專利名稱：Pvc管材專用鎂鋁鋅改性無毒復合穩定劑的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種PVC穩定劑，尤其是一種PVC管材專用鎂鋁鋅改性無毒復合穩定劑。
背景技術：
PVC材料因其用途 廣泛，具有良好加工性能，制造成本低，耐腐蝕，絕緣等良好特點得到了廣泛的應用。目前PVC材料及其相關產品在人們生活中已隨處可見，如PVC發泡材料、PVC文具類、PVC穿線管、PVC電纜絕緣、PVC水管等管材、PVC塑料門窗、PVC塑料袋、PVC薄膜、PVC革等。PVC材料在實際使用中經常加入穩定劑、潤滑劑、輔助加工劑、色料、抗沖擊劑及其它添加劑等使其具有優良的穩定性、韌性、延展性、強度、耐氣侯變化性以及優良的幾何穩定性等優良的理化性能。傳統的PVC熱穩定劑主要有鉛鹽類熱穩定劑、有機錫類熱穩定劑、金屬皂類熱穩定劑和稀土類熱穩定劑等。其中鉛鹽類熱穩定劑具有優良的熱穩定性能，但是鉛鹽和重金屬為有毒有害物質，對人體和環境產生極大危害，已逐漸退出穩定劑市場；有機錫類穩定劑其效果尚可，廣泛用于生產透明制品，但價格較高，且產品有異味，對人體有害；普通金屬皂類通常需要配合使用，且加工時容易析出，熱穩定性不佳；稀土類是一類較為新型的穩定齊 ，其綜合性能較好，近年來得到廣泛應用，但有些稀土化合物也具有毒性，同時受到稀土資源短缺的影響，其價格在不斷上漲，因而其使用也受到一定限制。目前，鈣鋅類熱穩定劑和有機類熱穩定劑因不含重金屬、且它們既可以單獨作為主熱穩定劑使用，也可以作為輔助材料與其他熱穩定劑配合使用而具有較好的發展前景。但是在關注穩定劑的環保性能的同時，也不能忽視其對不同的PVC產品的生產質量要求，如產品初期的著色問題、產品加工的適應性、產品相容性、長期穩定性、生產成本要求等要求的滿足或符合程度，以獲得綜合性能良好、環保性能高、物美價廉的PVC產品。
發明內容
本發明的目的是解決現有技術的不足，提供一種PVC管材專用鎂鋁鋅改性無毒復合穩定劑。為了解決上述問題，本發明所采用的技術方案如下一種PVC管材專用鎂鋁鋅改性無毒復合穩定劑，其配方中含有一種脂肪酸鈣鋅組合物及一種高分子酯基鈣。本發明所述PVC管材專用鎂鋁鋅改性無毒復合穩定劑，其配方組成為脂肪酸鈣鋅組合物78 120Kg、硬脂酸鈣234 310Kg、抗氧劑1076 27 75Kg、硬脂酰苯甲酰甲烷24 49Kg、乙酰丙酮鈣或乙酰丙酮鎂21 34Kg、水滑石6(Tl35Kg、脫氫乙酸或脫氫乙酸鈉28 49Kg、高分子酯基鈣23(T361Kg、碳酸鈣或滑石粉267 310 Kgo所述脂肪酸鈣鋅組合物由下列重量的原料制備而成硬脂酸或月桂酸100(Tl700Kg、12-羥基硬脂酸23(T500Kg、己二酸或二苯甲酸18 85Kg、氫氧化鈣或氧化鈣25 50Kg、氧化鋅 210 275Kg、16-18 醇 40 80Kg。
所述高分子酯基鈣是一種由己二酸與季戊四醇進行酯化反應，并添加固體超強酸作為催化劑，然后加入氧化鈣或氫氧化鈣進行中和反應所形成的季戊四醇己二酸酯的鈣鹽。本發明所述脂肪酸鈣鋅組合物的制備方法如下按重量稱取各組分原料，制備時先將硬脂酸或月桂酸、12-羥基硬脂酸投入反應釜，然后加熱；當加熱至120°C時，往反應釜中加入己二酸或二苯甲酸，并開始向反應釜中緩慢加入氫氧化鈣或氧化鈣，再緩慢投入氧化鋒，完成投料；完成投料后，在165 170 C溫度下保持反應I. 5 2. 5小時；反應完成后，再向反應釜中加入16-18醇，攪勻，然后放料，冷卻、磨粉即制得脂肪酸鈣鋅組合物。本發明的PVC管材專用鎂鋁鋅改性無毒復合穩定劑采用以下步驟制備按本發明配方稱取脂肪酸鈣鋅組合物78 120Kg、硬脂酸鈣234 310Kg、抗氧劑1076 27 75Kg、硬脂酰苯甲酰甲烷24 49Kg、乙酰丙酮鈣或乙酰丙酮鎂21 34Kg、水滑石6(Tl35Kg、脫氫乙酸或脫氫乙酸鈉28 49Kg、高分子酯基鈣23(T361Kg、碳酸鈣或滑石粉267 310 Kg，將稱取的上述原料經混合、過篩、裝包，得到用于PVC管材專用鎂鋁鋅改性無毒復合穩定劑。本發明相對于現有技術的有益效果如下
