一種環保型pvc熱穩定劑的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種環保型PVC熱穩定劑，屬于膨潤土深加工技術領域，所述環保型PVC熱穩定劑是經過配料制漿、酸活化反應、壓濾、堿化、堿性白土顆粒表面修飾、干燥、粉碎等步驟制成的。本發明生產的環保型PVC熱穩定劑NaOH含量為41?44wt%，活性指數為97%?98%，熱穩定時間為152?161min；本發明生產的環保型PVC熱穩定劑為負載型，吸附氯化氫后熱穩定劑的形態保持不變，不會釋放出鹽或有機物污染PVC；本發明制備的環保型PVC熱穩定劑無毒、無味，安全環保。
【專利說明】
一種環保型PVC熱穩定劑
技術領域
[0001] 本發明屬于膨潤土深加工技術領域，具體涉及一種環保型PVC熱穩定劑。
【背景技術】
[0002] 膨潤土稱為天然納米材料、萬用粘土。我國膨潤土品質優良，礦儲量居世界第二 位，除少量出口作為有機膨潤土的原料外，其余皆以膨潤土粉和活性白土形式行銷國內，這 些產品屬初級產品，經濟效益不高，資源利用水平低。為了獲得更大的經濟效益，需要開發 高科技含量的系列化新產品，拓展應用新領域。
[0003] 專利申請文獻"一種負載氫氧化鈣活性白土的制備方法（申請號： 201510081886.1)"公開了一種負載氫氧化鈣活性白土的制備方法，所述的負載氫氧化鈣活 性白土是經過配料制漿、酸活化反應、第一次壓濾、洗滌和第二次壓濾、堿化、第三次壓濾、 干燥、粉碎等步驟制備的，該方法生產出來的堿性白土由于存在白度不高、堿容量低、質量 不穩定等缺點，影響了其進一步應用。
[0004] PVC(聚氯乙烯）是由氯乙烯聚合反應生成的熱塑性聚合物，由于其制品具有軟 硬度易調控、力學性能較好、耐腐蝕、電絕緣性好、透明性高以及價廉等優點，在建筑、輕工、 化工、電子、航天、汽車、農業等領域中具有廣泛的用途。但是，PVC在加工過程中容易發生熱 降解現象，產生氯化氫，并且氯化氫具有催化加速降解作用。因此，通常需要添加熱穩定劑 以抑制熱降解，提尚PVC制品的性能。
[0005] PVC熱穩定劑一般為弱堿性物質，主要有鉛鹽類、金屬皂類、有機物類及它們的混 合物，這些熱穩定劑在使用過程中，其活性組分直接與PVC接觸，在PVC熱成型加工后穩定劑 與PVC部分分解釋放出來的氯化氫反應，生成氯化物鹽類，這些鹽類對PVC的性能會產生影 響。類水滑石PVC熱穩定劑是一種層狀弱堿材料，雖然其層間具有吸附氯化氫的能力，但其 吸附容量不大，起活性組分的主要是其晶層，它與氯化氫反應后生成氯化鋁和氯化鎂，對 PVC的導電、機械力學性能也產生影響。
[0006] 目前我國PVC熱穩定劑的產量不斷增加，其中有毒、污染嚴重的鉛系熱穩定劑不但 沒有減少，反而有一定的增加，這對日益重視環境與安全的今天是格格不入的。膨潤土、氫 氧化鈉都是無毒、無味的，使堿性白土作為熱穩定劑有了良好的安全環保性基礎。堿性白土 中的氫氧化鈉具有極強的吸附氯化氫能力，膨潤土本身也具有材料填充劑功能，吸附氯化 氫后的產物留在蒙脫石內，因而有望成為一種性能優良的熱穩定劑。廣西具有豐富膨潤土 資源，其中寧明縣的膨潤土礦最大，已探明儲量為6.1億噸，占全國儲量的1/4,田東縣的膨 潤土礦蒙脫石含量在80%以上。因此，開發環保型PVC熱穩定劑，對開發當地豐富資源，發展 地方經濟具有重要的意義。
【發明內容】
