一种PVC主稳定剂及PVC用复合热稳定剂及PVC制造技术

本发明专利技术公开了一种PVC主稳定剂，是具有二苯甲酮结构的稀土配合物；并将其与辅助稳定剂

【技术实现步骤摘要】
一种PVC主稳定剂及PVC用复合热稳定剂及PVC


[0001]本专利技术涉及高分子材料领域，尤其是一种PVC主稳定剂及PVC用复合热稳定剂及PVC。

技术介绍

[0002]聚氯乙烯作为五大通用塑料中的一种，因其具有高强度、耐腐蚀、高绝缘等特点，被广泛应用于建筑、运输、制造、军事等行业。但PVC热稳定性较差，当加工温度在100℃以上时，因其分子内存在结构缺陷，会使PVC发生“拉链脱氯化氢”，导致变色、力学等性能变差，严重影响PVC的正常加工。因此，在加工过程中必须加入热稳定剂，热稳定剂可以通过取代PVC长链结构中某些不稳定氯原子，如烯丙基氯和叔氯，来抑制共轭双键的产生。它也可以吸收PVC因降解产生的氯化氢，进而提高PVC的热稳定性。
[0003]目前主要使用的热稳定剂有铅盐类、金属皂类和有机锡化合物类等。但是，铅盐类热稳定剂含有重金属，对环境有污染，而且除PbSt2外，多数铅盐热稳定剂不利于在透明聚氯乙烯中使用。有机锡化合物类热稳定剂虽然可用于透明聚氯乙烯中，热稳定性能优异，但是价格昂贵并且少部分含有毒性。金属皂类热稳定剂虽然对环境没有影响，但热稳定性和加工性差。现有热稳定剂各有优缺点，本专利技术开发了一种全新的二苯甲酮结构的稀土配合物，将其作为生产PVC的主稳定剂，并与辅助稳定剂
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硬脂酸盐和/或多元醇复合成一种新型的PVC用复合热稳定剂，制备出一种高性能的PVC。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种全新的PVC主稳定剂，将其作为生产PVC的主稳定剂，并与辅助稳定剂
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硬脂酸盐和/或多元醇复合成一种新型的PVC用复合热稳定剂，制备出一种高性能的PVC。
[0005]本专利技术采用的技术方案如下：一种PVC主稳定剂，所述主稳定剂是具有二苯甲酮结构的稀土配合物。
[0006]所述主稳定剂中的稀土元素为镧(La）、铈(Ce）、镨(Pr）、钕(Nd）、钐(Sm）、铕(Eu）、钆(Gd）、铽(Tb）、镝(Dy）、钬(Ho）、铒(Er）、铥(Tm）、镱(Yb）、镥(Lu）、钇(Y)和钪(Sc)中的任意一种或多种组合。
[0007]上述PVC主稳定剂的制备方法如下：（1）将具有二苯甲酮结构的化合物溶于无水乙醇，配制成第一溶液；第一溶液的优选浓度为0.2
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0.5g/mL；所述的具有二苯甲酮结构的化合物可以是，2
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(4
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甲基苯甲酰)苯甲酸、4
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羟基二苯甲酮、2
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苯甲酰苯甲酸、2
‑
羟基二苯甲酮、4
‑
丙烯氧基
‑2‑
羟基二苯甲酮中的一种或多种组合；（2）将稀土盐溶液加热去除水分，之后再溶解于无水乙醇中，配制成第二溶液；第二溶液的优选浓度为0.1
‑
0.6g/mL；
所述的稀土盐溶液可以是，硫酸稀土盐、硝酸稀土盐、氯化稀土盐中的任意一种；稀土元素为镧(La）、铈(Ce）、镨(Pr）、钕(Nd）、钐(Sm）、铕(Eu）、钆(Gd）、铽(Tb）、镝(Dy）、钬(Ho）、铒(Er）、铥(Tm）、镱(Yb）、镥(Lu）、钇(Y)和钪(Sc)中的任意一种或多种组合；（3）在水浴和搅拌条件下，向第一溶液中缓慢滴加氢氧化钠乙醇溶液，出现白色絮状中间产物；优选的，水浴温度为40℃
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60℃，搅拌转速为400
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500r/min，在水浴环境下、同时通过搅拌可以加快反应速率；氢氧化钠乙醇溶液的优选浓度为1
‑
2mol/L；接着，继续搅拌15
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30min后缓慢滴加第二溶液，直至白色絮状产物消失；继续搅拌15
‑
50min的目的是使皂化反应更彻底；第二溶液为稀土盐溶液，缓慢滴加是为了防止局部碱度过大，出现氢氧化稀土沉淀，影响反应的产率；之后，继续搅拌5
‑
6h，让反应更彻底，配合物产率高；之后过滤，将滤液蒸发浓缩，冷却结晶；（4）将所得结晶体用无水乙醇和去离子水分别洗涤3
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5次；洗涤的目的是为了提纯配合物，其中，用无水乙醇洗涤是为了除去未反应完的稀土盐、配体和副产物；用去离子水洗涤是为了除去生成的硝酸钠；最后，置于50
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60℃的真空干燥箱中干燥得到PVC主稳定剂；温度过高可能使产品分解，温度过低则产品烘干时间过长。
[0008]优选的，第一溶液、第二溶液、氢氧化钠乙醇溶液在用量上应满足n（第一溶液）：n（第二溶液）：n（氢氧化钠乙醇溶液）=2
