[发明专利]PVC用液体热稳定剂

说明书

发明领域

本发明涉及用于PVC的液体热稳定剂，该稳定剂无毒作用，对增塑的PVC具有稳定作用，并且该稳定作用类似于使用基于本身有致癌性、生殖毒性和诱变性(CRM)风险的组分的稳定剂得到的稳定作用。

用于增塑的PVC的液体热稳定剂的制剂必须使用与PVC的物理化学性质相容的亲油性酸的Ba盐和Zn盐的特定混合物；该制剂在与PVC混合时还必须能提供合适的润滑作用，使得可以通过常用的要求流体或软化PVC与机器的热金属装置接触的主要技术(压延、注塑、挤出等)来加工PVC。

4-叔丁基苯甲酸是这些制剂的主要组分。该酸目前被归入CRM类别(生殖毒性类别：2)。因此，该酸及其相应的盐不应用于热稳定剂制剂，因为含有这些化学物质的PVC终产品可能释放它们，导致危害公众健康的巨大潜在风险。

而且，制备稳定剂和PVC终产品中涉及的工作人员可能长期暴露于上述化学物质，他们的健康有遭到侵害的风险。

因此，在用于PVC的液体热稳定剂的常规制剂中，存在这样的工业需求，即用更安全且具有能赋予增塑PVC类似的稳定性和加工性能的合适特性的酸代替4-叔丁基苯甲酸。

背景技术

目前用于增塑PVC的液体热稳定剂的最先进的制剂主要基于：基于长链脂族羧酸和芳族羧酸的组合的Ba/Zn或Ca/Zn盐的混合物；磷的有机衍生物；以及任选的作为稀释剂的高沸点烃和增塑剂。向这些混合物中添加助稳定剂和其它添加剂如抗氧化剂、润滑剂、增塑剂，以改进性能。

芳族羧酸的存在是非常重要的，因为芳族羧酸的盐能在加工过程中改善PVC制剂的初始颜色而不会影响透明度。苯甲酸是最简单的芳族羧酸，但是由于其无机盐的亲油性差，可能带来析出(place-out)的问题，主要是在压延操作中。

相反，4-叔丁基苯甲酸具有满足该技术要求的最佳物理化学性质。

美国专利第5,880,189号提及一种热稳定剂组合物，该组合物为PVC膜提供良好的润湿性，对施加在该膜上的水性油墨具有良好的粘附性。据该专利文献揭示，当Ba/Zn盐是基于C₈-C₁₀芳族羧酸并且脂族羧酸盐与芳族羧酸盐的重量比在3∶1到1∶3的范围内(优选约1∶1)时，Ba/Zn液体热稳定剂具有良好的性能。

出乎意料地，我们已经发现，即使脂族羧酸盐与C8-C10芳族羧酸盐的比率超过3∶1，也能使热稳定剂具有以下性能：制剂中不用4-叔丁基苯甲酸也对稳定剂的热稳定能力以及PVC的加工性能无干扰。

发明概述

本发明的一方面是一种Ba/Zn液体稳定剂组合物，该组合物不含4-叔丁基苯甲酸，能赋予PVC极佳的热稳定性和加工性，而没有苯甲酸及其盐的缺陷。

尤其是，该液体热稳定剂配方中的主要组分是：

a)一种或多种含有6-20个碳原子的直链或支链脂族饱和或不饱和羧酸和一种或多种含有8-10个碳原子的芳族羧酸的混合钡盐和锌盐，这些盐不属于CRM类别，其中，脂族酸盐与芳族酸盐的重量比高于3∶1；

b)一种或多种具有通式R₁OP(OR₂)OR₃的有机亚磷酸酯，其中R₁、R₂和R₃是相同或不同的，各自为含有6-15个碳原子的烷基，或苯基，或C₁₀-C₂₀烷基芳基。

发明详述

本发明的液体热稳定剂的最重要方面之一是它们能使增塑PVC的操作者和终端用户避免与存在毒性问题的化学品如生殖毒性产品(2类)发生任何接触。

事实上，本发明的液体稳定剂避开了属于上述毒性类别的酸盐。

该液体稳定剂通过钡和锌的氢氧化物或氧化物与C₆-C₂₀脂族羧酸和C₈-C₁₀芳族羧酸的混合物反应来制备；该成盐反应任选地在通式R₁OP(OR₂)OR₃的有机亚磷酸酯和溶剂存在下进行，所述溶剂选自C₈-C₁₆烷基醇、二醇或二醇醚，或低挥发性的烃。或者，通式R₁OP(OR₂)OR₃的有机亚磷酸酯和上述溶剂可以在成盐反应结束时加入。