(1)本發明的PVC管材專用鎂鋁鋅改性無毒復合穩定劑適合管材連續擠出生產，且用量少，成本低；用在硬質管材的擠出，用量少，穩定效果佳，加工流暢，管材內外表面光滑，力學性能滿足國標的各項要求；
(2)本發明的PVC管材專用鎂鋁鋅改性無毒復合穩定劑配方中采用鎂鋁鋅類輕金屬化合物，剔除了鉛、鎘等重金屬，解決了 PVC管材用穩定劑的無毒化，提高了產品的環保性能；
(3)本發明的PVC管材專用鎂鋁鋅改性無毒復合穩定劑，其配方中采用的脂肪酸鈣鋅組合物，可克服傳統PVC穩定劑制備過程單獨使用硬脂酸鋅存在的難磨粉的缺點，同時還可讓合成物對PVC具有很好的內外潤滑性能，提高與PVC的相容性；
(4)本發明將高分子酯基鈣應用于管材的穩定劑中，可提高PVC管材產品的相容性，使其綜合性能最優化，特別可以強化其初期白度、剛果紅時間、體系相容性效果；同時還可提高其加工穩定性和長期穩定性。
具體實施例方式下面通過實施例對本發明做進一步詳細說明，這些實施例僅用來說明本發明，并不限制本發明的范圍。實施例I采用以下原料及步驟制備本發明所述PVC管材專用鎂鋁鋅改性無毒復合穩定劑
1、脂肪酸鈣鋅組合物的制備將硬脂酸1500Kg、12-羥基硬脂酸230Kg投入反應釜，力口熱；當加熱至120°C時，往反應釜中加入己二酸70Kg，并開始向反應釜中緩慢加入氫氧化鈣50Kg，再緩慢投入氧化鋅275Kg，完成投料；完成投料后，在170°C溫度下保持反應I. 5小時；反應完成后，再向反應釜中加入16-18醇56Kg，攪勻，然后放料，冷卻、磨粉即制得脂肪酸鈣鋅組合物；
2、高分子酯基鈣的制備將己二酸212Kg及季戊四醇232 Kg預混合均勻投入反應釜，當反應溫度到達145°C時，加入O. 8 KgSO42VTiO2-SiO2固體超強酸，收集反應放出的水分；隨著反應溫度慢慢升高，將反應溫度保持在200°C，待所收集反應放出的水分為38Kg時，緩慢加入氧化鈣49Kg，保持反應I. O小時后放料，冷卻、磨粉制得高分子酯基鈣；
3、穩定劑的制備
(1)按配方稱取以下各原料脂肪酸鈣鋅組合物78Kg、硬脂酸鈣275Kg、抗氧劑107650Kg、硬脂酰苯甲酰甲烷24Kg、乙酰丙酮鈣21Kg、水滑石96Kg、脫氫乙酸36Kg、高分子酯基鈣230Kg、碳酸鈣267 Kg ；
(2)將稱取的上述原料經混合、過篩、裝包，得到用于PVC管材專用鎂鋁鋅改性無毒復合穩定劑。實施例2采用以下原料及步驟制備本發明所述PVC管材專用鎂鋁鋅改性無毒復合穩定劑
1、脂肪酸鈣鋅組合物的制備將月桂酸1700Kg、12-羥基硬脂酸400Kg投入反應釜，力口熱；當加熱至120°C時，往反應釜中加入二苯甲酸18Kg，并開始向反應釜中緩慢加入氫氧化鈣35Kg，再緩慢投入氧化鋅230Kg，完成投料；完成投料后，在170°C溫度下保持反應I. 5小時；反應完成后，再向反應釜中加入16-18醇40Kg，攪勻，然后放料，冷卻、磨粉即制得脂肪酸鈣鋅組合物；
2、聞分子酷基I丐的制備實施例I中制備得到的聞分子酷基隹丐；
3、穩定劑的制備
(1)按配方稱取各原料脂肪酸鈣鋅組合物120Kg、硬脂酸鈣234Kg、抗氧劑107627Kg、硬脂酰苯甲酰甲烷49Kg、乙酰丙酮鈣34Kg、水滑石135Kg、脫氫乙酸鈉49Kg、高分子酯基鈣361Kg、滑石粉310 Kg；
(2)將稱取的上述原料經混合、過篩、裝包，得到用于PVC管材專用鎂鋁鋅改性無毒復合穩定劑。實施例3采用以下原料及步驟制備本發明所述PVC管材專用鎂鋁鋅改性無毒復合穩定劑
