[发明专利]一种PVC管材用环保型钙锌复合热稳定剂的制备方法

说明书

一种PVC管材用环保型钙锌复合热稳定剂的制备方法，包括以下步骤：(1)将生物柴油与甲酸混合后进行加热搅拌，制得环氧脂肪酸甲酯；(2)将环氧脂肪酸甲酯、氢氧化钙与蒸馏水混合后进行加热搅拌，制得环氧脂肪酸钙；(3)将环氧脂肪酸钙和硬脂酸锌按比例进行恒温搅拌；(4)将步骤(3)搅拌后的混合物与环氧大豆油按比例混合，并进行预热；(5)将步骤(4)搅拌后的混合物进行升温加热，并加入β‑二酮、多元醇酯和紫外线吸收剂，进行搅拌混制，得到钙锌复合热稳定剂。本发明生产工艺简单，产品质量较高；能有效较低生产成本。且本制备方法能更好地提高生产效率，改善PVC制品的热稳定性能和力学性能。

技术领域

本发明涉及一种PVC管材用环保型钙锌复合热稳定剂的制备方法，属于稳定剂技术领域。

背景技术

聚氯乙烯(PVC)，凭借其价格低廉和优良的特性，如耐酸碱腐蚀、机械强度高、阻燃等特点被广泛用于各种领域，如工农业生产的薄膜、管材、型材等等。虽然PVC优点很多，但也存在热稳定性差的缺点。在PVC树脂加工中，硬质PVC的加工温度在180℃左右，软质PVC的加工也需要较高的温度。当温度升高到140℃左右时，PVC树脂即发生降解，释放出HCL气体，同时由原始的白色变为黄色，继续加深可变为黑色，失去了塑料原有的物理和化学性质，使其不再具有实用价值。因此，在PVC加工过程中，必须添加热稳定剂等加工助剂，防止 PVC在加工过程中发生降解，导致无法使用。PVC用热稳定剂种类繁多，主要有铅盐类、金属皂类(主要是钙锌盐)、有机锡类、有机热稳定剂类。金属皂类热稳定剂，特别是钙锌热稳定剂，由于其无毒、环保、价格适中、稳定效果良好等优点，逐渐成为热稳定剂中的主流产品。

但传统生产金属皂的方式主要有复分解法和直接法。复分解反应法存在反应周期长、物料腐蚀性强、三废处理困难等工艺缺点。直接法合成的后期搅拌困难，反应不太完全，产品质量难以控制，也不环保。

目前工业上的加工工艺大多采用以脂肪酸为原料的复分解法。而脂肪酸如油酸易在空气中氧化变质，双键被破坏而使眼色加深变黄，对在下一步合成金属皂造成不良影响。而硬脂酸、十六酸和新鲜的动植物油价格都比较高，不利于降低生产成本。

发明内容

为解决上述存在的不足，本发明提供一种PVC管材用环保型钙锌复合热稳定剂的制备方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种PVC管材用环保型钙锌复合热稳定剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)将生物柴油与甲酸混合后进行加热搅拌，再往混合液中加入过氧化氢溶液进行升温反应，制得环氧脂肪酸甲酯；

(2)将氢氧化钙与蒸馏水混合后进行加热搅拌，再加入步骤(1) 制得的环氧脂肪酸甲酯进行反应，制得环氧脂肪酸钙；

(3)将环氧脂肪酸钙和硬脂酸锌按比例进行恒温搅拌；

(4)将步骤(3)搅拌后的混合物与环氧大豆油按比例混合，并进行预热；

(5)将步骤(4)搅拌后的混合物进行升温加热，并加入β-二酮、多元醇酯和紫外线吸收剂，进行搅拌混制，得到钙锌复合热稳定剂。

优选的，所述步骤(1)中，生物柴油与甲酸的份数比例为11:1，水浴加热至50～55℃，搅拌速度为180～200r/min。

优选的，所述步骤(1)中过氧化氢溶液在5～8滴/min速度下，用恒压漏斗匀速在2h内滴入混合液内，之后水浴加热至60～65℃下进行反应4h；过氧化氢溶液与甲酸的份数比例为4～5:1。

优选的，所述步骤(2)中蒸馏水与氢氧化钙按比例混合，并加热至95℃，之后再加入环氧脂肪酸甲酯进行搅拌混合4h。

优选的，所述步骤(2)中蒸馏水、氢氧化钙和环氧脂肪酸甲酯的份数比例为：100:10:1。