CN1740225A - 一种用于聚氯乙烯塑料配方的环氧复合锌皂热稳定剂 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于聚氯乙烯塑料配方的环氧复合锌皂热稳定剂。本发明的热稳定剂包括环氧复合锌皂主稳定剂与有机化合物助稳定剂和聚乙烯外润滑剂的最佳量的配合，还可包括阴离子型层状材料、抗氧剂和内润滑剂等助剂。该稳定剂体系能用于增塑的或未增塑的聚氯乙烯塑料配方。就聚氯乙烯加工过程的要求及所得制品的性能来看，该稳定剂体系优于先前已知的市售钙锌稳定剂体系。

Description

一种用于聚氯乙烯塑料配方的环氧复合锌皂热稳定剂

技术领域

本发明涉及高分子材料领域，具体的说涉及一种用于聚氯乙烯类树脂挤出、注塑加工用途的复合锌皂热稳定剂。

背景技术

目前市场上供应的钙锌类聚氯乙烯加工用热稳定剂，主要适用于PVC软制品的加工；当用于硬质品的加工时，稳定效能不够、或容易使制品产生初期着色。这些缺点限制了它们在PVC硬制品中的应用。

中国专利公开号为CN 1091757A，优先权92.5.27 US 889551的发明专利公开了一种聚合物组合物添加剂，是以有机锡化合物或/和有机锌化合物、环氧化物、润滑剂为基本成份组合而成。该发明的优点在于，通过将添加剂体系中环氧化物与有机锌化合物的比例调整到最佳值，并必要地调整稳定剂和润滑剂的适当平衡，在PVC熔融加工过程中能够提高快速熔流的热稳定性，而不形成黑色颗粒，减少在加工设备上的积垢或积累。但该发明因以具有增塑作用的环氧化物作为基本组份之一而且含量较大，不适用于PVC给排水管材、型材等硬质品的熔融加工。

发明内容

本发明的目的正是为了克服现有聚氯乙烯加工用热稳定剂在PVC硬制品应用中存在的不足，提供一种用于聚氯乙烯塑料配方的环氧复合锌皂热稳定剂。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种用于聚氯乙烯塑料配方的环氧复合锌皂热稳定剂，含有如下组分和重量份数：主稳定剂100，助稳定剂1～80，外润滑剂1～140。

所述主稳定剂为环氧不饱和高级脂肪酸复合锌皂，所述助稳定剂为β-二酮化合物或有机亚磷酸酯化合物。

上述环氧不饱和高级脂肪酸复合锌皂是环氧不饱和高级脂肪酸和C₆～C₁₈的一元或二元饱和或不饱和有机酸的锌金属皂化物的复合物；环氧不饱和高级脂肪酸基团与C₆～C₁₈的一元或二元饱和或不饱和有机酸基团以摩尔比5∶5～9∶1组成锌金属皂化物的复合物。所述环氧不饱和高级脂肪酸，选自环氧油酸、环氧蓖麻油酸；所述C₆～C₁₈的一元或二元饱和或不饱和有机酸，选自月桂酸、软脂酸、硬脂酸、12-羟基硬脂酸、油酸、蓖麻油酸、水杨酸、邻氨基苯甲酸、己二酸、癸二酸。

上述β-二酮化合物，选自乙酰苯甲酰甲烷、硬脂酰苯甲酰甲烷、二苯甲酰甲烷。

上述有机亚磷酸酯化合物，选自三芳基酯、三烷基酯、三(烷基化芳基酯)、烷基芳基混合酯、三硫代烷基酯、双亚磷酸酯、聚合型亚磷酸酯。

上述外润滑剂，选自聚乙烯蜡，氧化聚乙烯，聚乙烯离聚物，聚氟代烃，石蜡，酯蜡，酰胺蜡，S蜡(C_28～32的高级脂肪酸)，Fischer-Tropsch合成蜡，聚酰胺，聚乙烯醇。

本发明的用于聚氯乙烯塑料配方的环氧复合锌皂热稳定剂还包括抗氧剂、阴离子型层状材料、C₈～C₂₂的钙或锶或镁或铝金属皂化物、多元醇化合物、荧光增白剂中的一种或几种的混合物，其重量份数分别为：

