[发明专利]深色硬质PVC用复合热稳定剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及PVC热稳定剂领域，特别是涉及一种无毒环保的深色硬质PVC用的复合型热稳定剂及其制备方法。

背景技术

热稳定剂是一种可以防止或减少聚氯乙烯（PVC）树脂在加工过程中因受热而发生交联或降解，延长其制品使用寿命的重要添加剂。随着人们环保意识的增强，成本低但毒性和污染较大的铅盐类、重金属皂类热稳定剂已逐渐失去市场优势。研制无毒、环保、无尘、高效的复合型热稳定剂成为我国塑料产业可持续发展的迫切需求。

复合型热稳定剂一般由两种及以上的热稳定剂组成，可充分发挥主辅稳定剂之间的协同作用，最大限度地克服单一稳定剂性能上的不足。由于我国稀土矿产丰富，稀土复合热稳定剂成为研究的热点之一。稀土类稳定剂具有优异的热稳定性以及促进熔融、偶联、内增塑、增韧等功能，且存在较为广泛的协同作用。其常被作为主体稳定剂，与辅助热稳定剂如硬脂酸钙/锌、多元醇、水滑石、?-二酮等复配，能够有效地提高PVC热稳定性能和加工性能。姜黄素为二酮类化合物，可从姜科等植物的根茎中提取，着色、抗氧化、抗菌性能优异，广泛用于食品添加剂、生物染色剂、酸碱指示剂。实验首次发现姜黄素同样也适宜作为PVC的加工助剂，可在PVC成型加工过程中吸收产生的自由基，起到热稳定作用。以稀土类为主体稳定剂，姜黄素、金属皂为辅助热稳定剂优化复配，得到一种新型无毒、环保、高效的PVC复合稳定剂，是替代铅盐类和部分替代价格偏高的有机锡类较理想的热稳定剂，具有较高的研究价值和应用前景。

发明内容

本发明的目的旨在以市场需求为导向，围绕替代铅盐类、重金属皂及有机锡类热稳定剂的开发，一是提供一种无毒环保、低成本、工艺简单、性能优异的脂肪酸稀土/姜黄素/金属皂复合的深色硬质PVC用复合热稳定剂，二是提供一种深色硬质PVC用复合热稳定剂的制备方法。

实现上述目的采用以下技术方案：

一种深色硬质PVC用复合热稳定剂，所述复合热稳定剂由脂肪酸稀土盐与姜黄素、硬脂酸钙复配而成，各组分的重量份数配比为：脂肪酸稀土盐85～115份；姜黄素110～150份，硬脂酸钙60～80份。

进一步，所述脂肪酸稀土盐中的稀土元素包括镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕轻稀土元素的一种或几种混合物。

进一步，所述的脂肪酸稀土盐中的脂肪酸包括碳原子数为4～20的脂肪族一元或二元羧酸中的一种或一种以上的混合物。

进一步，所述的脂肪酸稀土盐包括一元脂肪酸稀土碱式盐，二元脂肪酸稀土碱式盐。

进一步，所述的脂肪酸是正癸酸、十一酸、月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸、油酸、苹果酸、衣康酸、丁二酸、戊二酸、已二酸、庚二酸、壬二酸、癸二酸、十二烷二酸、十三烷二酸、十四烷二酸、二聚酸的一种或一种以上的混合物。

一种深色硬质PVC用复合热稳定剂的制备方法，所述的制备方法包括：

将可溶性的稀土盐、强碱、一元或二元脂肪酸按照物质的量比1：2.5-4.5：1.0-2.0参加反应，以水和乙醇为溶剂，控制水浴温度70-85℃，反应60-90min，生成脂肪酸稀土盐；

按照重量份数取脂肪酸稀土盐85～115份；姜黄素110～150份，硬脂酸钙60～80份；

将脂肪酸稀土盐85～115份；姜黄素110～150份，硬脂酸钙60～80份预混合均匀，再于室温下机械搅拌30min，搅拌速度为1500±20r/min，即得复合热稳定剂。

采用上述技术方案，本发明将姜黄素与脂肪酸稀土盐、硬脂酸钙共混后，具有良好的协同效果，使热稳定作用叠加，有效提高了PVC的热稳定性能、加工性能和力学性能。这种热稳定剂是适用于深色硬质PVC制品的一种复合热稳定剂，既克服了单一热稳定剂性能上的不足，又解决了现有热稳定剂的毒性大等缺点。原料姜黄素和稀土来源广泛，无毒，成本低廉，制备工艺简便，符合PVC“绿色”助剂产业的要求，具有较高的应用前景。

具体实施方式

本发明公开了一种深色硬质PVC用复合热稳定剂及其制备方法，其发明思想是：以脂肪酸稀土盐为主体稳定剂，姜黄素、硬脂酸钙为辅助热稳定剂混合复配而成，利用脂肪酸稀土盐来源广泛，无毒、成本低廉的优势，将其与姜黄素、硬脂酸钙共混来制备深色硬质PVC用复合热稳定剂。

本发明的脂肪酸稀土盐中的稀土元素包括镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕轻稀土元素的一种或几种混合物。

脂肪酸稀土盐中的脂肪酸包括碳原子数为4～20的脂肪族一元或二元羧酸中的一种或一种以上的混合物。