[发明专利]一种微波辅助合成的PVC用改性纳米二氧化钛及钙镁锌复合稳定剂及其应用

说明书

本发明公开了一种微波辅助合成PVC用改性纳米二氧化钛和钙镁锌复合稳定剂及其应用，其中改性纳米二氧化钛及钙镁锌复合稳定剂是由叶酸改性纳米二氧化钛络合物与稳定剂和辅助稳定剂复配构成，各组分按质量份数构成如下：叶酸改性纳米二氧化钛络合物1‑5份，稳定剂0.1‑0.5份，辅助稳定剂1‑10份。本发明PVC用改性纳米二氧化钛及钙镁锌复合稳定剂加入PVC基体材料中，能够显著增强PVC材料的耐热性能。

技术领域

本发明属于高分子材料加工助剂领域，具体涉及一种微波辅助合成的PVC用改性纳米二氧化钛及钙镁锌复合稳定剂及其应用。

背景技术

聚氯乙烯热稳定剂通常使用钙锌复合金属盐、有机锡、稀土、水滑石和有机类等来确保加工和使用时的耐热稳定性。在稳定剂制备过程中由于大部分分子量较大、含金属，属于金属络合物的制备，而常规制备方法有机械搅拌及机械强制搅拌等，存在络合反应不完全、产物不稳定、产品无法分离精制等缺点，故导致热稳定剂在PVC中的使用效果和使用效率受到很大影响。

微波在PVC热稳定剂制备中的应用文献报道较少，CN2016111515119公开了一种以蛭石为原料制备PVC热稳定剂的方法；CN2014105766500公开了一种用天然矿为原料制备PVC稳定剂的方法。而微波辐射在稳定剂制备中的化学反应体系中既可以加热，也可以促进和改变各类化学反应，如激发分子的转动能级跃迁，加剧分子运动，提高分子的平均能量，降低反应活化能，进而加快化学反应速度、促进化学反应的发生程度。如促进金属络合物的形成，将微波辐射3min，金属离子Cr(Ⅲ)和EDTA可以完全络合，而常规加热条件下，该反应需要数小时。可见微波辐照的非热效应和均匀热效应的作用，促进了络合物的化学反应速率，对络合物的稳定性具有增强和促进作用。

目前聚氯乙烯热稳定剂随着对环境保护意识的重视，正朝着无毒、高效、性价比优良和环境可降解的方向发展；而有机锡热稳定剂的使用量持续增加如硫醇甲基锡等。但是硫醇甲基锡价格昂贵、有异味、热稳定效果不能满足需要；因此采用新的制备方法合成新型PVC复合稳定剂，以降低有机锡的使用量、提高使用效率，满足环境可降解性的要求，成为PVC稳定剂领域急需解决的难题。

发明内容

本发明针对目前热稳定剂领域硫醇甲基锡价格昂贵、单独使用耐热性较差的问题，提供了一种微波辅助合成的PVC用改性纳米二氧化钛及钙镁锌复合稳定剂及其应用。

本发明微波辅助合成的PVC用改性纳米二氧化钛及钙镁锌复合稳定剂，是由叶酸改性纳米二氧化钛络合物与稳定剂和辅助稳定剂复配构成，各组分按质量份数(以下简称：份)构成如下：

叶酸改性纳米二氧化钛络合物1-5份，稳定剂0.1-0.5份，辅助稳定剂1-10份。

所述稳定剂为有机锡，所述有机锡包括硫醇甲基锡、硫醇辛基锡、硫醇丁基锡或月桂酸二辛基锡等。

所述辅助稳定剂为钙镁锌金属皂，所述钙镁锌金属皂为硬脂酸钙、硬脂酸镁或硬脂酸锌。

所述辅助稳定剂的添加量优选为5份。

所述叶酸改性纳米二氧化钛络合物是通过包括如下步骤的方法制备获得：

以叶酸为改性剂，采用微波辐射工艺对纳米二氧化钛进行改性。

进一步地，微波功率200-2000W，优选700W；频率2450MHz。

进一步地，纳米二氧化钛的添加量为100份，改性剂叶酸的添加量为1-15份，优选添加量为9份。

进一步地，改性过程包括如下步骤：