一种PVC用改性水滑石-豆渣热稳定剂的制备方法技术

本发明专利技术提出了一种用于PVC热稳定剂的改性水滑石

【技术实现步骤摘要】
一种PVC用改性水滑石
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豆渣热稳定剂的制备方法


[0001]本专利技术涉及塑料加工助剂领域，特别涉及一种PVC用改性水滑石
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豆渣热稳定剂的制备方法。

技术介绍

[0002]水滑石也称为层状双金属氢氧化物，是一种阴离子粘土，具有层状结构、层板元素可调以及层间阴离子可调控性等特点，在热稳定剂、阻燃剂、吸附剂和催化等领域具有广泛的应用前景。水滑石对PVC具有热稳定性，原因在于水滑石可与PVC降解过程中产生的HCl发生反应，可有效抑制HCl对PVC进一步降解的催化作用。近年来，关于水滑石作为PVC热稳定剂的报道主要集中在层板阳离子与插层阴离子的调控，制备条件的优化，以及表面改性剂的筛选等方面。为了进一步降低水滑石的生产成本，并提升其对PVC的热稳定性能，开发水滑石基复合材料是可选途径之一。
[0003]豆渣是豆制品加工过程中的主要副产物，我国每年湿豆渣的产量在2000万吨以上。湿豆渣的蛋白质含量高，含水量高，易腐败变质，不易保存，大部分豆渣仍被直接丢弃，污染环境的同时也造成了资源浪费。因此，豆渣的高值化利用已成为豆制品加工行业急需解决的关键技术问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种PVC用改性水滑石
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豆渣热稳定剂的制备方法，该方法以豆制品加工产业的副产物豆渣为原料，具有原材料成本较低的优势，且制备的改性水滑石
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豆渣对PVC的热稳定性能较好。
[0005]为了实现以上目的，本专利技术采取的技术方案是一种PVC用改性水滑石
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豆渣热稳定剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将Na2CO3溶于水中，加入Mg(OH)2、Al(OH)3和豆渣，搅拌条件下在80～120℃反应0.5～3小时；其中，Mg(OH)2与Al(OH)3的摩尔比为2～2.4：1，Na2CO3与Al(OH)3的摩尔比为0.5～0.8：1，豆渣与Al(OH)3的质量比为1～3.5：10，水与Al(OH)3的质量比为10～200：1；（2）加入表面改性剂，在80～120℃继续反应15～30小时，将反应得到的固体物脱水干燥后，得到改性水滑石
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豆渣；所述表面改性剂为硬脂酸钠、硬脂酸锌、聚乙二醇或环氧大豆油。
[0006]进一步的，所述表面改性剂与Al(OH)3的质量比为1～3：10。
[0007]本专利技术提供的技术方案以豆渣、Mg(OH)2、Al(OH)3和Na2CO3为原料，加入表面改性剂后，通过水热反应，在豆渣表面原位自组装合成水滑石，从而得到分散均匀的改性水滑石
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豆渣复合材料。豆渣组分中含有纤维素、蛋白质和脂肪等主要组分，豆渣及其水解产物中含有丰富的羟基和胺基基团，具有抑制“锌烧”的作用。水滑石可消耗PVC热降解释放的HCl，从而抑制PVC的热降解。与现有技术相比，本专利技术提供的技术方案具有以下优点：（1）所涉及的改性水滑石
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豆渣对PVC的热稳定性能十分优异，且优于传统的改性水滑石，体现出
良好的协同作用；（2）以豆渣为原材料制备的改性水滑石
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豆渣的生产成本低廉；（3）为豆渣的高值化利用提供了新的方法。
具体实施方式
[0008]下面对本专利技术的具体实施方式作进一步的详细说明。对于所属
的技术人员而言，从对本专利技术的详细说明中，本专利技术的上述和其他目的、特征和优点将显而易见。
[0009]实施例1将2.65 g Na2CO3（0.025 mol）溶于150 mL水中配制成溶液，加入5.11 g Mg(OH)2（0.088 mol）、3.12 g Al(OH)3（0.04 mol）和0.8 g豆渣，搅拌条件下在90℃反应2小时；加入0.7 g硬脂酸钠，在100℃继续反应20小时，将反应得到的固体物脱水干燥后，得到改性水滑石
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豆渣。
