[发明专利]用于制备镁铝锌复合稳定剂的笼式结构化合物及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种制备PVC用无毒热稳定剂的辅助材料，尤其是制备镁铝锌改性无毒复合稳定剂的具有笼式结构的热稳定辅助材料，及其制备方法。

背景技术

在传统的PVC热稳定剂中，铅、钡、镉盐稳定剂热稳定性能好，电性能优异，价廉，但毒性较大，易污染制品，随着人们环保意识的提高和环保法规的逐渐完善，这些稳定剂均受限制或禁用。国际上医学界普遍认为使用钙、镁、铝、锌等轻金属较为安全，而用传统的水相法合成生产的钙锌系列、镁锌系列稳定剂的热稳定性能和系列水平未能够满足各种PVC制品的要求，而且生产效率低，成品收益率低；通常在稳定剂主材料中加入水滑石(LDHS)，利用水滑石能吸收HCl的吸附机理，增强稳定剂的热稳定效果，但辅助热稳定能力微弱。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有笼式结构的稳定剂热稳定辅助材料，以制备一种高效、无毒、环保的镁铝锌改性无毒复合稳定剂。

本发明的技术方案为：一种用于制备镁铝锌复合稳定剂的笼式结构化合物，根据本发明，所述笼式结构化合物的分子式为Na₁₂[AlO₂(SiO₂)]12·27H₂O，所述笼式结构化合物是由硅氧四面体单元和铝氧四面体单元形成的8个立方八面体和12个正四面体组成的β和α笼相连接的结构，其自由直径为4.2×10^-12m，晶胞常数α为12.32×10^-12m，为三维骨架状结构化合物，属立方晶系。

本发明还公开了一种制备所述笼式结构化合物的方法，包括如下步骤：

(1)利用功率为3.5-5KW微波将50-67重量份的铝土矿完全活化；

(2)加入3-10重量份的NaOH、6-21重量份的无水Na₂SO₄和0.3-3重量份的结晶催化剂，均匀混合；

(3)以4-6KW的微波再次加热15～22min，得到具有主体“笼式”结构的所述笼式结构化合物。

优选的是，所述结晶催化剂为Gd(NO₃)₃固体、YCl₃固体和/或Ce(NO₃)₃固体。

优选的是，所述笼式结构化合物表观密度为0.5±0.1g/cm³，孔径约为，晶体直径为2-5μm，结晶度约为100％，PH值≤11.5。

本发明的有益效果为：采用本发明所述的笼式结构化合物与稳定剂主材料混合复配制备的镁铝锌复合稳定剂，利用阴阳离子在反应体系中的不对称性，阳离子在体系中过量，而提高了金属离子在化合物中的含量，从而提高了稳定剂的热稳定性。

附图说明

图1为本发明所述硅氧四面体结构示意图；

图2为本发明所述铝氧四面体结构示意图；

图3为本发明所述笼式结构化合物结构示意图；

图4为采用本发明所述笼式结构化合物制备的稳定剂静态热稳定性试验结果图；

图5为采用本发明所述笼式结构化合物制备的稳定剂动态热稳定性试验结果图。

具体实施方式

本发明所述笼式结构化合物的分子式为Na₁₂[AlO₂(SiO₂)]12·27H₂O，所述笼式结构化合物是由硅氧四面体单元(如图1所示，其中实心点代表硅，空心点代表氧)和铝氧四面体单元(如图2所示，其中实心点代表铝，空心点代表氧)形成的8个立方八面体和12个正四面体组成的β和α笼相连接的结构，其自由直径为4.2×10^-12m，晶胞常数α为12.32×10^-12m，为三维骨架状结构化合物，属立方晶系，整体酷似一个笼体(如图3所示)，故称为笼式结构化合物。

下面举例说明本发明所述笼式结构化合物的制备方法。

实施例1

用3.5KW的微波将58Kg高岭土活化，再将1.5Kg的Gd(NO₃)₃固体和16KgNa₂SO₄固体混合均匀，再加入固体NaOH 3Kg，混合均匀。将混合好的原料放入微波炉中，然后用4.5Kw功率加热21分钟，即得笼式结构化合物4X。

实施例2