一种环保型耐高温PVC钙锌复合稳定剂.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201410471296.5

申请日:

2014.09.16

公开号:

CN104194221A

公开日:

2014.12.10

当前法律状态:

驳回

有效性:

无权

法律详情:

发明专利申请公布后的驳回IPC(主分类):C08L 27/06申请公布日:20141210|||实质审查的生效IPC(主分类):C08L 27/06申请日:20140916|||公开

IPC分类号:

C08L27/06; C08K13/02; C08K5/098; C08K5/07; C08K3/34; C08K5/3492; C08K3/24

主分类号:

C08L27/06

申请人:

湘乡市贝特尔塑胶有限公司

发明人:

李小淼; 刘迪强

地址:

411400 湖南省湘潭市湘乡市湘乡工业园湘乡大道

优先权:

专利代理机构:

长沙朕扬知识产权代理事务所(普通合伙) 43213

代理人:

胡慧

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内容摘要

本发明公开了一种环保型耐高温PVC钙锌复合稳定剂,按重量百分比计包含以下组分:脂肪酸锌10~20%、脂肪酸钙10~40%、β-二酮10~20%、沸石20~40%、塞克5~15%、高氯酸钠5~10%。本发明环保型耐高温PVC钙锌复合稳定剂具有良好的前中后期稳定性,能全方位立体保护PVC老化,使产品的综合防热稳定效果远超普通单体钙锌稳定剂的效果,使产品性能完全符合UL62之105℃标准要求,并使用产品具有优秀的外观,并且其不含铅镉等重金属,完全不含欧盟最新REACH指令中SVHC的物质,符合当今世界新发展潮流,是一种应用前景广阔的材料。

权利要求书

1.  一种环保型耐高温PVC钙锌复合稳定剂,其特征在于,按重量百分比计包含以下组分:脂肪酸锌10~20%、脂肪酸钙10~40%、β-二酮10~20%、沸石20~40%、塞克5~15%、高氯酸钠5~10%。

2.
  根据权利要求1所述的环保型耐高温PVC钙锌复合稳定剂,其特征在于:各组分的重量百分比是:脂肪酸锌15%、脂肪酸钙20%、β-二酮20%、沸石30%、塞克10%、高氯酸钠5%。

3.
  根据权利要求1或2所述的环保型耐高温PVC钙锌复合稳定剂,其特征在于:所述脂肪酸锌是碳数为C14-C18的脂肪酸根锌盐,所述脂肪酸钙是碳数为C14-C18的脂肪酸根钙盐。