[0010]实施例2将3.18 g Na2CO3（0.03 mol）溶于300 mL水中配制成溶液，加入5.22 g Mg(OH)2（0.09 mol）、3.12 g Al(OH)3（0.04 mol）和1 g豆渣，搅拌条件下在100℃反应1小时；加入0.9 g聚乙二醇，在120℃继续反应15小时，将反应得到的固体物脱水干燥后，得到改性水滑石
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豆渣。
[0011]实施例3将2.13 g Na2CO3（0.02 mol）溶于100 mL水中配制成溶液，加入4.65 g Mg(OH)2（0.08 mol）、3.12 g Al(OH)3（0.04 mol）和0.5 g豆渣，搅拌条件下在80℃反应3小时；加入0.4 g环氧大豆油，在80℃继续反应30小时，将反应得到的固体物脱水干燥后，得到改性水滑石
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豆渣。
[0012]比较例1除未添加豆渣外，其余制备过程同实施例1，得到改性水滑石。
[0013]比较例2将比较例1制备的改性水滑石与0.8 g豆渣进行物理混合，得到改性水滑石与豆渣的混合物。
[0014]性能测试实验：将改性水滑石
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豆渣与其它助剂混合均匀制成PVC用复合热稳定剂，其具体组成为（质量分数）：改性水滑石
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豆渣为73%，硬脂酸锌为15%， 1,3
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二甲基
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氨基脲嘧啶为3%，乙酰丙酮钙为1%，抗氧剂1010为1%，PE蜡为7%。
[0015]以改性水滑石
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豆渣为主要成分制备的PVC复合热稳定剂的性能采用哈普RM
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200A转矩流变仪测试，测试条件：料温190℃，实验载荷5 kg，转速35 rpm。测试样品组成：55份PVC(SG
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3型)树脂，1.6份复合热稳定剂，12份CaCO3，5份CPE，1.6份钛白粉，0.2份季戊四醇硬脂酸酯，0.2份PE蜡，1份ACR。测试方法：在转矩流变仪中混炼10分钟后取出样品，采用色差仪测试初期白度，并另外取样测试动态热稳定时间。测试结果见表1。
[0016]表1：
从表1结果可知，以改性水滑石
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豆渣为主组分的PVC复合热稳定剂既能显著抑制PVC的初期着色，使PVC制品具有较高的初期白度，又具有较长的动态热稳定时间，综合性能非常优异。从实施例1与比较例1的结果可知，改性水滑石
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豆渣作为PVC热稳定剂的性能显著优于传统的改性水滑石。从实施例1与比较例2的结果可知，通过水热反应制备的改性水滑石
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豆渣复合材料的性能也显著优于改性水滑石与豆渣的物理混合物。
[0017]豆渣组分中含有纤维素、蛋白质和脂肪等主要组分，豆渣及其水解产物中含有丰富的羟基和胺基基团，具有抑制“锌烧”的作用。水滑石可消耗PVC热降解释放的氯化氢，从而抑制PVC的热降解。通过水热反应，在豆渣表面原位自组装合成水滑石，从而得到分散均匀的改性水滑石
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豆渣复合材料，作为P本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种PVC用改性水滑石
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豆渣热稳定剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将Na2CO3溶于水中，加入Mg(OH)2、Al(OH)3和豆渣，搅拌条件下在80～120℃反应0.5～3小时；其中，Mg(OH)2与Al(OH)3的摩尔比为2～2.4：1，Na2CO3与Al(OH)3的摩尔比为0.5～0.8：1，豆渣与Al(OH)3的质量比为1～3.5：10，水与A...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋邵武，周喜，朱林英，
申请(专利权)人：湖南雄创新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：