[0007] 本發明要解決的技術問題是提供一種環保型PVC熱穩定劑，以解決現有技術中堿 性白土堿容量低、質量不穩定、親油性差等問題。本發明制備的環保型PVC熱穩定劑無毒、無 味，安全環保，質量高。
[0008] 為解決以上技術問題，本發明采用以下技術方案： 一種環保型PVC熱穩定劑，其制備方法包括以下步驟： S1:將膨潤土和濃度為13%-16%的活性白土廢水按重量比為1.6-2.2:10-14混合，在轉 速為200-500r/min下攪拌均勻，制得漿狀物料A; S2:將步驟S1制得的漿狀物料A加入到濃度為11%-20%的無機混合酸中，所述無機混合 酸為濃度14_20wt%的磷酸、濃度32-36wt%的碳酸、濃度18-20wt%的草酸按體積比4-6: 3-5: 2-3組成的混合酸，漿狀物料A與無機混合酸的重量比為1-3.2:4-16，在轉速為200-550r/ min下加入硫氫化鈉攪拌，硫氫化鈉與漿狀物料A的重量比為1-2:50-150，加熱至82-93°C， 保持在82-93 °C下反應1.2-3.2h，制得漿狀物料B; S3:將步驟S2制得的漿狀物料B在壓力為0.9-0.95MPa下進行壓濾，制得含水率為32%-45%的濾餅A; S4:向步驟S3制得的濾餅A加水攪拌溶解，加水量為濾餅A重量的6-7.5倍，攪拌溶解濾 餅A完全后加入絮凝劑攪拌0.4-1.2h使溶液沉淀，將沉淀物在壓力為0.9-0.95MPa下進行壓 濾，制得含水率為32%-45%的濾餅B; S5:將步驟S4制得的濾餅B加水攪拌溶解，加水量為濾餅B重量的5-6.5倍，攪拌溶解濾 餅A完全后，加入氫氧化鈉溶液，制得漿物料C; S6:將步驟S5制得的漿物料C在壓力為0.9-0.95MPa下進行壓濾，制得含水率為32%-45% 的濾餅C; S7:將步驟S6制得的濾餅C放在離心機中，在離心轉速為3500-6000r/min下除水至濾餅 C含水率< 5%后粉碎，所得粉碎物過篩，制得負載氫氧化鈉活性白土。
[0009] S8:將步驟S7制得的堿性白土配成濃度為4%-12%的溶液，加入堿性白土質量14%-28%的聚甲基丙烯酸酯，在轉速200-400r/min下攪拌反應75-120min，制得漿物料D; S9:將步驟S8制得的漿物料D在壓力為0.9-0.95MPa下進行壓濾，制得含水率為32%-45% 的濾餅D; S10:將步驟S9制得的濾餅D放在離心機中，在離心轉速為4000-6000r/min下除水至濾 餅D含水率< 5%后粉碎，所得粉碎物過篩B，制得環保型PVC熱穩定劑。
[0010] 進一步地，步驟S4中所述絮凝劑包括有機絮凝劑和無機絮凝劑中的一種。
[0011] 進一步地，所述有機絮凝劑包括聚丙烯酸鈉、聚丙烯酸鈣、丙烯酰胺中的一種。
[0012] 進一步地，所述無機絮凝劑包括聚合硫酸鐵、聚合硫酸鋁中的一種。
[0013] 進一步地，步驟S5中所述氫氧化鈉溶液濃度為8%-12%。
[0014] 進一步地，步驟S7中所述篩A的目數為300-600目。
[0015] 進一步地，步驟S10中所述篩B的目數為200-500目。