主稳定剂                      100

助稳定剂                      1～80

外润滑剂                               1～140

抗氧剂                                 0～20

阴离子型层状材料                       0～30

C₈～C₂₂的钙或锶或镁或铝金属皂化物    0～100

多元醇化合物                           0～30

荧光增白剂                             0～10。

所述抗氧剂选自抗氧剂1076、抗氧剂1010、抗氧剂DLTP、抗氧剂DSTP、抗氧剂ODP、双酚A；所述阴离子型层状材料为镁铝碳酸根型LDH；所述C₈～C₂₂的钙或锶或镁或铝金属皂化物选自硬脂酸钙、硬脂酸镁、硬脂酸锶、硬脂酸铝；所述多元醇化合物选自双季戊四醇、季戊四醇；所述荧光增白剂选自荧光增白剂PF、荧光增白剂CBS-127、荧光增白剂OB。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1、将环氧化合物与有机锌金属皂的稳定机理结合起来，其长期热稳定性优于环氧化合物与有机锌金属皂的物理混合，可良好地应用于PVC给排水管材、型材等硬质品的熔融加工过程；

2、在PVC熔融加工过程中具有良好的初期色相稳定性；

3、环氧复合锌皂热稳定剂体系具有灵活可调的润滑性，可使润滑剂的浓度被灵敏地平衡，有效地限制在PVC配方加工过程中过多的积垢和黑色颗粒的产生，提高设备效率。

附图说明

图1为动态热稳定性比较图。

具体实施方式

将各个组分按重量比例混合均匀，即可制备成本发明的聚氯乙烯用环氧复合锌皂热稳定剂，各个实施例的具体组分和重量份数如表1所示。

                                                     表1

	实施例1		实施例2		实施例3		实施例4
									主稳定剂	环氧油酸复合锌皂	100	环氧油酸复合锌皂	100	环氧蓖麻油酸复合锌皂	100	环氧蓖麻油酸复合锌皂	100
助稳定剂	硬脂酰苯甲酰甲烷	35			硬脂酰苯甲酰甲烷	35	硬脂酰苯甲酰甲烷	60
											二苯甲酰甲烷	35
	双亚磷酸酯	5	双亚磷酸酯	20
									烷基芳基混合酯	20			烷基芳基混合酯	20	烷基芳基混合酯	25
	外润滑剂	石蜡	35	石蜡	55	石蜡	55	石蜡									35
										聚乙烯蜡	55	聚乙烯蜡	60
				氧化聚乙烯	5
Fischer-Tropsch合成蜡									40					Fischer-Tropsch合成蜡	50
		抗氧剂	抗氧剂1076	5
									抗氧剂1010	5
							双酚A	10
									抗氧剂DSTP	5
			抗氧剂DLTP	5
											抗氧剂ODP	5
			阴离子型层状材料	镁铝碳酸根型LDH	25	镁铝碳酸根型LDH	25	镁铝碳酸根型LDH							20
C8～C22的钙/锶/镁/铝	硬脂酸钙	55							硬脂酸钙	55	硬脂酸钙	55
			硬脂酸锶	10
									硬脂酸镁	10
							硬脂酸铝	10
	多元醇化合物	双季戊四醇							25	季戊四醇	25	季戊四醇	25
荧光增白剂			荧光增白剂PF	3
									荧光增白剂CBS-127	3
							荧光增白剂OB	3

环氧复合锌皂热稳定剂与市售钙锌热稳定剂耐热性能比较的试验结果如表2和图1所示：

                                          表2、静态热稳定性比较

热稳定剂	刚果红试验/min.		烘箱试验/min.
													干态	湿态	12	24	36	48	60	72	84	96	108	120
	实施例3	67	112	1	2	3	4	5	6	7	8	9													10
实施例2													61	106	1	2	3	4	5	7	8	9	10
	实施例1	58	102	1	2	3	4	5	6	8	9	10
实施例4													53	85	1	2	4	5	6	8	9	10
	市售稳定剂1	52	81	2	3	4	5	7	9	10
市售稳定剂2													66	97	2	3	4	5	6	8	9	10

注：干态：100份PVC、3.5份热稳定剂，研磨混匀，按GB2917-82 A法测试；湿态：100份PVC、60份DBP、3.5份热稳定剂，其他同干态测试；烘箱试验：100份PVC、40份DBP、3.5份热稳定剂，小型高速混合机混匀，辊温145±5℃、辊距1mm双辊炼胶机塑炼成片，制成3cm×3cm试片，180±2℃烘箱中，定时取样观察试片变色情况。

