[发明专利]液体铅-锌-钙透明PVC热稳定剂的制备方法

说明书

技术领域：

本发明关于一种新型液体铅-锌-钙透明PVC热稳定剂的生产方法，属高分子助剂领域。

背景技术：

聚氯乙烯(PVC)的可塑性较强。在一定增塑剂的作用下，由于硬度较高，可制成水管，管件等；由于它的软性和绝缘性，可用于制造电线、电缆的材料；由于它的透明性，可制成薄膜等，具有广泛的应用范围。因此，是用量较大的塑料原料。

在聚氯乙烯制备过程中，分子链上容易造成一些非正常结构，如双键，叔碳原子上的氢被取代等。这些活性结构在热、光等的作用下，容易放出HCL。而HCL会催化继续脱HCL，造成变色，分子链断裂等老化现象。因此，聚氯乙烯的分解老化温度低于加工温度。如可提高聚氯乙烯的分解温度，必须加进一种称为稳定剂的物质，这种物质，可以捕捉放出的第一个HCL分子，阻止其催化老化反应，或者可以将聚氯乙烯分子链上的不稳定结构变成稳定结构。也就是说，加进稳定剂，聚氯乙烯才能进行加工形成，才能长期使用。

铅盐类是聚氯乙烯最常用的稳定剂，例如：三盐基性硫酸盐、二盐基性亚磷酸铅等。也是较有效的稳定剂，目前大部分聚氯乙烯制品应用这类稳定剂。但缺点是：铅盐有毒、无润滑性、制成的聚氯乙烯产品不透明。

金属皂，如硬脂酸铅等虽稳定效果稍差，但具有润滑性，配以硬脂酸钙等制成复合稳定剂，近来发展很快，但硬脂酸是十八碳链的脂肪酸，与聚氯乙烯分子的相容性差，故仍不能制得透明的聚氯乙烯产品。

钙是聚氯乙烯稳定剂中一种必不可缺的成分。含钙的稳定剂多半是粉状，且制成的聚氯乙烯产品不透明。

发明内容：

为了改进脂肪酸分子对聚氯乙烯分子的相容性。本发明将一元醇与马来酸酐反应，生成马来酸单酯。马来酸单酯活性很高，很顺利与氧化铅、氧化锌或氧化钙等氧化物反应，生成双(单酯马来酸)铅、双(单酯马来酸)锌或双(单酯马来酸)钙。由于每个分子都含两个酯基，与聚氯乙烯分子的相容性很好。极易溶于二甘醇二苯甲酸酯(DEDB)和对苯二甲酸二辛酯(DOP)等增塑剂中，形成一种透明液体。用作聚氯乙烯稳定剂时，制成透明的聚氯乙烯制品。

由于双(单酯马来酸)铅、双(单酯马来酸)锌或双(单酯马来酸)钙在聚氯乙烯中是以分子形式分散于聚氯乙烯分子中，与其他粉体稳定剂相比，有着本质的区别。稳定效果优良，可制成透明的聚氯乙烯产品，既减少铅的用量，也减少铅的毒性污染，是这种分子稳定剂的主要特点。

本发明所选用的一元醇有：正丁醇、异丁醇、叔丁醇、戊醇、异戊醇、异醇、异己醇、庚醇、异庚醇、辛醇、异辛醇、壬醇、异壬醇、苯甲醇等。

马来酸酐是极活跃的化合物，与一元醇在一起时，加热到熔点，即可自动进行反应。例如与正辛醇反应，生成如下马来酸单辛酯：

其碳原子数属十二碳酸，但链中含有一个酯基和一个双键，对羧基反应性有很大提高。当与氧化铅、氧化锌或氧化钙等氧化物反应时，是一种放热反应，即在加热起动后，可放热加速反应下去，产生如下化合物：

从上述分子结构式可看出，每个分子均有四个酰基。与聚氯乙烯分子都属极性分子，应有很好的相容性。用作聚氯乙烯稳定剂时，得到透明的聚氯乙烯产品。

具体实施方式：

1：异辛醇195Kg，马来酸酐147Kg，搅拌加热到90℃，反应自动升至120℃，当停止升温时，加入DEDB 300Kg，当温度降至80℃时，加入氧化铅，继续搅拌，反应温度会上升至130℃，温度持续下降时，表示反应将结束，温度降至60℃，出料备用。

2：异辛醇85.8Kg，马来酸酐64.7Kg，搅拌温度升至120℃，在开始降温时，加入二甘醇二苯甲酸酯(DEDB)183Kg，使温度降至80℃，加入氧化钙15.5Kg，温度自动升至120℃，继续搅拌使温度降至80℃，加入氧化锌4.3Kg。当温度降至80℃时，将实施例1的产品全部加入，充分搅拌而成无色透明液体。

3：聚氯乙烯粉50Kg，以2制得的液体稳定剂1.5Kg，邻苯二甲酸二辛酯(DOP)30Kg，于高速搅拌机搅拌至聚氯乙烯膨胀而松散，经挤出机挤出造粒，得无色透明粒料。

所得透明粒可用于透明电线及其他透明聚氯乙烯产品。