[0016]本發明具有以下有益效果： (1) 本發明中加入還原劑可以將酸腐蝕設備產生的Fe3+還原為淺色的Fe2+，避免Fe3+帶 來的顏色影響活性白土的白度； (2) 本發明的堿性白土生產效率高，能耗和成本低； (3) 本發明生產的環保型PVC熱穩定劑NaOH含量為41-44wt%，活性指數為97%-98%，熱穩 定時間為152-161min，說明本發明工藝生產的環保型PVC熱穩定劑質量高且穩定； (4) 本發明采用離心法除水，效率高，使得整個生產工藝周期縮短； (5) 本發明所得廢酸可回收再利用，有效減少酸和處理污水的成本，有利于節能減排； (6) 本發明把堿性白土顆粒的表面特性從親水型轉變為親油型，能使環保型PVC熱穩定 劑與PVC相容性更好； (7) 本發明生產的環保型PVC熱穩定劑為負載型，吸附氯化氫后熱穩定劑的形態保持不 變，不會釋放出鹽或有機物污染PVC; (8) 本發明生產的環保型PVC熱穩定劑無毒、無味，安全環保； (9) 原料來源易得，且制備容易。
【具體實施方式】
[0017] 為便于更好地理解本發明，通過以下實施例加以說明，這些實施例屬于本發明的 保護范圍，但不限制本發明的保護范圍。
[0018] -種環保型PVC熱穩定劑，其制備方法包括以下步驟： S1:將膨潤土和濃度為13%-16%的活性白土廢水按重量比為1.6-2.2:10-14混合，在轉 速為200-500r/min下攪拌均勻，制得漿狀物料A; S2:將步驟S1制得的漿狀物料A加入到濃度為11%-20%的無機混合酸中，所述無機混合 酸為濃度14_20wt%的磷酸、濃度32-36wt%的碳酸、濃度18-20wt%的草酸按體積比4-6: 3-5: 2-3組成的混合酸，漿狀物料A與無機混合酸的重量比為1-3.2:4-16，在轉速為200-550r/ min下加入硫氫化鈉攪拌，硫氫化鈉與漿狀物料A的重量比為1-2:50-150，加熱至82-93°C， 保持在82-93 °C下反應1.2-3.2h，制得漿狀物料B; S3:將步驟S2制得的漿狀物料B在壓力為0.9-0.95MPa下進行壓濾，制得含水率為32%-45%的濾餅A; S4:向步驟S3制得的濾餅A加水攪拌溶解，加水量為濾餅A重量的6-7.5倍，攪拌溶解濾 餅A完全后加入絮凝劑攪拌0.4-1.2h使溶液沉淀，將沉淀物在壓力為0.9-0.95MPa下進行壓 濾，制得含水率為32%-45%的濾餅B，所述絮凝劑包括有機絮凝劑和無機絮凝劑中的一種，所 述有機絮凝劑包括聚丙烯酸鈉、聚丙烯酸鈣、丙烯酰胺中的一種，所述無機絮凝劑包括聚合 硫酸鐵、聚合硫酸鋁中的一種； S5:將步驟S4制得的濾餅B加水攪拌溶解，加水量為濾餅B重量的5-6.5倍，攪拌溶解濾 餅A完全后，加入氫氧化鈉溶液，制得漿物料C; S6:將步驟S5制得的漿物料C在壓力為0.9-0.95MPa下進行壓濾，制得含水率為32%-45% 的濾餅C; S7:將步驟S6制得的濾餅C放在離心機中，在離心轉速為3500-6000r/min下除水至濾餅 C含水率<5%后粉碎，所得粉碎物過300-600目篩，制得負載氫氧化鈉活性白土。
[0019] S8:將步驟S7制得的堿性白土配成濃度為4%-12%的溶液，加入堿性白土質量14%-28%的聚甲基丙烯酸酯，在轉速200-400r/min下攪拌反應75-120min，制得漿物料D; S9:將步驟S8制得的漿物料D在壓力為0.9-0.95MPa下進行壓濾，制得含水率為32%-45% 的濾餅D; S10:將步驟S9制得的濾餅D放在離心機中，在離心轉速為4000-6000r/min下除水至濾 餅D含水率<5%后粉碎，所得粉碎物過200-500目篩，制得環保型PVC熱穩定劑。
