[发明专利]一种蓖麻油基钙锌复合热稳定剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种植物蓖麻油基钙锌复合热稳定剂，同时还涉及该稳定剂的制备方法，属于塑料助剂制备及其应用技术领域。 

背景技术

聚氯乙烯(PVC)是世界上第二大通用树脂，由于PVC结构中存在较大缺陷，致使其热稳定性能较差，因此，需在加工处理时添加热稳定剂。目前，热稳定剂主要可分为铅盐类、有机锡类、金属皂类和无机类稳定剂。铅、钡和镉类热稳定剂含重金属，会危害环境和人体健康，而使用有机锡类热稳定剂的PVC制品会在加工时释放出难闻的气味。石油基热稳定剂，要面对化石原料枯竭、价格攀升和环境保护等问题，所以环保无毒高效的植物油基热稳定剂，将会成为未来的研究热点和发展方向。目前关于植物油基热稳定剂研究，通常是以(环氧)脂肪酸金属盐为主效热稳定剂，环氧植物油等为辅助热稳定剂，而对新型改性植物油基金属盐的研究的较少，且“锌烧”问题也有待于改善。 

申请号为201010139561.1的专利，公开了一种PVC无酚热稳定剂的制备方法，首先将一定量的桐酸与顺丁烯二酸酐进行双烯加成反应，得到中间产物桐酸酐。然后，取氧化锌、氢氧化钙、氧化镁中的任意两种金属化合物，分别与桐酸酐、溶剂、搅拌均匀后，加入消泡剂、无酚抗氧剂反应得到对应的两种金属的桐酸盐。最后，将适量两种金属的桐酸盐混合均匀后与溶剂、无酚抗氧剂反应，过滤处理后即得PVC无酚复合热稳定剂。该法所制备的无酚热稳定剂可以提高PVC的初期着色性和长期热稳定性，但中间产物制备过程复杂，需要减压蒸馏除去不反应物，并用活性炭脱色。 

申请号为201210356997.5的专利，公开了一种PVC用油脂/松脂基液体钙锌复合热稳定剂的制备方法，首先，以工业脂肪酸和松香为原料，经Diels-Alder反应合成一种油脂/松脂基复合二元酸。然后，取氧化锌、氢氧化钙、氧化钙中的任意两种金属化合物分别与油脂/松脂基复合二元酸反应，得到对应的两种金属的油脂/松脂基复合二元酸盐。最后，将适量两种金属的油脂/松脂基复合二元 酸盐溶解在环氧大豆油、抗氧剂、液体石蜡、亚磷酸酯、β-二酮等混合溶液中，过滤后即得油脂/松脂基液体钙锌复合热稳定剂。该发明所制备的油脂/松脂基液体钙锌复合热稳定剂具有热稳定性好、基本无毒的特点，但油脂/松脂基复合二元酸的合成条件苛刻、过程复杂，需在200℃-280℃下，加入催化剂和助催化剂的条件下反应3h-6h，且后处理时程序繁琐，需要调节PH、水洗和蒸馏等。 

本发明所制备的蓖麻油基钙锌液体复合热稳定剂的热稳定性较高，在180℃下热老化烘箱法初期白度保持时间高达60min以上，所制蓖麻油基二元酸锌不易“锌烧”，且所用原料主要来源于植物油，工艺简单，不含重金属，安全环保。 

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供了一种环保无毒高效的蓖麻油基钙锌复合热稳定剂及其制备方法，用于克服现有热稳定剂含有重金属、工艺复杂、原料中酸的来源多为石油基和稳定效果不好等不足。 

为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案： 

一种蓖麻油基钙锌复合热稳定剂，其制备原料组成为(按重量计)：钙盐30％-55％、锌盐10％-25％、抗氧剂2％-15％、环氧化合物2％-20％、亚磷酸酯0％-15％、β-二酮2％-10％、蓖麻油基二元酸0％-20％、溶剂0％-20％。 

进一步地，蓖麻油基二元酸结构式如下： 

进一步地，溶剂为乙二醇甲醚、二乙二醇乙醚、乙二醇丁醚、乙二醇苯醚、二乙二醇甲醚、二乙二醇单丁醚、二丙二醇甲醚、白油、25号变压器油、无味煤油、液体石蜡和200号溶剂油等中的任意一种或两种以上混合物。 

进一步地，亚磷酸酯为亚磷酸三壬基苯酯、亚磷酸一苯二异辛酯、亚磷酸二苯一辛酯、亚磷酸二苯一癸酯和亚磷酸一苯二异癸酯等中的任意一种或两种以上混合物。 

进一步地，环氧化合物为环氧大豆油、双酚A二缩水甘油醚、甘油三缩水甘 油醚和环己二醇二缩水甘油醚等中的任意一种或两种以上混合物。 

进一步地，钙/锌盐为蓖麻油基二元酸钙/锌、异辛酸钙/锌、油酸钙/锌、硬脂酸钙/锌和甘油钙/锌等中的一种或两种以上混合物。 

进一步地，由于合成蓖麻油基二元酸钙/锌盐的蓖麻油基二元酸不同，所述蓖麻油基二元酸钙/锌盐，可能为固体也可能为液体。 

进一步地，蓖麻油基钙锌复合热稳定剂的制备方法为： 

(1)蓖麻油基二元酸的合成过程