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3.5：1：1
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3的摩尔比计量。这个配比可以防止氢氧化稀土出现，同时具有较快的反应速率。
[0009]一种PVC用复合热稳定剂，将上述制得的PVC主稳定剂1
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10份，与辅助稳定剂
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多元醇1
‑
5份或/和硬脂酸盐1
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5份经高速混料后，制得复合热稳定剂。
[0010]所述多元醇可以是，山梨糖醇、丙二醇、丙三醇、甘露醇、乙二醇、季戊四醇和双季戊四醇中的任意一种或多种组合。
[0011]所述硬脂酸盐可以是硬脂酸锌、硬脂酸镁、硬脂酸铈、硬脂酸铝、硬脂酸铁、硬脂酸钙、硬脂酸镧中的任意一种或多种组合。
[0012]一种PVC，将PVC粉末、复合热稳定剂、DOP混料后，经塑化开炼制成PVC。
[0013]本专利技术的有益效果在于：本专利技术提供了一种全新的PVC主稳定剂，将其作为生产PVC的主稳定剂，并与辅助稳定剂
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硬脂酸盐和/或多元醇复合成一种新型的PVC用复合热稳定剂，制备出一种高性能的PVC；本专利技术具有如下特点（1）本专利技术制备工艺简单，反应时间短，化学性质稳定，环保无污染，具有工业化生产条件；（2）制备的具有二苯甲酮结构的稀土配合物与辅助稳定剂复配使用时，产生了良好的协同作用，并且使PVC的热稳定性和抗变色性得到了很好的改善；（3）具有二苯甲酮结构的稀土配合物能够改善PVC树脂的加工性能，起到一定增塑的效果，对PVC的透明度几乎不产生影响；（4）由于复配后其优异的抗变色性和力学性能，可应用于PVC管材的生产与加工，具有较好的社会经济效益。
附图说明
[0014]图1为本专利技术工艺的流程框图。
[0015]图2为实验二几种热稳定剂抗变色性能对比图。
具体实施方式
[0016]以下通过具体但非限制性的实施例对本专利技术作进一步的说明。
[0017]实施例12
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苯甲酰苯甲酸镧的制备：（1）将13.56g的2
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苯甲酰苯甲酸置于装有200mL无水乙醇溶液的烧杯中，并在400r/min的恒速搅拌器下搅拌，使之完全溶解，配制成0.2g/mL的溶液1；（2）按硝酸镧:2
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苯甲酰甲酸=1:3摩尔比计量，量取14.8mL、1.356mol/L硝酸镧溶液于烧杯中，加热去除溶液中的水分，然后加入无水乙本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种PVC主稳定剂,其特征是：主稳定剂是具有二苯甲酮结构的稀土配合物。2.根据权利要求1所述的PVC主稳定剂，其特征是：主稳定剂中的稀土元素为镧La、铈Ce、镨Pr、钕Nd、钐Sm、铕Eu、钆Gd、铽Tb、镝Dy、钬Ho、铒Er、铥Tm、镱Yb、镥Lu、钇Y和钪Sc中的任意一种或多种组合。3.根据权利要求1所述的PVC主稳定剂，其特征是：制备方法如下：（1）将具有二苯甲酮结构的化合物溶于无水乙醇，配制成第一溶液；（2）将稀土盐溶液加热去除水分，之后再溶解于无水乙醇中，配制成第二溶液；在水浴和搅拌条件下，向第一溶液中缓慢滴加氢氧化钠乙醇溶液，出现白色絮状中间产物；接着，继续搅拌后缓慢滴加第二溶液，直至白色絮状产物消失；继续搅拌；之后过滤，将滤液蒸发浓缩，冷却结晶；将所得结晶体用无水乙醇和去离子水分别洗涤；最后，置于真空干燥箱中干燥得到PVC主稳定剂。4.根据权利要求3所述的PVC主稳定剂，其特征是：所述第一溶液的浓度为0.2
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0.5g/mL；第二溶液的浓度为0.1
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0.6g/mL；氢氧化钠乙醇溶液的浓度为1
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2mol/L；第一溶液、第二溶液、氢氧化钠乙醇溶液在用量上满足第一溶液：第二溶液：氢氧化钠乙醇溶液=2
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3.5：1：1
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3的摩尔比计量。5.根据权利要求3所述的PVC主稳定剂，其特征是：所述具有二苯甲酮结构的化合物是，2
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(4
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【专利技术属性】
技术研发人员：柳召刚，黄旭博，张文涛，胡艳宏，赵金钢，吴锦绣，杨羽轩，冯福山，
申请(专利权)人：内蒙古科技大学，
类型：发明
国别省市：