[0020] 下面通過更具體實施例對本發明進行說明。
[0021] 實施例1 一種環保型PVC熱穩定劑，其制備方法包括以下步驟： S1:將膨潤土和濃度為15%的活性白土廢水按重量比為2:12混合，在轉速為400r/min下 攪拌均勻，制得漿狀物料A; S2:將步驟S1制得的漿狀物料A加入到濃度為15%的無機混合酸中，所述無機混合酸為 濃度14wt%的磷酸、濃度34wt%的碳酸、濃度19wt%的草酸按體積比4:3:2組成的混合酸，漿狀 物料A與無機混合酸的重量比為2:10，在轉速為400r/min下加入硫氫化鈉攪拌，硫氫化鈉與 漿狀物料A的重量比為2:120，加熱至85 °C，保持在85 °C下反應2.5h，制得漿狀物料B; S3:將步驟S2制得的漿狀物料B在壓力為0.92MPa下進行壓濾，制得含水率為40%的濾餅 A； S4:向步驟S3制得的濾餅A加水攪拌溶解，加水量為濾餅A重量的7倍，攪拌溶解濾餅A完 全后加入聚丙烯酸鈉攪拌0.9h使溶液沉淀，將沉淀物在壓力為0.92MPa下進行壓濾，制得含 水率為38%的濾餅B; S5:將步驟S4制得的濾餅B加水攪拌溶解，加水量為濾餅B重量的6倍，攪拌溶解濾餅A完 全后，加入濃度為10%的氫氧化鈉溶液，制得漿物料C; S6:將步驟S5制得的漿物料C在壓力為0.92MPa下進行壓濾，制得含水率為39%的濾餅C; S7:將步驟S6制得的濾餅C放在離心機中，在離心轉速為5000r/min下除水至濾餅C含水 率為4%后粉碎，所得粉碎物過500目篩，制得負載氫氧化鈉活性白土。
[0022] S8:將步驟S7制得的堿性白土配成濃度為8%的溶液，加入堿性白土質量20%的聚甲 基丙稀酸酯，在轉速300r/min下攪拌反應lOOmin，制得衆物料D; S9:將步驟S8制得的漿物料D在壓力為0.92MPa下進行壓濾，制得含水率為40%的濾餅D; S10:將步驟S9制得的濾餅D放在離心機中，在離心轉速為5000r/min下除水至濾餅D含 水率為3%后粉碎，所得粉碎物過400目篩，制得環保型PVC熱穩定劑。
[0023] 實施例2 一種環保型PVC熱穩定劑，其制備方法包括以下步驟： S1:將膨潤土和濃度為16%的活性白土廢水按重量比為2.2:14混合，在轉速為500r/min 下攪拌均勻，制得漿狀物料A; S2:將步驟S1制得的漿狀物料A加入到濃度為20%的無機混合酸中，所述無機混合酸為 濃度20wt%的磷酸、濃度36wt%的碳酸、濃度20wt%的草酸按體積比6:5:3組成的混合酸，漿狀 物料A與無機混合酸的重量比為3.2:16，在轉速為550r/min下加入硫氫化鈉攪拌，硫氫化鈉 與漿狀物料A的重量比為2:150，加熱至93°C，保持在93°C下反應1.2h，制得漿狀物料B; S3:將步驟S2制得的漿狀物料B在壓力為0.95MPa下進行壓濾，制得含水率為45%的濾餅 A； S4:向步驟S3制得的濾餅A加水攪拌溶解，加水量為濾餅A重量的7.5倍，攪拌溶解濾餅A 完全后加入聚合硫酸鐵攪拌1.2h使溶液沉淀，將沉淀物在壓力為0.95MPa下進行壓濾，制得 含水率為45%的濾餅B; S5:將步驟S4制得的濾餅B加水攪拌溶解，加水量為濾餅B重量的6.5倍，攪拌溶解濾餅A 完全后，加入濃度為12%的氫氧化鈉溶液，制得漿物料C; S6:將步驟S5制得的漿物料C在壓力為0.95MPa下進行壓濾，制得含水率為45%的濾餅C; S7:將步驟S6制得的濾餅C放在離心機中，在離心轉速為6000r/min下除水至濾餅C含水 率為5%后粉碎，所得粉碎物過600目篩，制得負載氫氧化鈉活性白土。
