【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种一步合成天然氨基酸锌盐环保pvc热稳定剂的方法及其应用，属于精细化学品合成及塑料助剂应用领域。
技术介绍
1、聚氯乙烯(pvc)是全球五大通用塑料之一，但由于其结构缺陷，在高温下会分解释放氯化氢，所以热稳定性较差，因此热稳定剂是pvc制品加工过程中不可缺少的助剂之一。热稳定剂广泛用于各个领域，如管材管件、食品包装、大棚薄膜、医疗器械和手套、电线电缆等。常见的pvc热稳定剂包括铅盐类、有机锡类、有机锑类、钙锌类、稀土类等。铅盐类热稳定剂有毒，已经被欧盟严令限制使用；有机锡类热稳定剂通常用于硬质高透明制品中，但是价格昂贵，使用量较少；有机锑类热稳定剂透明性差，且极易析出，因此也使用较少。目前亟需开发一种取代传统热稳定剂的绿色、环保且成本低的钙锌类环保热稳定剂。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是克服上述不足之处，提供一种一步合成天然氨基酸锌盐新型含氮有机锌类环保pvc热稳定剂的方法及其应用，开发出性能优良的热稳定剂，适合工业化生产。色氨酸结构中含有氨基，氮原子中孤对电子可以吸收氯化氢或取代不稳定的烯丙基氯，并且络合路易斯酸zncl2，从而抑制pvc的热降解，改善pvc的热稳定性。因此，以色氨酸和乙酸锌为原料制备的色氨酸锌可以当作主热稳定剂使用，并在多个热稳定机理方面提升其热稳定性能。
2、本专利技术的技术方案，本专利技术提供一种天然氨基酸锌盐在制备环保pvc热稳定剂中的应用，所述天然氨基酸锌盐为色氨酸锌，结构如式i所示：
3、
4
5、在本专利技术的一种实施方式中，所述合成方法的反应路线为：
6、
7、在本专利技术的一种实施方式中，所述合成方法具体包括以下步骤：
8、将l-色氨酸和koh、溶剂混合，搅拌至溶液变澄清透，然后缓慢滴加乙酸锌溶液，加热反应；反应结束后抽滤，收集沉淀，乙醇，干燥，得到色氨酸锌。
9、在本专利技术的一种实施方式中，所述溶剂为水、乙醇和甲醇中的任意一种或几种。
10、在本专利技术的一种实施方式中，所述溶剂相对l-色氨酸的用量为60-80mg/ml。
11、在本专利技术的一种实施方式中，l-色氨酸与乙酸锌的摩尔比为2～2.2：1。
12、在本专利技术的一种实施方式中，乙酸锌溶液为浓度为0.1-0.5mol/l的乙酸锌乙醇溶液。具体可选0.25mol/l的乙酸锌乙醇溶液。
13、在本专利技术的一种实施方式中，l-色氨酸与koh的质量比为(2-5)：1。
14、在本专利技术的一种实施方式中，反应的温度为40～80℃，时间为1～3h。
15、在本专利技术的一种实施方式中，抽滤过程中使用抽滤泵的真空度为-0.1mpa；烘箱60～80℃温度下烘干8～10h。
16、本专利技术还提供一种改善pvc热稳定性的方法，是将式i所示的色氨酸锌作为环保pvc热稳定剂。
17、本专利技术还提供了一种pvc配方，以重量份计，所述配方包括以下组分：50-60份pvc糊树脂，50-60份pvc粉，3-3.5份热稳定剂；所述热稳定剂为式i所示的色氨酸锌。
18、在本专利技术的一种实施方式中，所述热稳定剂还包括硬脂酸锌、硬脂酸钙中任一种或两种。
19、在本专利技术的一种实施方式中，所述配方中还包括加入30-50份其他助剂；其他助剂包括邻苯二甲酸二异辛酯、亚磷酸酯、液体石蜡、碳酸钙中的一种或多种。
20、本专利技术以原材料与产品均来源广泛、无毒环保，反应过程中不需要使用有毒的溶剂，并从多个热稳定机理来抑制pvc的热分解，具有优异的热稳定性能。
21、天然氨基酸锌盐环保热稳定剂的应用，将制备所得的色氨酸锌作为主热稳定剂应用于柔性pvc材料制备中。
22、本专利技术的有益效果：
23、本专利技术使用色氨酸和乙酸锌为主要原料，通过一步复分解反应进行羧酸根与金属离子的配位，此方法所制备的色氨酸锌，是一种白色粉末，与pvc相容性好，相较于硬脂酸锌及硬脂酸钙应用在pvc中，它使pvc具有更优良的热稳定性能及更优异的拉伸性能。本专利技术制备所得的天然氨基酸锌盐环保热稳定剂，有望替代传统的硬脂酸锌热稳定剂。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种天然氨基酸锌盐在制备环保PVC热稳定剂中的应用，其特征在于，所述天然氨基酸锌盐为色氨酸锌，结构如式I所示：
2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述天然氨基酸锌盐的合成方法包括：
3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，所述合成方法的反应路线为：
4.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，所述合成方法具体包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的应用，其特征在于，所述溶剂为水、乙醇和甲醇中的任意一种或几种。
6.根据权利要求4所述的应用，其特征在于，L-色氨酸与乙酸锌的摩尔比为2～2.2：1。
7.一种改善PVC热稳定性的方法，其特征在于，是将权利要求1中式I所示结构的色氨酸锌作为环保PVC热稳定剂。
8.一种PVC配方，其特征在于，以重量份计，包括以下组分：50-60份PVC糊树脂，50-60份PVC粉，3-3.5份热稳定剂；所述热稳定剂为权利要求1中式I所示结构的色氨酸锌。
9.根据权利要求8所述的PVC配方，其特征在于，所述热稳定剂还包含硬脂酸锌、硬脂酸钙中任一种或
10.根据权利要求8所述的PVC配方，其特征在于，所述配方中还包括加入30-50份其他助剂；其他助剂包括邻苯二甲酸二异辛酯、亚磷酸酯、液体石蜡、碳酸钙中的一种或多种。
...【技术特征摘要】
1.一种天然氨基酸锌盐在制备环保pvc热稳定剂中的应用，其特征在于，所述天然氨基酸锌盐为色氨酸锌，结构如式i所示：
2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述天然氨基酸锌盐的合成方法包括：
3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，所述合成方法的反应路线为：
4.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，所述合成方法具体包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的应用，其特征在于，所述溶剂为水、乙醇和甲醇中的任意一种或几种。
6.根据权利要求4所述的应用，其特征在于，l-色氨酸与乙酸锌的摩尔比为2～2.2：1。
7....
【专利技术属性】
技术研发人员：蒋平平，崔芷萱，冷炎，李振华，李宇超，
申请(专利权)人：江南大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。