4.
  根据权利要求1或2所述的环保型耐高温PVC钙锌复合稳定剂,其特征在于:所述脂肪酸锌和脂肪酸钙为直接法生产的脂肪酸锌和脂肪酸钙。

5.
  根据权利要求1或2所述的环保型耐高温PVC钙锌复合稳定剂,其特征在于:所述沸石为4A沸石。

6.
  根据权利要求1或2所述的环保型耐高温PVC钙锌复合稳定剂,其特征在于:所述β-二酮为硬脂酰苯甲酰甲烷或二苯甲酰甲烷。

说明书

一种环保型耐高温PVC钙锌复合稳定剂
技术领域
本发明涉及PVC稳定剂,具体涉及一种具有优秀初期色的环保型耐高温PVC钙锌复合稳定剂。
背景技术
PVC行业中所大量使用的稳定剂都是含铅、含镉的热稳定剂,其价格低廉,性能优越,是以前PVC加工中不可或缺的助剂,但其废弃物因含铅含镉会对我们生存的环境造成重大污染,进而威胁到人们的健康。如何在PVC制造过程中做到产品脱铅脱镉,而又不丢失原铅、镉稳定剂的优越性能,是摆在每个PVC加工业者面前的难题。美国NCI在80年代就提出DOP有致癌的嫌疑,引出“环境激素”风波,而后又得到欧盟的认可,进而对其进口的儿童玩具加以限制。如何用新的技术新的工艺来应对这些贸易技术壁垒,也正是我们要面临的挑战。
在欧美等发达工业国家,钙锌稳定剂已经成为PVC稳定剂的主体产品,而在我国,由于起步较晚,工艺技术与国外还有一定的差距,目前在PVC中大量应用的稳定剂还是以铅盐为主,而单一的钙锌稳定剂存在后期稳定性严重不足的特点,普通的脂肪酸锌稳定剂前期色较好,但是后期色由于生成ZnCL2会致使PVC分解加速,导致PVC快速变黑,即所谓的“锌烧”,而普通的脂肪酸钙稳定剂则后期色较好,前期色较差,将二者复合,则可以发生置换反应,即ZnCL2可以较多地被脂肪酸钙置换出来,从而又生成脂肪酸锌,所以以此为主体的稳定剂基本可满足生产需要。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术存在的不足,提供一种环保型耐高温PVC钙锌复合稳定剂,其具有良好的前中后期稳定性,能全方位立体保护PVC老化,使产品的综合防热稳定效果远超普通单体钙锌稳定剂的效果,使产品性能完全符合UL62之105℃标准要求,并使用产品具有优秀的外观,并且其不含铅镉等重金属,完全不含欧盟最新REACH指令中SVHC的物质,符合当今世界新发展潮流,是一种应用前景广阔的材料。
为解决上述技术问题,本发明采用以下技术方案:
一种环保型耐高温PVC钙锌复合稳定剂,其特征在于,按重量百分比计包含以下组分:脂肪酸锌10~20%、脂肪酸钙10~40%、β-二酮10~20%、沸石20~40%、塞克5~15%、高氯酸钠5~10%。
上述技术方案中,优选的,各组分的重量百分比是:脂肪酸锌15%、脂肪酸钙20%、β-二酮20%、沸石30%、塞克10%、高氯酸钠5%。
上述技术方案中,优选的,所述脂肪酸锌是碳数为C14-C18的脂肪酸根锌盐,所述脂肪 酸钙是碳数为C14-C18的脂肪酸根钙盐。
上述技术方案中,优选的,所述脂肪酸锌和脂肪酸钙为直接法生产的脂肪酸锌和脂肪酸钙。
上述技术方案中,优选的,所述沸石为4A沸石。
上述技术方案中,优选的,所述β-二酮为硬脂酰苯甲酰甲烷或二苯甲酰甲烷。
与现有技术相比,本发明的优点在于:
1、本发明环保型耐高温PVC钙锌复合稳定剂,能全方位立体保护PVC老化,使产品的综合防热稳定效果远超普通单体钙锌稳定剂的效果,通过适当调整钙锌比例,辅以适合的辅助热稳定剂,以达到合适的前中后期稳定性,解决了普通钙锌稳定剂着色稳定性不足的缺陷,使产品性能完全符合UL62之105℃标准要求,并使产品具有优秀的外观。其利用脂肪酸钙和脂肪酸锌的主效稳定作用,配方中引入β-二酮作为辅助稳定剂,可以显著减少锌烧提前发生,这是由于β-二酮和ZnCL2可以发生鳌合反应,使其活性明显降低;而沸石可以大量吸收PVC分解放出的HCL,使体系的酸度明显降低,也即减小了ZnCL2生成的机会,从而提高了PVC老化的中后期老化效果;PVC的热老化反应是链式反应机理,过程中热氧自由基会夺取氢自由基,而塞克(THEIC)是作为一种主抗氧剂加入的,由于其高耐热的三嗪环结构,加上π电子效应,使得其可提供氢自由基,从而保证了PVC主体的稳定性;高氯酸钠是一种强氧化剂,其可大大增强体系的前期稳定性,使得整个PVC体系的前期色泽优异,使最终的产品具有不错的艳度和白度。
2、全体系中无铅镉等重金属,完全不含欧盟最新REACH指令中SVHC的物质,符合当今世界新发展潮流,是一种应用前景广阔的材料。
3、主要材料价廉易得,制备容易,所制得的稳定剂性价比较高。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。
实施例1:
称取硬脂酸锌15kg,硬脂酸钙20kg,硬脂酰苯甲酰甲烷20kg,沸石30kg,塞克10kg,高氯酸钠5kg,投入到混合机中,捏合均匀,得到环保型耐高温PVC钙锌复合稳定剂。
实施例2:
称取硬脂酸锌15kg,硬脂酸钙20kg,二苯甲酰甲烷20kg,沸石30kg,塞克10kg,高氯酸钠5kg,投入到混合机中,捏合均匀,得到环保型耐高温PVC钙锌复合稳定剂。
上述实施例1和实施例2的环保型耐高温PVC钙锌复合稳定剂实际应用到PVC产品时,其配方可参考表1:
表1