[0024] S8:將步驟S7制得的堿性白土配成濃度為12%的溶液，加入堿性白土質量28%的聚 甲基丙稀酸酯，在轉速400r/min下攪拌反應75min，制得衆物料D; S9:將步驟S8制得的漿物料D在壓力為0.95MPa下進行壓濾，制得含水率為45%的濾餅D; S10:將步驟S9制得的濾餅D放在離心機中，在離心轉速為6000r/min下除水至濾餅D含 水率為5%后粉碎，所得粉碎物過500目篩，制得環保型PVC熱穩定劑。
[0025] 實施例3 一種環保型PVC熱穩定劑，其制備方法包括以下步驟： S1:將膨潤土和濃度為13%的活性白土廢水按重量比為1.6:10混合，在轉速為200r/min 下攪拌均勻，制得漿狀物料A; S2:將步驟S1制得的漿狀物料A加入到濃度為11%的無機混合酸中，所述無機混合酸為 濃度16wt%的磷酸、濃度32wt%的碳酸、濃度18wt%的草酸按體積比5:3:2組成的混合酸，漿狀 物料A與無機混合酸的重量比為1:4，在轉速為200r/min下加入硫氫化鈉攪拌，硫氫化鈉與 漿狀物料A的重量比為1:50，加熱至82 °C，保持在82 °C下反應3.2h，制得漿狀物料B; S3:將步驟S2制得的漿狀物料B在壓力為0.9MPa下進行壓濾，制得含水率為32%的濾餅 A； S4:向步驟S3制得的濾餅A加水攪拌溶解，加水量為濾餅A重量的6倍，攪拌溶解濾餅A完 全后加入丙烯酰胺攪拌0.4h使溶液沉淀，將沉淀物在壓力為0.9MPa下進行壓濾，制得含水 率為32%的濾餅B; S5:將步驟S4制得的濾餅B加水攪拌溶解，加水量為濾餅B重量的5倍，攪拌溶解濾餅A完 全后，加入濃度為8%的氫氧化鈉溶液，制得漿物料C; S6:將步驟S5制得的漿物料C在壓力為0.9MPa下進行壓濾，制得含水率為32%的濾餅C; S7:將步驟S6制得的濾餅C放在離心機中，在離心轉速為3500r/min下除水至濾餅C含水 率為4%后粉碎，所得粉碎物過300目篩，制得負載氫氧化鈉活性白土。
[0026] S8:將步驟S7制得的堿性白土配成濃度為4%的溶液，加入堿性白土質量14%的聚甲 基丙稀酸酯，在轉速200r/min下攪拌反應120min，制得衆物料D; S9:將步驟S8制得的漿物料D在壓力為0.9MPa下進行壓濾，制得含水率為32%的濾餅D; S10:將步驟S9制得的濾餅D放在離心機中，在離心轉速為4000r/min下除水至濾餅D含 水率為5%后粉碎，所得粉碎物過200目篩，制得環保型PVC熱穩定劑。
[0027]實施例1-3中環保型PVC熱穩定劑顆粒的含水量、NaOH含量、活性指數、熱穩定時間 分析結果見下表。
[0028]由上表可知，本發明制備的堿性白土產品含水率彡5%，NaOH含量為4卜44wt%，活性 指數為97%-98%，熱穩定時間為152-16111^11，由此可見，本發明工藝生產的環保型?￥(：熱穩定 劑質量高且穩定。
[0029]以上內容不能認定本發明的具體實施只局限于這些說明，對于本發明所屬技術領 域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換， 都應當視為屬于本發明由所提交的權利要求書確定的專利保護范圍。
