本發明涉及一種PVC用熱穩定劑，特別涉及一種包含杯芳烴的PVC熱穩定劑及其制備方法。
背景技術：
PVC是當今世界上深受喜愛、頗為流行并且也被廣泛應用的一種合成材料。它的全球使用量在各種合成材料中高居第二為了防止PVC在加工過程中發生降解，需要加入熱穩定劑。常用的熱穩定劑有鉛鹽類、金屬皂類、稀土類、有機錫類等。金屬皂類熱穩定劑是用量僅次于鉛鹽的第二大類主穩定劑。
根據金屬皂在阻止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的催化作用，最具代表性的是鋇皂和鈣皂。這類金屬皂熱穩定性一般，初期穩定性不好，但長期受熱，PVC穩定性變化不大。其穩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從而使PVC穩定，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，極易出現急劇黑化，產生所謂“鋅燒”現象。單獨使用任何一類金屬皂，都很難達到滿意的穩定效果。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定性都得以改善。這兩類PVC穩定劑互相搭配使用，可使制品在初期，后期都有良好的熱穩定性。初期熱穩定劑效果是指穩定劑加入后，一開始就呈現優良的熱穩定性，但是隨使用時間的增加，其熱穩定劑效果就會明顯減弱；長期熱穩定劑效果是指PVC穩定劑加入塑料后，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品的要求，如何獲得更優的初期著色和長期穩定性，是本行業技術人員不斷探究的問題。
技術實現要素：
本發明的目的是：解決現有技術中PVC熱穩定劑難以同時具備優良的初期著色和長期穩定性的問題，提供一種包含杯芳烴的PVC熱穩定劑及其制備方法。
實現本發明目的的技術方案是：一種包含杯芳烴的PVC熱穩定劑，各組分按質量份計為：
脂肪酸鋇20～50份，優選35～45份，優選35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、 45份；脂肪酸鋅20～50份，優選30～45份，優選30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45份；輔助穩定劑8～15份，優選10～12份，優選10、11、12份；杯芳烴5～10份，優選6～8份，優選6、6.5、7、7.5、8份；潤滑劑3～5份，優選3、3.5、4、4.5、5；抗氧劑5～8份，優選5、5.5、6、6.5、7、7.5、8份。
所述輔助穩定劑為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。
本發明所述的包含杯芳烴的PVC熱穩定劑，所述杯芳烴為杯[4]芳烴、杯[6]芳烴、杯[8]芳烴之一。
本發明所述脂肪酸鋇為硬脂酸、油酸、月桂酸、癸二酸鋇皂之一；本發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。
本發明所述的包含杯芳烴的PVC熱穩定劑，優選各組分按質量份計為：
脂肪酸鋇37.3份；脂肪酸鋅40份；輔助穩定劑9.5份；杯芳烴6.5份；潤滑劑4份；抗氧劑6份。
本發明所述的包含杯芳烴的PVC熱穩定劑，更優選各組分按質量份計為：
脂肪酸鋇27.4份；脂肪酸鋅43份；輔助穩定劑12份；杯芳烴8.5份；潤滑劑4份；抗氧劑7.5份。
本發明所述的包含杯芳烴的PVC熱穩定劑的制備方法，其特征在于具有如下步驟：
1)在反應容器中加入脂肪酸鋇和脂肪酸鋅，并在60～90℃下攪拌20～50min；
2)繼續加入輔助穩定劑、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熱穩定劑
本發明具有積極的效果：杯芳烴是由苯酚單元通過亞甲基在羥基鄰位連接而構成的一類 環狀化合物。由于空腔的體積更大，杯環的柔韌性好，所以吸附容量更大，誘導契合能力更強，所以穩定劑的初期著色和長期穩定性效果更好。
具體實施方式
(實施例1)
稱取硬脂酸鋇27.4Kg，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鋇和硬脂酸鋅，并在71℃下攪拌20min；
2)繼續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78℃下攪拌30min，冷卻后得到PVC熱穩定劑。
(實施例2)
稱取油酸鋇37.3Kg，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鋇和硬脂酸鋅，并在75℃下攪拌20min；
2)繼續加入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85℃下攪拌30min，冷卻后得到PVC熱穩定劑。
(實施例3)
稱取油酸鋇48.2Kg，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鋇和硬脂酸鋅，并在78℃下攪拌20min；
2)繼續加入己二醇、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熱穩定劑。
(實施例4)
稱取硬脂酸鋇46.2Kg，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鋇和月桂酸鋅，并在79℃下攪拌20min；
2)繼續加入己二醇、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熱穩定劑。
(實施例5)
稱取硬脂酸鋇50.3Kg，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鋇和月桂酸鋅，并在75℃下攪拌20min；
2)繼續加入己二醇、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熱穩定劑。
將PVC樹脂、本實施例制備的PVC熱穩定劑,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)
稱取硬脂酸鋇29.2Kg，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鋇和月桂酸鋅，并在74℃下攪拌20min；
2)繼續加入己二醇、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熱穩定劑。
以上所述的具體實施例，對本發明的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本發明的具體實施例而已，并不用于限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。