 用量(质量份)聚氯乙烯(PVC SG3)100重质碳酸钙(2500)50环氧大豆油(ESBO)4偏苯三酸三辛酯(TOTM)45PVC钙锌复合稳定剂5三氧化二锑(Sb2O3)3PE蜡0.3

采用上述配方的PVC产品测试结果如表2:
表2

实施例1和实施例2中,各组分原料选用要求优选如下:
上述硬脂酸锌和硬脂酸钙为两种典型的高级脂肪酸金属皂,对脂肪酸锌和脂肪酸钙的要求如表3:
表3
 脂肪酸钙脂肪酸锌碳数C14-C18C14-C18生产方法直接法(干法)直接法(干法)纯度≥99.9%≥99.9%游离酸含量≤0.5%≤0.5%加热减量≤2%≤2%细度(200目)≥99.5%≥99.5%

对沸石的要求如表4:
表4
 要求值白度≥90%孔径0.42nm比表面积600m2/g表观密度0.3-0.5g/cm3PH值(0.1%水溶液,25℃)≤10.5

对硬脂酰苯甲酰甲烷和二苯甲酰甲烷的要求如表5:
表5
 硬脂酰苯甲酰甲烷(SBM)二苯甲酰甲烷(DBM)分子量386g/mol224.5g/mol纯度≥97%98%熔点≥53℃76-80℃干燥损失(120℃,1hr)≤0.2%≤0.5%灰份(硫酸盐)≤0.2%≤0.1%

上述塞克为三(2-羟乙基)异氰尿酸酯,英文名为THEIC,对塞克(THEIC)的要求如表6:
表6
 要求值外观白色结晶性粉未或颗粒分子量261熔点133.5-137℃羟值640±10(KOHmg/g)酸值≤1.0(KOHmg/g)PH值6.2-7.5水份≤0.3%

上述高氯酸钠为一种强氧化剂,分子式为NaOCL4,对高氯酸钠的要求如表7:
表7
 要求值外观无色结晶分子量106熔点236℃闪点400℃密度(20℃)1.13g/ml

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资源描述

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1、10申请公布号CN104194221A43申请公布日20141210CN104194221A21申请号201410471296522申请日20140916C08L27/06200601C08K13/02200601C08K5/098200601C08K5/07200601C08K3/34200601C08K5/3492200601C08K3/2420060171申请人湘乡市贝特尔塑胶有限公司地址411400湖南省湘潭市湘乡市湘乡工业园湘乡大道72发明人李小淼刘迪强74专利代理机构长沙朕扬知识产权代理事务所普通合伙43213代理人胡慧54发明名称一种环保型耐高温PVC钙锌复合稳定剂57摘要本发明。

2、公开了一种环保型耐高温PVC钙锌复合稳定剂,按重量百分比计包含以下组分脂肪酸锌1020、脂肪酸钙1040、二酮1020、沸石2040、塞克515、高氯酸钠510。本发明环保型耐高温PVC钙锌复合稳定剂具有良好的前中后期稳定性,能全方位立体保护PVC老化,使产品的综合防热稳定效果远超普通单体钙锌稳定剂的效果,使产品性能完全符合UL62之105标准要求,并使用产品具有优秀的外观,并且其不含铅镉等重金属,完全不含欧盟最新REACH指令中SVHC的物质,符合当今世界新发展潮流,是一种应用前景广阔的材料。51INTCL权利要求书1页说明书5页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页。

3、说明书5页10申请公布号CN104194221ACN104194221A1/1页21一种环保型耐高温PVC钙锌复合稳定剂,其特征在于,按重量百分比计包含以下组分脂肪酸锌1020、脂肪酸钙1040、二酮1020、沸石2040、塞克515、高氯酸钠510。2根据权利要求1所述的环保型耐高温PVC钙锌复合稳定剂,其特征在于各组分的重量百分比是脂肪酸锌15、脂肪酸钙20、二酮20、沸石30、塞克10、高氯酸钠5。3根据权利要求1或2所述的环保型耐高温PVC钙锌复合稳定剂,其特征在于所述脂肪酸锌是碳数为C14C18的脂肪酸根锌盐,所述脂肪酸钙是碳数为C14C18的脂肪酸根钙盐。4根据权利要求1或2所述的。