【主權項】
1. 一種環保型PVC熱穩定劑，其特征在于，所述環保型PVC熱穩定劑的制備方法包括以 下步驟： S1:將膨潤土和濃度為13%-16%的活性白土廢水按重量比為1.6-2.2 :10-14混合，在轉 速為200-500r/min下攪拌均勻，制得漿狀物料A; S2:將步驟S1制得的漿狀物料A加入到濃度為11%-20%的無機混合酸中，所述無機混合 酸為濃度14_20wt%的磷酸、濃度32-36wt%的碳酸、濃度18-20wt%的草酸按體積比4-6: 3-5: 2-3組成的混合酸，漿狀物料A與無機混合酸的重量比為1-3.2:4-16，在轉速為200-550r/ min下加入硫氫化鈉攪拌，硫氫化鈉與漿狀物料A的重量比為1-2:50-150，加熱至82-93°C， 保持在82-93 °C下反應1.2-3.2h，制得漿狀物料B; S3:將步驟S2制得的漿狀物料B在壓力為0.9-0.95MPa下進行壓濾，制得含水率為32%-45%的濾餅A; S4:向步驟S3制得的濾餅A加水攪拌溶解，加水量為濾餅A重量的6-7.5倍，攪拌溶解濾 餅A完全后加入絮凝劑攪拌0.4-1.2h使溶液沉淀，將沉淀物在壓力為0.9-0.95MPa下進行壓 濾，制得含水率為32%-45%的濾餅B; S5 :將步驟S4制得的濾餅B加水攪拌溶解，加水量為濾餅B重量的5-6.5倍，攪拌溶解濾 餅A完全后，加入氫氧化鈉溶液，制得漿物料C; S6:將步驟S5制得的漿物料C在壓力為0.9-0.95MPa下進行壓濾，制得含水率為32%-45% 的濾餅C; S7:將步驟S6制得的濾餅C放在離心機中，在離心轉速為3500-6000r/min下除水至濾餅 C含水率< 5%后粉碎，所得粉碎物過篩A，制得負載氫氧化鈉活性白土。 2. S8:將步驟S7制得的堿性白土配成濃度為4%-12%的溶液，加入堿性白土質量14%-28% 的聚甲基丙烯酸酯，在轉速200-400r/min下攪拌反應75-120min，制得漿物料D; S9:將步驟S8制得的漿物料D在壓力為0.9-0.95MPa下進行壓濾，制得含水率為32%-45% 的濾餅D; S10:將步驟S9制得的濾餅D放在離心機中，在離心轉速為4000-6000r/min下除水至濾 餅D含水率< 5%后粉碎，所得粉碎物過篩B，制得環保型PVC熱穩定劑。3. 根據權利要求1所述的環保型PVC熱穩定劑，其特征在于，步驟S4中所述絮凝劑包括 有機絮凝劑和無機絮凝劑中的一種。4. 根據權利要求3所述的環保型PVC熱穩定劑，其特征在于，所述有機絮凝劑包括聚丙 烯酸鈉、聚丙烯酸鈣、丙烯酰胺中的一種。5. 根據權利要求3所述的環保型PVC熱穩定劑，其特征在于，所述無機絮凝劑包括聚合 硫酸鐵、聚合硫酸鋁中的一種。6. 根據權利要求1所述的環保型PVC熱穩定劑，其特征在于，步驟S5中所述氫氧化鈉溶 液濃度為8%_12°/〇。7. 根據權利要求1所述的環保型PVC熱穩定劑，其特征在于，步驟S7中所述篩A的目數為 300-600 目。8. 根據權利要求1所述的環保型PVC熱穩定劑，其特征在于，步驟S10中所述篩B的目數 為200-500 目。
【文檔編號】C08L33/10GK106009388SQ201610468560
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年6月25日
【發明人】張莘蔓
【申請人】張莘蔓