1、脂肪酸鈣鋅組合物的制備將硬脂酸1000Kg、12-羥基硬脂酸500Kg投入反應釜，加熱；當加熱至120°C時，往反應釜中加入己二酸85Kg，并開始向反應釜中緩慢加入氧化鈣25Kg，再緩慢投入氧化鋅210Kg，完成投料；完成投料后，在170°C溫度下保持反應I. 5小時；反應完成后，再向反應釜中加入16-18醇80Kg，攪勻，然后放料，冷卻、磨粉即制得脂肪酸鈣鋅組合物；
2、聞分子酷基I丐的制備實施例I中制備得到的聞分子酷基隹丐；
3、穩定劑的制備
(1)按配方稱取以下各原料脂肪酸鈣鋅組合物lOOKg、硬脂酸鈣10Kg、抗氧劑107675Kg、硬脂酰苯甲酰甲烷38Kg、乙酰丙酮鎂28Kg、水滑石60Kg、脫氫乙酸鈉28Kg、高分子酯基鈣298Kg、碳酸鈣288 Kg ；
(2)將稱取的上述原料經混合、過篩、裝包，得到用于PVC管材專用鎂鋁鋅改性無毒復合穩定劑。實施例4本發明所述PVC管材專用鎂鋁鋅改性無毒復合穩定劑的應用效果實驗。I、實驗設備高速捏合機(200升)、冷卻混合機(500升)，江蘇張家港億利機械有限公司產；Φ 60錐型雙螺桿擠出機及擠出模頭，廣東聯塑科技有限公司產；東華300電腦注射成型機，東華機械有限公司產。
2、實驗方法將PVC樹脂粉、復合穩定劑、內外潤滑劑、抗沖擊改性劑、加工改性齊U、增塑劑、填料等原材料按一定的配比置捏合機中捏合，適當調整溫度、螺桿轉速、加料速度、牽引速度、冷卻水槽真空度等加工工藝，在Φ60錐型雙螺桿擠出機上擠出管材，經適當調整溫度、注射壓力、注射速度等加工工藝，在注射成型機上注射管件。3、基本配方采用固定其它材料的種類和用量，固定穩定劑的用量，僅改變穩定劑品種的基本配方來進行試驗，以求達到數據的可比性。擠出基本配方如表I所示。表I擠出基本配方(單位份)
權利要求
1.一種PVC管材專用鎂鋁鋅改性無毒復合穩定劑，其特征在于其配方中含有一種脂肪酸鈣鋅組合物及一種高分子酯基鈣。
2.一種如權利要求I所述PVC管材專用鎂鋁鋅改性無毒復合穩定劑，其特征在于其配方組成為脂肪酸鈣鋅組合物78 120Kg、硬脂酸鈣234 310Kg、抗氧劑1076 27 75Kg、硬脂酰苯甲酰甲烷24 49Kg、乙酰丙酮鈣或乙酰丙酮鎂21 34Kg、水滑石6(Tl35Kg、脫氫乙酸或脫氫乙酸鈉28 49Kg、高分子酯基鈣23(T361Kg、碳酸鈣或滑石粉267 310 Kgo
3.如權利要求I或2所述的PVC管材專用鎂鋁鋅改性無毒復合穩定劑，其特征在于所述脂肪酸鈣鋅組合物由下列重量的原料制備而成硬脂酸或月桂酸100(Tl700Kg、12-羥基硬脂酸23(T500Kg、己二酸或二苯甲酸18 85Kg、氫氧化鈣或氧化鈣25 50Kg、氧化鋅210 275Kg、16-18 醇 40 80Kg。
4.如上述權利要求I至3中任一項權利要求所述的PVC管材專用鎂鋁鋅改性無毒復合穩定劑，其特征在于所述高分子酯基鈣是一種由己二酸與季戊四醇進行酯化反應，并添加固體超強酸作為催化劑，然后加入氧化鈣或氫氧化鈣進行中和反應所形成的季戊四醇己二酸酯的鈣鹽。
全文摘要
本發明涉及一種PVC管材專用鎂鋁鋅改性無毒復合穩定劑。本發明的穩定劑由下列原料按重量配比組成脂肪酸鈣鋅組合物、硬脂酸鈣、抗氧劑1076、硬脂酰苯甲酰甲烷、乙酰丙酮鈣或乙酰丙酮鎂、水滑石、脫氫乙酸或脫氫乙酸鈉、高分子酯基鈣g、碳酸鈣或滑石粉。本發明穩定劑適合管材連續擠出生產，且用量少，成本低，用于硬質管材的擠出生產，用量少，穩定效果佳，加工流暢，管材內外表面光滑，力學性能滿足國標的各項要求，同時還具有無毒害、環保性能高的優點；采用本發明穩定劑制得的PVC產品，其相容性、加工穩定性和產品長期穩定性佳。
文檔編號C08G63/12GK102875916SQ20121025852
公開日2013年1月16日 申請日期2012年7月25日 優先權日2012年7月25日
發明者陳肇漢, 徐軍, 邱麗玲 申請人:肇慶市森德利化工實業有限公司