[发明专利]用于PVC加工的环保型无尘钙锌复合热稳定剂

说明书

技术领域：

本发明属于专用化学品领域，具体涉及PVC制品生产所需的热稳定剂。

技术背景：

PVC(聚氯乙烯)制品的生产需要使用热稳定剂，以延缓或防止热加工过程中PVC分子的拉链式降解，并延长制品的使用寿命。PVC热稳定剂按成分可分为铅类、镉类、金属皂类、有机锡类等等，其中以铅类稳定剂应用最为广泛。但近年来，随着生态环境的持续恶化，人们对环保问题的认识日益深刻，各项环保法规日益完善，铅、镉等重金属盐类稳定剂正逐步被不含重金属的环保型稳定剂所取代。PVC热稳定剂的环保化方向主要集中在有机锡和钙/锌两方面，并都已取得了成功并已大量推广应用。与锡稳定剂相比，钙/锌化合物在对环境和人体的影响上具有更大的优越性，被国内外医学界普遍认为是更为安全的产品，可用于食品卫生领域。

钙锌稳定剂在国外的开发起步较早，几大全球知名的热稳定剂生产企业数年前就已有大量牌号推出，如Akcros公司的Akcrostab CZ系列、OM公司的PlastiStab系列、Witco公司的Mark系列、Ferro公司的EZn-Chek系列、Barlocher公司的Baropan系列等。这些产品从配方结构上可大致分为四种基础体系：以多元醇和金属皂类为基础的、以羟基碳酸镁化合物(水滑石)为基础的、以钙/铝羟基亚磷酸盐为基础的和以沸石为基础的。所有这些体系都包括主稳定剂、辅助稳定剂和润滑剂，但各自的品种和数量都不同。钙锌稳定剂的热稳定性能一方面可以通过调整钙/锌比来实现，另一方面在更大程度上依赖于各种辅助稳定剂，尤其是高活性的有机辅助稳定剂对其稳定效果的改善。

钙锌稳定剂在国外已得到了广泛应用，在我国当前及今后环保化的大势所趋下，也已成为各加工企业铅稳定剂替代品的首选，但进口钙锌稳定剂高昂的价格令多数PVC制品加工企业难以接受，而目前市面上的国产钙锌稳定剂性能又不够成熟，无法满足市场需求。

发明内容：

本发明的目的是解决现有技术的不足，提供一种热稳定性优良，生产和使用成本低，高效无毒的用于PVC加工的环保型无尘钙锌复合热稳定剂产品及制备方法。

为解决上述问题，本发明采用以下技术方案：

一种用于PVC加工的环保型无尘钙锌复合热稳定剂，包含以下三类组分：

1.主稳定剂金属皂：20～80％，优选20～60％

所述金属皂主要为锌皂和钙皂的组合物，或再辅以稀土(成分以镧、铈等镧系元素为主)皂，其酸根部分为含碳原子数为6～30，优选10～20的、饱和或不饱和的直链烷基或环烷基羧酸，碳链上可以含有或不含羟基、环氧基、脂环基、芳香基或烷基化的芳香基，如硬脂酸、羟基硬脂酸、软脂酸、油酸、亚油酸、月桂酸、2-乙基辛酸、十四烷酸、二十二烷酸、褐煤酸、蓖麻油酸、椰子油酸、异萘烷酸、三烷基乙酸、环烷酸、松香酸、安息香酸和合成脂肪酸中的一种或其组合物。

2.辅助稳定剂：10～60％，优选30～60％

所述辅助稳定剂主要包括弱碱性无机物(如水滑石、沸石、钙/铝羟基亚磷酸盐等)、多元醇(如季戊四醇、双季戊四醇等)或改性(如以脂肪酸部分酯化)的多元醇(如日本东都公司的Tohtlixer-101、日本味之素公司的ST-220等)、亚磷酸酯(如亚磷酸三苯酯、亚磷酸三壬基苯酯、亚磷酸一苯二异辛酯等)、β-二酮类化合物(如硬脂酰苯甲酰甲烷、二苯甲酰甲烷等)、环氧化物(如环氧大豆油)和抗氧剂(如BPA、BHT、1010等)中的一种或其组合物。

3.润滑剂：5～30％

所述润滑剂主要包括各种饱和烃类(如石蜡、聚乙烯蜡、氧化聚乙烯蜡等)、脂肪酸类(如硬脂酸)、脂肪酸酯类(如各种硬脂酸酯、褐煤酸酯等)、脂肪醇类(如硬脂醇、软脂醇等)和脂肪族酰胺类中的一种或其组合物。

上述百分比均为质量百分比。

一种制备上述环保型钙锌复合热稳定剂的方法，包括向反应釜中投入脂肪酸，熔化后投入氧化锌、氢氧化钙或/和稀土金属氧化物，反应生成金属皂，反应至料相均匀，依次投入上述润滑剂和功能助剂，搅拌均匀后出料，制片得本发明产品。

具体包括以下步骤：

1、合成稀土皂