專利名稱:聚氯乙烯用外潤滑劑的制作方法
技術領域:
本發明涉及熱塑性樹脂加工助劑,主要用于聚氯乙烯(簡稱PVC)制品加工成型的外潤滑劑。
我國過去一直使用硬脂酸、石臘及衍生物作外潤滑劑使用,但是硬脂酸潤滑性不足而石臘潤滑性過度,一般用于粗加工PVC制品,但對于精加工PVC的工藝和透明片、異型材等新產品,硬脂酸、石臘及其它的外潤滑劑都不能滿足使用要求。因此必須合成一種潤滑性適中,能滿足使用要求的外潤滑劑。德國專利3,630,783(1988)報導了熱塑性樹脂加工的外潤滑劑,其結構由7個季戊四醇,6個丁二酸和14個硬脂酸構成,其主鏈兩端有羥基,其潤滑性能基本達到了使用要求,是目前比較好的外潤滑劑,但仍然存在塑化時間短、塑化扭矩高和結構復雜的不足。
本發明的目的是為了克服背景技術的不足,設計一種塑化時間長、塑化扭矩低和結構簡化的聚氯乙烯用外潤滑劑。
本發明的構思為了實現上述的目的,首先弄清楚,外潤滑劑與PVC的相容性很小,才能在加工過程中很容易從PVC內部移析到表面,在界面處,潤滑劑分子取向排列,極性基團向著金屬表面,通過物理吸附形成一個潤滑劑分子層。因此相容性小就能加快外潤滑劑從PVC內部移到表面,延緩PVC熔融過程的時間,達到延長塑化時間。提高反應溫度和延長反應時間,促使硬脂酸封端生成極性更弱的酯基,取代了兩端的羥基和引入一個能構成支鏈結構的三羥甲基丙烷;為了減低塑化扭矩,用烷鍵長的己二酸代替丁二酸,這樣使季戊四醇之間的鏈長增加,減低了扭矩;為了簡化結構,由6個丁二酸改用2個已二酸,由7個季戊四醇改用二個季戊四醇,由14個硬脂酸改用7個硬脂酸合成外潤滑劑。
本發明的PVC用外潤滑劑結構式如下 其中R=C17H35本發明與景背技術相比有如下優點1、高溫持續潤滑性能好塑化時間長,達到180S,塑化扭矩僅為42(N—m)。
2、機械性能好拉力強度589kg/cm2,伸長率243%。
3、適用范圍廣用于高透明PVC板材、片材、扭結膜、熱收縮膜。
4、原料來源豐富、價格低廉、工藝簡單成本低。
實施例一、PVC合成路線如下 其中R=C17H35二、合成步驟如下在裝有攪拌器、溫度計和蒸餾器的1000ml的燒瓶中加入三羥甲基丙烷30.9g、己二酸67.5g和催化劑氯化亞錫0.9g,慢慢升溫使固體原料全部熔化后開動攪拌,繼續升溫到180-200℃進行醇酸縮合反應2h。停止加熱和攪拌,降溫到100-120℃向燒瓶中再加入季戊四醇62.9g及硬脂酸438.5g,攪拌升溫到190—210℃下,進行醇酸酯化封端反應4h,再在170-180℃,小于17KPa的真空條件下繼續進一步完善酯化反應10-12h,反應完畢冷卻至110-120℃進行過濾,再冷卻至室溫粉碎制得產品532.3g,得率96%。
三、結構鑒定結果如下
紅外光譜分析(官能團波數cm-1)酯基 -C-OK1735C-O-C1190甲基-CH3-2960、1460亞甲基 -CH2-2925烷鏈(CH2)4742質譜分析CnH2n+1離子系列29、43、57、71………n(16-17)C17H35C+267性能測試結果如下酯化率(%)94.24酸值(mgKOH/g) 23.89皂化值(mgKOH/g) 234.2磺值(gl2/100g) 2折光率(80℃) 1.450閃點(℃) 230粘度(80℃Pa·S) 45×10-3熔點(℃) 46-52
五、應用效果本發明經四川省塑料廠試用證明該產品具有較好的熱穩定性和潤滑性能,生產出的PVC硬質透明片材,透明度高,物性完全符合《食品包裝用壓延PVC硬片》ZBY28003-85專業標準。本發明經天津市第二十四塑料制品廠試用證明,生產的產品(薄膜20~25μm)經檢測結果如下拉伸強度縱向-54MPa,橫向-59MPa直角撒裂強度縱向-172N/mm,橫向-257.5N/mm其結果完全符合國家標準。
本發明經上海解放塑料制品廠用流度儀測試證明性能優于目前國際上同類先進產品本發明西德G74塑化時間(S) 180 123塑化扭短(N·m) 4245.權利要求
1.一種聚氯乙烯用外潤滑劑,合成原料包括季戊四醇和硬脂酸,其特征在于選用烷鏈長的己二酸和能構成支鏈的三羥甲基丙烷原料,并在高溫下促使硬脂酸封端,其結構式如下 其中R=C17H3全文摘要
本發明是一種聚氯乙烯用外潤滑劑,是由季戊四醇、己二酸、三羥甲基丙烷和硬脂酸原料合成的,是為了解決外潤滑劑塑化時間短、塑化扭矩高,而采用長烷鏈、支鏈結構和極性低的酯基封端,達到塑化時間18OS和塑化扭矩42N·m,其性能優于目前國際先進的同類產品。
文檔編號C10M105/00GK1122823SQ94117799
公開日1996年5月22日 申請日期1994年11月11日 優先權日1994年11月11日
發明者黃廷紀, 董芝霞, 劉龍虎, 桂流平, 郝仲璋, 王明義, 胡嵐, 封利民, 賀憲民, 楊凱, 吳建民, 肖詩斌, 邱甬生, 王光碧, 崔榮 申請人:西安近代化學研究所