[发明专利]一种对苯二甲酸铝PVC热稳定剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于PVC塑料助剂技术领域，具体涉及利用对苯二甲酸钠制备用于PVC热稳定剂的对苯二甲酸铝的方法。

背景技术

聚氯乙烯(PVC)是仅次于聚乙烯的第二大合成树脂，广泛应用于建筑、电讯、交通、电子、化工、包装等行业。据统计，2012年全球PVC产量达到5320万吨，而仅在中国就达到了1340万吨。因PVC热稳定性差，软化温度与分解温度相差很小，给加工带来很大困难，因此在其加工过程中必须加入一定量的热稳定剂以提高其热稳定性。目前市场上热稳定剂主要有铅盐、金属皂类、有机锡类、稀土类等。但由于铅盐及钡、镉等重金属存在对人体和环境的毒性问题，导致对铅、镉盐的使用加以极为严格的限制。目前铅、镉热稳定剂在美国已被禁用，而早已由有机锡热稳定剂全面取而代之。欧盟国家已于2006年7月1日开始实施的欧盟环境职业健康安全(ROHS)指令，严格限制投放欧盟市场的电气产品和电子产品使用含有铅、镉等重金属的热稳定剂。

目前，国内外均重点开发和应用无毒稳定剂，钙、锌热稳定剂是其中最具有发展前景的品种。常用的钙锌热稳定剂无毒、价廉、润滑性好，但热稳定性能较差，而且含锌热稳定剂常造成制品“锌烧”，因此合成钙锌类复合热稳定剂或者其他类型热稳定剂成为趋势。

在专利ZL200610065423.7中，名称为“一种(PVC)无毒钙锌热稳定剂组合物及其制备方法”，公开了采用高级脂肪酸与钙锌氧化物或氢氧化物，在复合催化剂存在下，一步熔融法直接合成脂肪酸钙、脂肪酸锌，进一步与水滑石、β-二酮、双酚A等复配得到无毒钙锌复合热稳定剂。该方法要求的复合物组分多，复合工艺复杂。

在专利ZL200910042690.6中，名称为“一种PVC用复合热稳定剂及其制备和应用”，涉及一种PVC用复合热稳定剂及其制备和应用。该复合热稳定剂是由镁铝水滑石、锌铝水滑石按一定比例混合复配而成。该方法要求的复合物组分多，复合工艺复杂。

在专利ZL201010298745.2中，名称为“一种PVC用锌铝稀土类水滑石热稳定剂与应用”，涉及一种PVC用锌铝稀土类水滑石复合热稳定剂及其应用，该复合热稳定剂是由锌铝稀土类水滑石与一定量的钙皂、β-二酮按一定比例进行最优复配而得到的。该方法要求的复合物组分多，复合工艺复杂。

发明内容

本发明的目的是提出一种以对苯二甲酸钠为原料制备对苯二甲酸铝的方法，以扩大可用于PVC热稳定剂的范围。

一种利用对苯二甲酸钠制备用于PVC热稳定剂的对苯二甲酸铝的方法，其特征在于：将对苯二甲酸钠与硝酸铝(氯化铝、硫酸铝、氢氧化铝)分别溶解于水中，在20～180℃下搅拌反应1～24h，然后过滤，洗涤，干燥，制备出对苯二甲酸铝成品，并进行PVC热稳定剂的应用。

所用原料铝源可以为硝酸铝、氯化铝、硫酸铝、氢氧化铝等。

所用原料对苯二甲酸钠与硝酸铝(氯化铝、硫酸铝、氢氧化铝)的物质的量比值为1∶5～5∶1。

反应温度为20～180℃，反应时间为1～24h。

进行PVC热稳定剂应用时对苯二甲酸铝的用量为PVC质量的1～10％。

申请人通过刚果红法对PVC热稳定剂的热稳定性能进行了一系列的测定，具体方法参照GB/T2917.1-2002《以氯乙烯均聚和共聚物为主的共混物及制品在高温时放出氯化氢和任何其他酸性产物的测定》。实验结果表明，在PVC中添加一定量的对苯二甲酸铝可以有效提高热稳定性到30分钟以上，而纯PVC的热稳定时间只有约6分钟。

与已有技术相比，本发明的有益效果体现在：

对苯二甲酸铝热稳定剂在熔融状态下与PVC树脂相容性好，形不成两相，折射光较少，PVC制品的透明度较高；高效、无毒、环保，成本低廉。

具体实施方式

下面实施例对本发明做进一步说明，但本发明并不局限于这些实施例。

实施例1：

本实施例中利用对苯二甲酸钠制备PVC热稳定剂用对苯二甲酸铝按以下步骤操作：

将对苯二甲酸钠与硝酸铝(物质的量比值为3∶2)分别溶解于水中，在80℃下搅拌反应6h，然后过滤，洗涤，干燥，制备出对苯二甲酸铝成品。

实施例2：

本实施例中利用对苯二甲酸钠制备PVC热稳定剂用对苯二甲酸铝按以下步骤操作：

将对苯二甲酸钠与氯化铝(物质的量比值为1∶4)分别溶解于水中，在20℃下搅拌反应15h，然后过滤，洗涤，干燥，制备出对苯二甲酸铝成品。

实施例3：

本实施例中利用对苯二甲酸钠制备PVC热稳定剂用对苯二甲酸铝按以下步骤操作：