[发明专利]一种锌基热稳定剂、其制备方法及热稳定剂复合物

说明书

一种锌基热稳定剂、其制备方法及具有该锌基热稳定剂的热稳定剂复合物,该锌基热稳定剂是一种如结构式II所示的含锌产物，其化学组成为Zn₂(HL)(CH₃COO)₃·xH₂O(x＝0～1.0)，该锌基热稳定剂及其复合物具有优良的初期抗着色性和长期抗热老化性。

技术领域

本发明涉及聚氯乙烯(PVC)热稳定剂技术领域，尤其涉及一种锌基热稳定剂、其制备方法及热稳定剂复合物。

背景技术

聚氯乙烯(PVC)是世界五大通用塑料之一，具有强度高，耐腐蚀，电绝缘性好，难燃等优点，加之成熟的生产工艺，PVC已被广泛应用于工农业的各个领域。然而PVC属于热敏性塑料，在远低于其加工要求的温度下即发生热降解，导致其机械性能和化学性能变差，为克服这一缺陷，目前较为普遍的做法是在加工过程中添加热稳定剂。

在诸多的PVC热稳定剂中，锌基复合热稳定剂(如硬脂酸钙(CaSt₂)/硬脂酸锌(ZnSt₂)复合体系)因其无毒、廉价特性及可行的稳定效果在市场上得到应用，然而随着复合热稳定剂中含锌组分的增加，PVC样品在高温(180℃)时易急剧降解变黑(业界称为“锌烧”)，这一缺陷极大地限制了锌基复合热稳定剂的应用。因此延迟锌烧现象的发生成为锌基复合热稳定剂的研发重点之一。

为达到抑制PVC制品热降解，人们通常会在PVC加工过程中添加各种热稳定剂。最近有关锌基热稳定剂的研究很多，广州工业大学吴茂英等人研究了脲类化合物、β-二酮盐、稀土皂类等热稳定剂的性能。研究认为：β-二酮盐的热稳定性能会随羰基和烯醇基所连基团电负性的增强而提高，传统的Frye和Horst热稳定机理不适用于β-二酮盐；取代苯基(硫)脲的热稳定特性与硬脂酸锌类似，是一种初期热稳定效果较好的主热稳定剂，能与CaSt₂、ESO产生协同作用，取代苯基(硫)脲的热稳定能力与取代基团的吸电子能力有关；硬脂酸稀土的热稳定特性与硬脂酸钙相似，适合与环氧大豆油复配，但与季戊四醇和二苯甲酰甲烷复配效果不佳。浙江大学徐小鹏等人研究了新型含锌化合物氰尿酸锌、氨基尿嘧啶衍生物的热稳定性能，研究表明，氰尿酸锌具有吸收HCl的能力，能够有效延长“锌烧”时间，与CaSt₂复配时具有较好的协同作用。氨基尿嘧啶衍生物可以通过氨基等基团取代不稳定氯原子，吸收HCl分子等方式起到良好的热稳定能力。武润等人详细研究了三羟甲基氨基甲烷(Tris)、双(2-羟乙基)氨基(三羟甲基)甲烷(Bis-Tris)等多元醇类化合物的热稳定效果，研究表明Tris是一种新型环保的纯有机热稳定剂，单独使用时具有良好的初期白度和长效热稳定性。Bis-Tris是一种良好的辅助热稳定剂，在钙锌体系中使用可以改善初期白度和提高长效热稳定能力。王思齐等人研究了1,3-二甲基-6-氨基尿嘧啶、乙二醇胺(DEA)的热稳定效果，研究表明Tris是DMAU的优秀协同热稳定剂，DEA与DMAU没有协同热稳定性。陈国安等人利用水杨醛和三羟甲基氨基甲烷合成了一种席夫碱，并以这种席夫碱与锌离子形成一种含锌配合物。该配合物能使PVC制品的诱导时间(t_i)和热稳定时间(t_s)分别达到102min和105min，锌烧时间达到170min。邱晨等人使用水杨醛和二乙烯三胺合成了一种席夫碱，并用该席夫碱与锌离子形成配合物。该配合物与硬脂酸钙复合使用时，其热稳定效果超过了硬脂酸锌-硬脂酸钙体系。蔡新晨等人以马来酸酐和三羟甲基氨基甲烷为原料合成了一种新型不饱和多元醇MT，研究表明MT在硬脂酸锌体系下是一种优异的辅助热稳定剂，最长“锌烧”时间可达240min。

锌基热稳定剂相比于其它体系热稳定剂具有无毒，初期白度好等优点，其突出缺点在于“锌烧”，之前的研究成果很难兼顾这两方面的问题。

发明内容

本发明的主要目的在于克服现有技术的不足，提供一种锌基热稳定剂、其制备方法及具有该锌基热稳定剂的热稳定剂复合物,该锌基热稳定剂及其复合物具有优良的初期抗着色性和长期抗热老化性。