
用于表面高光泽PVC线管料的钙锌复合热稳定剂的制备方法，包括如下步骤：
(1)按照上述配方比例精确称取硬脂酸锌，乙酰丙酮钙，β-二酮，沸石，水滑石，碳酸钙，抗氧剂和润滑剂，并将各原料组分投入到高速混合机中；
(2)设置高速混合机的工作参数，工作参数为：转速1500r/min，温度25-40℃，混合时间3-10min；
(3)锁紧料仓盖，待物料混合均匀后放料包装待用。
本发明实施例还提供一种应用钙锌复合热稳定剂制作PVC管材的方法，具体的制作方法如下:
称取PVC树脂粉100份、碳酸钙35份、氯化聚乙烯10份、ACR1.5份、硬脂酸1份、PE蜡2份、钛白粉0.8份、钙锌复合热稳定剂(实施例 1-3制备的产品)3.2份。按PVC线管料的生产工艺混合加工，将加工好的PVC线管料做好标识，冷却到室温包装备用。
将准备好的PVC线管料通过双辊炼胶机进行混炼试验，混炼时间10分钟，将获得的PVC片状制品与市售知名品牌的热稳定剂样品采用同样条件制备的PVC片状制品进行对比，发现实施例1的白度优于市售知名品牌，实施例2、3与之相当，说明采用本发明制备的热稳定剂效果较好，能起到抑制PVC树脂在加工过程中的降解，提高了PVC制品的加工稳定性。
将准备好的PVC线管料通过带有线管模头的锥形双螺杆挤出机生产线管，并且采用市售知名品牌的热稳定剂配制PVC线管料，采用同样的条件生产线管，通过对比发现，用实施例1-3制备的热稳定剂生产出的PVC线管表面光泽度优于市售知名品牌热稳定剂制备的PVC线管，说明本发明制备的热稳定剂配合相应的配方及模具可以制备出高光泽的PVC线管。
我们通过转矩流变仪、烘箱、色差仪等多种方式对本发明的钙锌稳定剂进行了表征，通过实验结果明确了本发明钙锌稳定剂比通用钙锌稳定剂，不仅成本下降20-30％，而且性能更优，真正实现质优价廉。按PVC线管料的生产工艺混合加工，将加工好的PVC线管料做好标识，冷却到室温包装备用。将准备好的PVC线管料通过转矩流变仪进行实验。
参见图1所示，为本发明钙锌稳定剂在温度195℃，实验转速60r/min，设定时间10min的实验条件，获得的流变曲线图，图1中实线为实施例中所制备的钙锌稳定剂用于PVC料流变曲线，虚线为同等条件下外购通用钙锌稳定剂PVC料流变曲线。从图1中我们可以明显的看出，无论使扭矩还是塑化时间，本发明钙锌稳定剂均比通用钙锌稳定剂好。
下面我们来看一下，本发明所述的钙锌稳定剂与通用钙锌稳定剂的试验对比数据，如表1所示：
表1
从表1中我们可以看出，结合制得线管的色差值可以更明显地判断本发明钙锌稳定剂明显优于通用钙锌稳定剂。
参见图2所示，为本发明实施例通过烘箱法对制品的热稳定性进行实验对比，从图2中可以看出，在相同时间下，本发明钙锌稳定剂比通用钙锌稳定剂的制品热稳定性要优良。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于表面高光泽PVC线管料的钙锌复合热稳定剂，其特征在于：它是由以下质量百分比的原料组成：
硬脂酸锌10-40％
乙酰丙酮钙5-20％
β-二酮1-15％
沸石10-40％
水滑石5-15％
碳酸钙0-50％
抗氧剂1-15％
润滑剂0-30％。
2.根据权利要求1所述的用于表面高光泽PVC线管料的钙锌复合热稳定剂，其特征在于：所述的硬脂酸锌的结构式为[CH3(CH2)16]2Zn，其熔点在100～140℃。
3.根据权利要求1所述的用于表面高光泽PVC线管料的钙锌复合热稳定剂，其特征在于：所述的乙酰丙酮钙结构式为Ca(C5H7O2)2，其熔点为250～300℃，细度为1000～1500目。
4.根据权利要求1所述的用于表面高光泽PVC线管料的钙锌复合热稳定剂，其特征在于：所述的β-二酮其熔点为50～60℃。
5.根据权利要求1所述的用于表面高光泽PVC线管料的钙锌复合热稳定剂，其特征在于：所述的沸石的结构式为A(x/q)[(AlO2)x(SiO2)y]n(H2O)，其中，A为Ca、Na、K、Ba等阳离子，q为阳离子化合价，n为水分子数，x为Al原子数，y为Si原子数，经过硬脂酸表面改性的无毒无机物，所述的沸石细度小于2000目。
6.根据权利要求1所述的用于表面高光泽PVC线管料的钙锌复合热稳定剂，其特征在于：所述的水滑石是以铝镁为主要成份的具有典形层状结构、经过硬脂酸表面改性的无毒的无机物，所述的沸石细度小于2000目。
7.根据权利要求1所述的用于表面高光泽PVC线管料的钙锌复合热稳定剂，其特征在于：所述的碳酸钙为经硬脂酸表面改性的无毒无机物，所述碳酸钙的细度小于1250目。
8.根据权利要求1所述的用于表面高光泽PVC线管料的钙锌复合热稳定剂，其特征在于：所述的抗氧剂为酚类主抗氧剂和亚磷酸酯类辅助抗氧剂复配而成。
9.根据权利要求1所述的一种用于表面高光泽PVC线管料的钙锌复合热稳定剂，其特征在于：所述的润滑剂为聚乙烯蜡和硬脂酸复配而成。
10.根据权利要求1至9任一项所述的用于表面高光泽PVC线管料的钙锌复合热稳定剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)按配方比例精确称取硬脂酸锌，乙酰丙酮钙，β-二酮，沸石，水滑石，碳酸钙，抗氧剂和润滑剂，并将各原料组分投入到高速混合机中；
(2)设置高速混合机的工作参数，工作参数为：转速1500r/min，温度25-40℃，混合时间3-10min；
(3)锁紧料仓盖，待物料混合均匀后放料包装待用。
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