本發(fā)明涉及一種PVC用熱穩(wěn)定劑，特別涉及一種包含杯芳烴的PVC熱穩(wěn)定劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
PVC是當今世界上深受喜愛、頗為流行并且也被廣泛應(yīng)用的一種合成材料。它的全球使用量在各種合成材料中高居第二為了防止PVC在加工過程中發(fā)生降解，需要加入熱穩(wěn)定劑。常用的熱穩(wěn)定劑有鉛鹽類、金屬皂類、稀土類、有機錫類等。金屬皂類熱穩(wěn)定劑是用量僅次于鉛鹽的第二大類主穩(wěn)定劑。
根據(jù)金屬皂在阻止PVC降解中的活性，可將金屬皂分為兩類：一類僅能吸收氯化氫，防止其對脫氯化氫反應(yīng)的催化作用，最具代表性的是鋇皂和鈣皂。這類金屬皂熱穩(wěn)定性一般，初期穩(wěn)定性不好，但長期受熱，PVC穩(wěn)定性變化不大。其穩(wěn)定化過程中生成的氯化物對脫氯化氫基本無催化作用。另一類不僅能吸收氯化氫，還能夠與烯丙基氯反應(yīng)從而使PVC穩(wěn)定，最具代表的是鎘皂和鋅皂。這類金屬皂初期著色性很好，但長期受熱制品急劇變色。尤其是鋅皂，極易出現(xiàn)急劇黑化，產(chǎn)生所謂“鋅燒”現(xiàn)象。單獨使用任何一類金屬皂，都很難達到滿意的穩(wěn)定效果。若將活性高的鎘、鋅皂與活性差的鋇、鈣并用，則可以使初期著色性和長期穩(wěn)定性都得以改善。這兩類PVC穩(wěn)定劑互相搭配使用，可使制品在初期，后期都有良好的熱穩(wěn)定性。初期熱穩(wěn)定劑效果是指穩(wěn)定劑加入后，一開始就呈現(xiàn)優(yōu)良的熱穩(wěn)定性，但是隨使用時間的增加，其熱穩(wěn)定劑效果就會明顯減弱；長期熱穩(wěn)定劑效果是指PVC穩(wěn)定劑加入塑料后，在制品使用過程中的初期效果不明顯，隨著使用時間的增加，其熱穩(wěn)定劑效果明顯的好于初期。但僅僅通過金屬皂的配合使用，并不能滿足高性能產(chǎn)品的要求，如何獲得更優(yōu)的初期著色和長期穩(wěn)定性，是本行業(yè)技術(shù)人員不斷探究的問題。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是：解決現(xiàn)有技術(shù)中PVC熱穩(wěn)定劑難以同時具備優(yōu)良的初期著色和長期穩(wěn)定性的問題，提供一種包含杯芳烴的PVC熱穩(wěn)定劑及其制備方法。
實現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案是：一種包含杯芳烴的PVC熱穩(wěn)定劑，各組分按質(zhì)量份計為：
脂肪酸鈣20～50份，優(yōu)選35～45份，優(yōu)選35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、 45份；脂肪酸鋅20～50份，優(yōu)選30～45份，優(yōu)選30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45份；輔助穩(wěn)定劑8～15份，優(yōu)選10～12份，優(yōu)選10、11、12份；杯芳烴5～10份，優(yōu)選6～8份，優(yōu)選6、6.5、7、7.5、8份；潤滑劑3～5份，優(yōu)選3、3.5、4、4.5、5；抗氧劑5～8份，優(yōu)選5、5.5、6、6.5、7、7.5、8份。
所述輔助穩(wěn)定劑為β-二酮或多元醇；
所述潤滑劑為石蠟、聚乙烯蠟、脂肪酸醇、脂肪酸酰胺之一；
所述抗氧劑為雙(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亞磷酸酯、三(2,4-二叔丁基苯基)
亞玲酸酯、(2,4.6-三叔丁基苯基-2-丁基苯基-2-丁基-2-乙基)-1,3-丙二醇亞磷酸酯之一。
本發(fā)明所述的包含杯芳烴的PVC熱穩(wěn)定劑，所述杯芳烴為杯[4]芳烴、杯[6]芳烴、杯[8]芳烴之一。
本發(fā)明所述脂肪酸鈣為硬脂酸、油酸、月桂酸、癸二酸鈣皂之一；本發(fā)明所述脂肪酸鋅為硬脂酸、油酸、月桂酸、癸二酸鋅皂之一。
本發(fā)明所述β-二酮為乙酰苯甲酰甲烷、硬脂苯甲酰甲烷、二苯甲酰甲烷之一。
本發(fā)明所述的多元醇為乙二醇、丙三醇、季戊四醇或己二醇之一。
本發(fā)明所述的包含杯芳烴的PVC熱穩(wěn)定劑，優(yōu)選各組分按質(zhì)量份計為：
脂肪酸鈣34份；脂肪酸鋅40份；輔助穩(wěn)定劑9.5份；杯芳烴6.5份；潤滑劑4份；抗氧劑6份。
本發(fā)明所述的包含杯芳烴的PVC熱穩(wěn)定劑，更優(yōu)選各組分按質(zhì)量份計為：
脂肪酸鈣25份；脂肪酸鋅43份；輔助穩(wěn)定劑12份；杯芳烴8.5份；潤滑劑4份；抗氧劑7.5份。
本發(fā)明所述的包含杯芳烴的PVC熱穩(wěn)定劑的制備方法，其特征在于具有如下步驟：
1)在反應(yīng)容器中加入脂肪酸鈣和脂肪酸鋅，并在60～90℃下攪拌20～50min；
