[发明专利]多阴离子金属盐及其制备方法、热稳定剂

说明书

本发明涉及聚氯乙烯热稳定剂技术领域，为解决传统PVC用热稳定剂的主稳定剂和辅助热稳定剂在PVC基体中难以分散在同一微观区域的问题，提供了一种多阴离子金属盐、热稳定剂及其应用，所述多阴离子金属盐具有以下结构式：或其中，M₁²⁺为二价金属离子，M₂³⁺为三价金属离子，R₁、R₂、R₃为有机阴离子。本发明的多阴离子金属盐具有功能可调性，通过调整阴离子结构，可定制功能各异的含有多阴离子金属盐的PVC热稳定剂；阴阳离子配合度高，由于同一个阳离子结合了两个或多个阴离子，使其具有足够的阴离子基团去弥补阳离子在稳定PVC过程中产生的缺陷，本发明的热稳定剂在较少用量的前提下即可实现良好的热稳定效果。

技术领域

本发明涉及聚氯乙烯（PVC）热稳定剂技术领域，尤其涉及多阴离子金属盐及其制备方法、热稳定剂。

背景技术

热稳定剂是PVC加工必不可少的加工助剂，其研究随着PVC产业的发展而不断深入。在当今人类日益重视环境保护和绿色健康的环境下，铅盐、铬盐等重金属有毒热稳定剂逐渐被淘汰，不含重金属的金属盐及其络合物成为热稳定剂的主流产品，其中以钙锌热稳定剂为主导。但单独的钙锌热稳定剂并不能直接作为热稳定剂使用，需要其他多种辅助热稳定剂来弥补钙锌热稳定剂在稳定PVC过程中的不足。

常用的辅助热稳定剂包括了β-二酮类、磷酸酯类、环氧类、羟基化合物等多种有机热稳定剂。这些辅助热稳定剂可以显著地改善钙锌热稳定剂对PVC的热稳定效果，从而实现钙锌热稳定剂的商业化应用。

辅助热稳定剂与主稳定剂发挥协同作用时，其热稳定效率涉及到两物质的化学反应效率，主要为同浓度下的有效碰撞概率，但实际上，由于相容性等原因，主稳定剂和辅助热稳定剂在PVC基体中难以分散在同一个微观区域。导致两者难以发挥最大的协同作用。因此，如何提升主稳定剂和辅助热稳定剂的反应效率，发挥主稳定剂和辅助热稳定剂的最大热稳定效果，成为PVC钙锌热稳定剂一个重要课题。

发明内容

本发明为了克服传统PVC用热稳定剂的主稳定剂和辅助热稳定剂在PVC基体中难以分散在同一个微观区域的问题，提供了一种能够将主稳定剂和辅助热稳定剂结构同时引入同一个微观区域，从而大大提高热稳定剂的热稳定性能，且功能可调的多阴离子金属盐。

本发明还提供了一种多阴离子金属盐的制备方法，操作简单，条件易于控制，易于产业化。

本发明还提供了一种包含上述多阴离子金属盐的热稳定剂。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

多阴离子金属盐，具有以下结构式：

或；

其中，M₁²⁺为二价金属离子，M₂³⁺为三价金属离子，R₁、R₂、R₃为有机阴离子。

作为优选，所述二价金属离子选自钙、锌、镁、钡离子中的一种；

所述三价金属离子为铝离子；

所述有机阴离子选自含环氧基团、磷酸根基团、尿嘧啶基团、氨基、羧基和羟基的有机阴离子中的一种或几种。

一种多阴离子金属盐的制备方法，将1mol含上述金属离子的金属盐溶于100mL溶剂中，得金属盐溶液；将二种或三种可获得上述有机阴离子的有机物各1mol加入到金属盐溶液中，根据金属离子和有机阴离子特性调节pH值为4.0~8.0后，在40~80℃下反应3~8h后，得沉淀，洗涤，在50~70℃干燥至恒重后，即得多阴离子金属盐。

作为优选，所述溶剂选自乙醇、氯仿、四氢呋喃和水中的一种或几种的混合溶液。