注：流变试验：100份PVC、3.5份热稳定剂、5份碳酸钙、2份钛白粉、4份氯化聚乙烯、1份ACR，小型高速混合机混匀，取试料72克，185℃，30转/分，以Haake流变仪测试。

试验结果表明，本发明的聚氯乙烯用环氧复合锌皂热稳定剂的热稳定时间，尤其是动态热稳定性，明显优于市售热稳定剂；该环氧复合锌皂热稳定剂初期色相稳定性优良，不使制品产生早期着色；无毒，无重金属污染，可广泛用于各种PVC无毒制品中，有益人体健康和环境保护。

Claims (10)

1.一种用于聚氯乙烯塑料配方的环氧复合锌皂热稳定剂，其特征在于含有如下组分和重量份数：

主稳定剂                    100

助稳定剂                    1～80

外润滑剂                    1～140

所述主稳定剂为环氧不饱和高级脂肪酸复合锌皂，所述助稳定剂为β-二酮化合物或有机亚磷酸酯化合物。

2.根据权利要求1所述的环氧复合锌皂热稳定剂，其特征在于所述环氧不饱和高级脂肪酸复合锌皂是环氧不饱和高级脂肪酸和C₆～C₁₈的一元或二元饱和或不饱和有机酸的锌金属皂化物的复合物；环氧不饱和高级脂肪酸基团与C₆～C₁₈的一元或二元饱和或不饱和有机酸基团以摩尔比5∶5～9∶1组成锌金属皂化物的复合物。

3.根据权利要求2所述的环氧复合锌皂热稳定剂，其特征在于所述环氧不饱和高级脂肪酸，选自环氧油酸、环氧蓖麻油酸；所述C₆～C₁₈的一元或二元饱和或不饱和有机酸，选自月桂酸、软脂酸、硬脂酸、12-羟基硬脂酸、油酸、蓖麻油酸、水杨酸、邻氨基苯甲酸、己二酸、癸二酸。

4.根据权利要求1所述的环氧复合锌皂热稳定剂，其特征在于所述β-二酮化合物，选自乙酰苯甲酰甲烷、硬脂酰苯甲酰甲烷、二苯甲酰甲烷。

5.根据权利要求1所述的环氧复合锌皂热稳定剂，其特征在于所述有机亚磷酸酯化合物，选自三芳基酯、三烷基酯、三(烷基化芳基酯)、烷基芳基混合酯、三硫代烷基酯、双亚磷酸酯、聚合型亚磷酸酯。

6.根据权利要求1所述的环氧复合锌皂热稳定剂，其特征在于所述外润滑剂，选自聚乙烯蜡、氧化聚乙烯、聚乙烯离聚物、聚氟代烃、石蜡、酯蜡、酰胺蜡、S蜡、Fischer-Tropsch合成蜡、聚酰胺、聚乙烯醇。

7.根据权利要求1所述的环氧复合锌皂热稳定剂，其特征在于还包括抗氧剂、阴离子型层状材料、C₈～C₂₂的钙或锶或镁或铝金属皂化物、多元醇化合物、荧光增白剂中的一种或几种的混合物，其重量份数分别为：

抗氧剂                               0～20

阴离子型层状材料                     0～30

C₈～C₂₂的钙或锶或镁或铝金属皂化物  0～100

多元醇化合物                         0～30

荧光增白剂                           0～10。

8.根据权利要求7所述的环氧复合锌皂热稳定剂，其特征在于所述抗氧剂选自抗氧剂1076、抗氧剂1010、抗氧剂DLTP、抗氧剂DSTP、抗氧剂ODP、双酚A。

9.根据权利要求7所述的环氧复合锌皂热稳定剂，其特征在于所述阴离子型层状材料为镁铝碳酸根型LDH，所述C₈～C₂₂的钙或锶或镁或铝金属皂化物选自硬脂酸钙、硬脂酸镁、硬脂酸锶、硬脂酸铝。

10.根据权利要求7所述的环氧复合锌皂热稳定剂，其特征在于所述多元醇化合物选自双季戊四醇、季戊四醇；所述荧光增白剂选自荧光增白剂PF、荧光增白剂CBS-127、荧光增白剂OB。

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