2)繼續(xù)加入輔助穩(wěn)定劑、潤滑劑、抗氧劑，并在70～90℃下攪拌30～45min；
3)最后加入杯芳烴，在75～95℃下攪拌20～30min，冷卻后得到包含杯芳烴的PVC熱穩(wěn)定劑
本發(fā)明具有積極的效果：杯芳烴是由苯酚單元通過亞甲基在羥基鄰位連接而構(gòu)成的一類 環(huán)狀化合物。由于空腔的體積更大，杯環(huán)的柔韌性好，所以吸附容量更大，誘導(dǎo)契合能力更強，所以穩(wěn)定劑的初期著色和長期穩(wěn)定性效果更好。
具體實施方式
(實施例1)
稱取硬脂酸鈣25Kg，硬脂酸鋅43Kg；硬脂苯甲酰甲烷12Kg；杯[4]芳烴8.5Kg；石蠟4Kg；雙(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亞磷酸酯7.5Kg；
然后按如下方法制備：
1)在高速攪拌機中加入硬脂酸鈣和硬脂酸鋅，并在65℃下攪拌20min；
2)繼續(xù)加入硬脂苯甲酰甲烷、石蠟、雙(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亞磷酸酯，并在70℃下攪拌30min；
3)最后加入杯[4]芳烴，在75℃下攪拌30min，冷卻后得到PVC熱穩(wěn)定劑。
(實施例2)
稱取油酸鈣34Kg，硬脂酸鋅40Kg；己二醇9.5Kg；杯[6]芳烴6.5Kg；聚乙烯蠟4Kg；雙(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亞磷酸酯6.0Kg；
然后按如下方法制備：
1)在高速攪拌機中加入油酸鈣和硬脂酸鋅，并在65℃下攪拌20min；
2)繼續(xù)加入β-二酮、石蠟、雙(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亞磷酸酯，并在70℃下攪拌30min；
3)最后加入杯[4]芳烴，在75℃下攪拌30min，冷卻后得到PVC熱穩(wěn)定劑。
(實施例3)
稱取油酸鈣44Kg，硬脂酸鋅26Kg；己二醇10.5Kg；杯[6]芳烴7.5Kg；聚乙烯蠟4.5Kg；雙(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亞磷酸酯7.0Kg；
然后按如下方法制備：
1)在高速攪拌機中加入油酸鈣和硬脂酸鋅，并在68℃下攪拌20min；
2)繼續(xù)加入己二醇、聚乙烯蠟、雙(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亞磷酸酯，并在70℃下攪拌30min；
3)最后加入杯[6]芳烴，在80℃下攪拌30min，冷卻后得到PVC熱穩(wěn)定劑。
(實施例4)
稱取硬脂酸鈣44Kg，月桂酸鋅26Kg；季戊四醇10.5Kg；杯[8]芳烴7.5Kg；聚乙烯蠟4.5Kg；(2,4.6-三叔丁基苯基-2-丁基苯基-2-丁基-2-乙基)-1,3-丙二醇亞磷酸酯7.0Kg；
然后按如下方法制備：
1)在高速攪拌機中加入硬脂酸鈣和月桂酸鋅，并在75℃下攪拌20min；
2)繼續(xù)加入己二醇、聚乙烯蠟、雙(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亞磷酸酯，并在75℃下攪拌30min；
3)最后加入杯[8]芳烴，在85℃下攪拌30min，冷卻后得到PVC熱穩(wěn)定劑。
(實施例5)
稱取硬脂酸鈣48Kg，月桂酸鋅22Kg；季戊四醇8.5Kg；杯[8]芳烴9.5Kg；聚乙烯蠟3.5Kg；(2,4.6-三叔丁基苯基-2-丁基苯基-2-丁基-2-乙基)-1,3-丙二醇亞磷酸酯7.5Kg；
然后按如下方法制備：
1)在高速攪拌機中加入硬脂酸鈣和月桂酸鋅，并在75℃下攪拌20min；
2)繼續(xù)加入己二醇、聚乙烯蠟、雙(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亞磷酸酯，并在75℃下攪拌30min；
3)最后加入杯[8]芳烴，在85℃下攪拌30min，冷卻后得到PVC熱穩(wěn)定劑。
將PVC樹脂、本實施例制備的PVC熱穩(wěn)定劑,加入量為0.5wt％、及其他助劑高速混合后，在雙輥開煉機上混煉后，塑化、下片、切片，剪成5mm*5mm的小片，得到PVC式樣，進行測試。
(實施例6)
稱取硬脂酸鈣28Kg，月桂酸鋅42Kg；乙二醇11.5Kg；杯[4]芳烴5.5Kg；聚乙烯蠟4.5Kg；(2,4.6-三叔丁基苯基-2-丁基苯基-2-丁基-2-乙基)-1,3-丙二醇亞磷酸酯8Kg；
然后按如下方法制備：
1)在高速攪拌機中加入硬脂酸鈣和月桂酸鋅，并在75℃下攪拌20min；
2)繼續(xù)加入己二醇、聚乙烯蠟、雙(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亞磷酸酯，并在75℃下攪拌30min；
3)最后加入杯[8]芳烴，在85℃下攪拌30min，冷卻后得到PVC熱穩(wěn)定劑。
以上所述的具體實施例，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。