[发明专利]一种高透明高耐热性液态钙锌热稳定剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及聚氯乙烯用热稳定剂，具体地说是一种液态钙锌热稳定剂的制备方法。 

背景技术

聚氯乙烯(PVC)是通用五大树脂之一，因其有优良的综合性能，广泛应用于工业建筑，农业、日用品、公用事业等各个领域，目前产量仅次于聚乙烯(PE)，在塑料中位居第二。PVC在加工时热稳定性差，必须加入热稳定剂。常用的热稳定剂品种有铅盐类、有机锡类、稀土类、金属皂类等。 

目前在世界范围内，无毒、无污染、高效已成为PVC热稳定剂发展的趋势。液态钙锌热稳定剂无毒、环保，且具有价格低廉、气味淡等优点，主要用于食品包装、玩具、医用手套、输血管等领域，具有极广阔的发展前景。 

国内传统的制备液态钙锌热稳定剂的方法有复分解法和一步合成法。复分解法首先用有机酸与氢氧化钠发生皂化生成有机酸钠盐，然后与金属氯化物发生复分解反应生成有机酸金属盐；该方法的缺点是生产工艺较为复杂，生产周期长，且有大量的污水，与现在所倡导的清洁化生产工艺不符合。一步合成法是指将氢氧化钙/氧化钙和氧化锌与有机酸直接混合反应，脱水后加入各种辅助成分，即得成品；该法虽制备工艺简单，但制备的产品品质不稳定，有效组分的含量不易控制；另外由于该方法有机酸组分单一，用该法生产出的稳定剂制出的塑料制品透明性较差。 

公开号CN101003687A的中国专利申请公开了一种环保型液体复合热稳定剂的制备方法，采用单一有机酸(异辛酸或柠檬酸)为反应物，由于分子链长度较短，其耐热性和透明性较差；另外采用双酚A为抗氧剂，双酚A为有毒物质，限制了液体稳定剂在环保领域的应用。 

公开号CN101575422A的中国专利申请公开了一种环保型钙锌液体复合热稳定剂的制备方法，采用一步法合成钙/锌金属皂，有效组分的含量不容易控制，产品的品质不稳定，另外不能通过调整金属皂含量，制得其它品种的稳定剂。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服上述现有技术存在的缺陷，提供一种高透明高耐热性液态钙锌热稳定剂的制备方法。 

本发明液态钙锌热稳定剂的制备步骤如下： 

1)钙单体的制备 

在反应容器中加入反应性溶剂和复合有机酸，加热使所述的复合有机酸溶解，升温至50-60℃，边搅拌边加入氢氧化钙，之后控制反应温度在100-110℃，反应2-3小时，反应结束后开动真空泵脱水，维持反应体系内的真空度为-0.08至-0.09MPa，脱水30分钟左右，将脱水后得到的料液过滤掉杂质，得到浅色透明液态钙单体； 

2)锌单体的制备 

在反应容器中加入反应性溶剂和复合有机酸，加热使所述的复合有机酸溶解，升温至50-60℃，边搅拌边加入氧化锌，控制反应温度在90-100℃，反应1-2小时，反应结束后开动真空泵脱水，维持反应体系内的真空度为-0.08至-0.09MPa，脱水30分钟左右，将脱水后得到的料液过滤掉杂质，得到浅色透明液态锌单体； 

上述的复合有机酸指油酸、苯甲酸和对叔丁基苯甲酸的混合酸，复合有机酸中油酸的质量百分比为40-60％，苯甲酸的质量百分比为10-30％，对叔丁基苯甲酸的质量百分比为10-30％； 

3)液态钙锌热稳定剂的复配 

向反应容器中加入钙单体、锌单体、亚磷酸酯、环氧化合物、β-二酮、抗氧剂和反应性溶剂进行复配，复配温度控制在90-100℃，搅拌30分钟左右，完成后降温至60℃以下放料，得到浅色透明液体，即为液态钙锌热稳定剂； 

上述液体钙锌热稳定剂中的组分以质量百分数计为：钙单体30-50％，锌单体10-30％，亚磷酸酯10-20％，环氧化合物3-5％，抗氧剂1-2％，β-二酮1-2％，反应性溶剂10-30％。 

PVC塑料制品的透明性主要是由热稳定剂的折光率与PVC树脂的折光率决定的，如果稳定剂的折光率与PVC树脂的折射率接近，则PVC制品透明度就较好，反之透明度就较差。热稳定剂的透明性与它所采用有机酸有很大关系，苯甲酸和对叔丁基苯甲酸分子与PVC树脂相容性好，制得的热稳定剂透明性好，油酸润滑性好。利用三元复合酸制得的热稳定剂克服了以往稳定剂透明性和润滑性不能同时兼顾的缺陷，且热稳定性较好。 

上述的液态钙锌热稳定剂的制备方法，亚磷酸酯为亚磷酸三苯酯、亚磷酸一苯二异辛酯、亚磷酸双酚A酯、亚磷酸二苯一辛酯、亚磷酸二苯一癸酯、亚磷酸三壬基苯酯中的任一种或二种以上的混合物。 

上述的液态钙锌热稳定剂的制备方法，环氧化合物为环氧大豆油、环氧脂肪酸甲酯或环氧油酸。