4、环保型耐高温PVC钙锌复合稳定剂,其特征在于所述脂肪酸锌和脂肪酸钙为直接法生产的脂肪酸锌和脂肪酸钙。5根据权利要求1或2所述的环保型耐高温PVC钙锌复合稳定剂,其特征在于所述沸石为4A沸石。6根据权利要求1或2所述的环保型耐高温PVC钙锌复合稳定剂,其特征在于所述二酮为硬脂酰苯甲酰甲烷或二苯甲酰甲烷。权利要求书CN104194221A1/5页3一种环保型耐高温PVC钙锌复合稳定剂技术领域0001本发明涉及PVC稳定剂,具体涉及一种具有优秀初期色的环保型耐高温PVC钙锌复合稳定剂。背景技术0002PVC行业中所大量使用的稳定剂都是含铅、含镉的热稳定剂,其价格低廉,性能优越,是以前PVC加工中不可。

5、或缺的助剂,但其废弃物因含铅含镉会对我们生存的环境造成重大污染,进而威胁到人们的健康。如何在PVC制造过程中做到产品脱铅脱镉,而又不丢失原铅、镉稳定剂的优越性能,是摆在每个PVC加工业者面前的难题。美国NCI在80年代就提出DOP有致癌的嫌疑,引出“环境激素”风波,而后又得到欧盟的认可,进而对其进口的儿童玩具加以限制。如何用新的技术新的工艺来应对这些贸易技术壁垒,也正是我们要面临的挑战。0003在欧美等发达工业国家,钙锌稳定剂已经成为PVC稳定剂的主体产品,而在我国,由于起步较晚,工艺技术与国外还有一定的差距,目前在PVC中大量应用的稳定剂还是以铅盐为主,而单一的钙锌稳定剂存在后期稳定性严重不。

6、足的特点,普通的脂肪酸锌稳定剂前期色较好,但是后期色由于生成ZNCL2会致使PVC分解加速,导致PVC快速变黑,即所谓的“锌烧”,而普通的脂肪酸钙稳定剂则后期色较好,前期色较差,将二者复合,则可以发生置换反应,即ZNCL2可以较多地被脂肪酸钙置换出来,从而又生成脂肪酸锌,所以以此为主体的稳定剂基本可满足生产需要。发明内容0004本发明要解决的技术问题是克服现有技术存在的不足,提供一种环保型耐高温PVC钙锌复合稳定剂,其具有良好的前中后期稳定性,能全方位立体保护PVC老化,使产品的综合防热稳定效果远超普通单体钙锌稳定剂的效果,使产品性能完全符合UL62之105标准要求,并使用产品具有优秀的外观,。

7、并且其不含铅镉等重金属,完全不含欧盟最新REACH指令中SVHC的物质,符合当今世界新发展潮流,是一种应用前景广阔的材料。0005为解决上述技术问题,本发明采用以下技术方案0006一种环保型耐高温PVC钙锌复合稳定剂,其特征在于,按重量百分比计包含以下组分脂肪酸锌1020、脂肪酸钙1040、二酮1020、沸石2040、塞克515、高氯酸钠510。0007上述技术方案中,优选的,各组分的重量百分比是脂肪酸锌15、脂肪酸钙20、二酮20、沸石30、塞克10、高氯酸钠5。0008上述技术方案中,优选的,所述脂肪酸锌是碳数为C14C18的脂肪酸根锌盐,所述脂肪酸钙是碳数为C14C18的脂肪酸根钙盐。0。

