[发明专利]一种聚氯乙烯用的有机基热稳定剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种聚氯乙烯用的有机基热稳定剂及其制备方法，属于有机合成领域。

背景技术

长久以来，PVC加工业一直使用含有铅、钡、铬或镉等重金属元素的热稳定剂。由于其所含的重金属元素对人或环境都会造成危害，近年来热稳定剂领域研究开发的热点是寻找可替代的热稳定剂产品，并不断推进其工业化生产。

美国Crompton公司率先开发出有机基PVC热稳定剂（OBS），以尿嘧啶（作为核糖核酸的四种基本组成成分之一）为基本化学组成，不含铅、钡、铬或镉等重金属元素，但OBS价格昂贵，推广应用受阻，目前仅作为金属皂类热稳定剂的添加助剂。

发明内容

为了克服上述问题，本发明提供一种有机基热稳定剂及其制备方法。所述有机基热稳定剂为纯有机物，不含任何金属，可应用于PVC多个加工领域；本发明热稳定剂制备工艺简单、安全、生产中无“三废”排放。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种聚氯乙烯用有机基热稳定剂，由如下重量份的组分制得：环氧树脂380-420份、酸酐1-20份、阻聚剂0.01-0.2份、一元羧酸15-70份、催化剂0.01-0.1份、抗氧剂40-50份、辅助热稳定剂60-75份、润滑剂400-650份、填料40-50份。

进一步优选，所述聚氯乙烯用有机基热稳定剂由如下重量份的组分制得：环氧树脂400份、酸酐3-17份、阻聚剂0.04-0.2份、一元羧酸17-62份、催化剂0.01-0.05份、抗氧剂43-50份、辅助热稳定剂64-74份、润滑剂428-610份、填料43-50份。

更进一步优选，所述聚氯乙烯用有机基热稳定剂由如下重量份的组分制得：环氧树脂400份、酸酐16-17份、阻聚剂0.1-0.2份、一元羧酸61-62份、催化剂0.04-0.05份、抗氧剂49-50份、辅助热稳定剂73-74份、润滑剂600-610份、填料49-50份。

在上述聚氯乙烯用有机基热稳定剂中，所述环氧树脂选自双酚A环氧树脂或酚醛环氧树脂；优选E-51环氧树脂、E-44环氧树脂或F-51环氧树脂。

所述酸酐选自苯酐、四氢苯酐、十二烯基丁二酸酐或马来酸酐中的一种或两种以上，优选马来酸酐。

所述阻聚剂为对苯二酚、三硝基苯酚、邻苯二酚或2-仲丁基-4,6-二硝基苯酚中的一种或两种以上；优选对苯二酚或三硝基苯酚。

所述一元羧酸为丙烯酸、甲基丙烯酸、巯基乙酸或2-羟基丁酸中的一种或两种以上；优选丙烯酸或甲基丙烯酸。

所述催化剂为二甲基苄胺、三乙胺或N,N-二甲基环己胺中的一种或两种以上；优选二甲基苄胺。

所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂264或抗氧剂168中的一种或两种以上；优选抗氧剂1010。

所述辅助热稳定剂为β二酮、乙酰丙酮钙或硫连二丙酸二烷基酯中的一种或两种以上；优选β二酮。

所述润滑剂为PE蜡、OPE或WAX中的一种或两种以上。

所述填料为沸石。

本发明通过选择特定的环氧树脂在胺类催化剂作用下与酸酐反应生成含有酯、酮、环氧结构的杂环基团，这些酮及环氧基团在PVC分解时能够迅速夺取产生的HCl，从而抑制了PVC的分解，复配一定比例的受阻酚类抗氧剂及润滑剂使PVC有更好的初期着色性和加工性能。

本发明所述聚氯乙烯用有机基热稳定剂为纯有机物，不含任何金属，环保、无毒、高效，可应用于管材、发泡材、型材、片材、软制品、注塑硬PVC部件等PVC加工领域，加工应用范围更广。

本发明还提供上述聚氯乙烯用有机基热稳定剂的制备方法，包括如下步骤：

1）将环氧树脂、酸酐、阻聚剂混合均匀，于80～100℃反应0.5-1h；

2）在0.5小时内向步骤1）所得体系中匀速滴加一元羧酸和催化剂的混合物，并在120～130℃内保温直至酸值≤5mgKOH／g；

其中，所述滴加过程中须控制体系温度不超过130℃。

3）将步骤2）所得体系降温至室温，加入抗氧剂、辅助热稳定剂、润滑剂，搅拌均匀，经干燥、粉碎、研磨得到聚氯乙烯用有机基热稳定剂。

本发明所述聚氯乙烯用有机基热稳定剂的制备方法，采用配位加成化学原理，得到不含金属的新型有机化合物热稳定剂。所述生产工艺简单、安全，生产过程中无“三废”排放，适合企业推广。

附图说明

图1为含有本发明实施例1所述热稳定剂的PVC的B值对比曲线图。

具体实施方式