[发明专利]一种基于多元稀土热稳定剂的高聚合物耐热聚氯乙烯

说明书

技术领域

本发明属于聚氯乙烯材料技术领域，具体涉及一种基于多元稀土热稳定剂的高聚合物耐热聚氯乙烯。

背景技术

我国是聚氯乙烯生产大国，但不是聚氯乙烯生产强国，聚氯乙烯是性能价格比高的通用性材料，但也存在热稳定性较差、抗冲性能差、增塑作用不稳定等固有缺陷，而且我国聚氯乙烯树脂品种单一、高端产品缺乏，特种树脂的本质就是以最佳的手段克服以上缺陷，使之能够应用于不同的特定领域。

稀土热稳定剂以镧、铈、镨氧化物、氯化物和有机酸盐等为主，可以用单一体系，也可以是混合体系，稀土热稳定剂无毒，热稳定性能优异，耐候性好，加热时呈膏状体可在PVC材料中分散均匀，具有增塑、增韧、偶联和亲合作用，可降低塑化温度，提高力学性能。中国专利CN 104312047B公开的一种耐热抗冲聚氯乙烯-聚1-丁烯复合物及其制备方法，将聚氯乙烯和稀土-环氧复合稳定剂混合，再加入氯化聚氯乙烯、硬脂酸单甘油酯或者硬脂酸钙内润滑剂混合均匀，接着加入氧化聚乙烯或者微晶石蜡外润滑剂，聚1-丁烯和纳米二氧化硅、纳米碳酸钙或者纳米硅藻土刚性粒子，混合均匀，得到聚氯乙烯-聚1-丁烯混合物，最后经双螺杆挤出、切粒得到产品。中国专利CN 101831120B公开的一种聚氯乙烯塑料中掺杂轻稀土无毒热稳定剂的复配方法，将聚氯乙烯树脂中加入邻苯二甲酸酯类增塑剂、脂肪酸钙皂、脂肪酸锌皂、脂肪酸轻稀土元素皂、亚磷酸酯和季戊四醇混合而成，其中脂肪酸轻稀土元素皂是将硬脂酸、油酸、月桂酸或葵二酸脂肪酸和水中加入氢氧化轻稀土元素，保温反应得到。由上述现有技术可知，通过对稀土元素进行有机改性，使稀土热稳定与聚氯乙烯的相容性好，提高聚氯乙烯的稳定作用超过传统的硬脂酸稀土类热稳定剂，但是目前稀土类热稳定剂的功能性仍较为单一，多功能的稀土复合稳定剂方面研究仍不多见。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种基于多元稀土热稳定剂的高聚合物耐热聚氯乙烯，本发明制备的聚氯乙烯材料包括高分子量聚乙烯、偏苯三酸三辛酯、液体钡锌、多元稀土热稳定剂和低分子聚乙烯蜡，其中多元稀土热稳定剂为苹果酸和水杨酸的稀土镧钯热稳定剂，利用液体钡锌和多元稀土热稳定剂之间的协同作用显著提高聚氯乙烯材料的耐热性能，利用偏苯三酸三辛酯提高聚氯乙烯材料的增塑性能，利用低分子聚乙烯蜡提高聚乙烯材料的润滑性能，因此制备的聚氯乙烯材料综合性能稳定，耐热性能显著提高。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

一种基于多元稀土热稳定剂的高聚合物耐热聚氯乙烯，所述基于多元稀土热稳定剂的高聚合物耐热聚氯乙烯包括高分子量聚乙烯、偏苯三酸三辛酯、液体钡锌、多元稀土热稳定剂和低分子聚乙烯蜡，所述多元稀土热稳定剂为苹果酸和水杨酸的稀土热稳定剂，所述稀土金属材料为多元稀土镧钯金属化合物。

作为上述技术方案的优选，所述基于多元稀土热稳定剂的高聚合物耐热聚氯乙烯的组分，按重量份计，包括：高分子量聚乙烯100份、偏苯三酸三辛酯1-5份、液体钡锌0.5-2份、多元稀土热稳定剂0.5-2份和低分子聚乙烯蜡0.2-0.5份。

作为上述技术方案的优选，所述多元稀土热稳定剂的制备方法为：

(1)在惰性环境下，将氯化钯和三苯基磷加入到正己烷中，搅拌均匀，加入4-溴苯丙酮，然后滴加三苯基镧溶液，滴加完毕后继续反应，分离提纯得到多元稀土镧钯金属化合物；

(2)将多元稀土镧钯金属化合物加入硝酸中搅拌，与苹果酸和水杨酸的乙醇混合溶液迅速混合后，滴加氢氧化钠水溶液，在80-90℃下加热反应1-2h，真空抽滤、洗涤和干燥，得到多元稀土热稳定剂。

作为上述技术方案的优选，所述多元稀土热稳定剂的制备方法中步骤(1)中，氯化钯、4-溴苯丙酮与三苯基镧的摩尔比为1-2:2:1，所述三苯基镧溶液的含量为0.3-0.5mol/L。

作为上述技术方案的优选，所述多元稀土热稳定剂的制备方法中步骤(1)中，反应温度为80-120℃。

作为上述技术方案的优选，所述多元稀土热稳定剂的制备方法中步骤(1)中，分离提纯为摩尔比为1:1的石油醚和乙酸乙酯的混合物层析分离提纯。

作为上述技术方案的优选，所述多元稀土热稳定剂的制备方法中步骤(2)中，苹果酸和水杨酸的乙醇混合溶液中苹果酸和水杨酸的摩尔比为1:1。

作为上述技术方案的优选，所述多元稀土热稳定剂的制备方法中步骤(2)中，氢氧化钠、苹果酸、水杨酸和稀土元素的物质的量的比为4-5:1:1:1-2。