8、009上述技术方案中,优选的,所述脂肪酸锌和脂肪酸钙为直接法生产的脂肪酸锌和脂肪酸钙。说明书CN104194221A2/5页40010上述技术方案中,优选的,所述沸石为4A沸石。0011上述技术方案中,优选的,所述二酮为硬脂酰苯甲酰甲烷或二苯甲酰甲烷。0012与现有技术相比,本发明的优点在于00131、本发明环保型耐高温PVC钙锌复合稳定剂,能全方位立体保护PVC老化,使产品的综合防热稳定效果远超普通单体钙锌稳定剂的效果,通过适当调整钙锌比例,辅以适合的辅助热稳定剂,以达到合适的前中后期稳定性,解决了普通钙锌稳定剂着色稳定性不足的缺陷,使产品性能完全符合UL62之105标准要求,并使产品具有优。

9、秀的外观。其利用脂肪酸钙和脂肪酸锌的主效稳定作用,配方中引入二酮作为辅助稳定剂,可以显著减少锌烧提前发生,这是由于二酮和ZNCL2可以发生鳌合反应,使其活性明显降低;而沸石可以大量吸收PVC分解放出的HCL,使体系的酸度明显降低,也即减小了ZNCL2生成的机会,从而提高了PVC老化的中后期老化效果;PVC的热老化反应是链式反应机理,过程中热氧自由基会夺取氢自由基,而塞克THEIC是作为一种主抗氧剂加入的,由于其高耐热的三嗪环结构,加上电子效应,使得其可提供氢自由基,从而保证了PVC主体的稳定性;高氯酸钠是一种强氧化剂,其可大大增强体系的前期稳定性,使得整个PVC体系的前期色泽优异,使最终的产品。

10、具有不错的艳度和白度。00142、全体系中无铅镉等重金属,完全不含欧盟最新REACH指令中SVHC的物质,符合当今世界新发展潮流,是一种应用前景广阔的材料。00153、主要材料价廉易得,制备容易,所制得的稳定剂性价比较高。具体实施方式0016以下结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。0017实施例10018称取硬脂酸锌15KG,硬脂酸钙20KG,硬脂酰苯甲酰甲烷20KG,沸石30KG,塞克10KG,高氯酸钠5KG,投入到混合机中,捏合均匀,得到环保型耐高温PVC钙锌复合稳定剂。0019实施例20020称取硬脂酸锌15KG,硬脂酸钙20KG,二苯甲酰甲烷20KG,沸石30KG,塞克10KG,高。

11、氯酸钠5KG,投入到混合机中,捏合均匀,得到环保型耐高温PVC钙锌复合稳定剂。0021上述实施例1和实施例2的环保型耐高温PVC钙锌复合稳定剂实际应用到PVC产品时,其配方可参考表10022表10023用量质量份聚氯乙烯PVCSG3100重质碳酸钙250050环氧大豆油ESBO4偏苯三酸三辛酯TOTM45说明书CN104194221A3/5页5PVC钙锌复合稳定剂5三氧化二锑SB2O33PE蜡030024采用上述配方的PVC产品测试结果如表20025表200260027实施例1和实施例2中,各组分原料选用要求优选如下0028上述硬脂酸锌和硬脂酸钙为两种典型的高级脂肪酸金属皂,对脂肪酸锌和脂肪酸。

12、钙的要求如表30029表30030脂肪酸钙脂肪酸锌碳数C14C18C14C18生产方法直接法干法直接法干法纯度999999游离酸含量0505加热减量22细度200目9959950031对沸石的要求如表40032表40033说明书CN104194221A4/5页6要求值白度90孔径042NM比表面积600M2/G表观密度0305G/CM3PH值01水溶液,251050034对硬脂酰苯甲酰甲烷和二苯甲酰甲烷的要求如表50035表50036硬脂酰苯甲酰甲烷SBM二苯甲酰甲烷DBM分子量386G/MOL2245G/MOL纯度9798熔点537680干燥损失120,1HR0205灰份硫酸盐02010037上述塞克为三2羟乙基异氰尿酸酯,英文名为THEIC,对塞克THEIC的要求如表60038表60039要求值外观白色结晶性粉未或颗粒分子量261熔点1335137羟值64010KOHMG/G酸值10KOHMG/GPH值6275说明书CN104194221A5/5页7水份030040上述高氯酸钠为一种强氧化剂,分子式为NAOCL4,对高氯酸钠的要求如表70041表70042要求值外观无色结晶分子量106熔点236闪点400密度20113G/ML说明书CN104194221A。

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