一種用於聚氯乙烯加工的潤滑劑的製作方法
2023-05-01 15:11:36 1
專利名稱：一種用於聚氯乙烯加工的潤滑劑的製作方法
技術領域：
本發明涉及熱塑性樹脂加工助劑，特別是用於聚氯乙烯(簡稱PVC)製品加工成型的潤滑劑。
背景技術：
作為一種非結晶性材料，PVC是使用最廣泛的塑料材料之一，而其在實際加工成型過程中經常需加入穩定劑、潤滑劑、輔助加工劑、色料、抗衝改性劑及其它添加劑來保證加工的正常進行並改善其性能。
潤滑劑主要用於PVC硬製品的成型加工，它是隨著硬質PVC製品的發展而起步的，隨著市場對PVC硬製品如管材、管件、異型材、透明製品等需求量的逐漸增加，人們對潤滑劑的需求和產品性能提出了更高的要求。
目前，人們常以蓖麻油形式存在的12-羥基硬脂酸的甘油三酸酯作為硬PVC成型加工處理中的潤滑劑，按照需求在硬質PVC中添加適量的蓖麻油，所得到的有顏色、透明的硬質PVC製品都具有很好的表面光澤性和表面平滑性，很少有微小的「雲紋」，而且高濃度的蓖麻油用在產品當中，也不會發生析出現象，所以蓖麻油被廣泛地用於透明PVC製品的加工中。
然而，由於氣候和地域的影響，天然蓖麻油的獲取受到了很大的限制，象巴西、印度這些國家，蓖麻油的產量都不是很高，這就不可避免地影響其作為原材料在市場上的供應。因此，選用一種能起到類似蓖麻油功能而又資源豐富的替代品來代替蓖麻油就變得非常必要。
發明內容
為了克服背景技術的不足，彌補由於原材料缺乏所造成的缺憾，本發明公開了一種用於PVC成型加工的潤滑劑，即將環氧化後的天然脂肪和油在一定條件下進行加氫處理，使之形成含有羥基脂肪酸的甘油三酸酯，再將其按照一定比例添加在PVC中，其成型加工後的效果與添加硬蓖麻油的效果相似。
本發明所述的這種用於PVC成型加工的潤滑劑，也就是含有羥基脂肪酸的甘油三酸酯，是由天然脂肪和油脂在環氧化後，再對其進行加氫處理得來的。其所採用的天然脂肪和油脂主要是一些含有單個或多個不飽和脂肪酸的脂肪和油脂，這些天然的脂肪和油脂可以是橄欖油、亞麻子油、葵花籽油、花生油、玉米油、棕櫚油、大豆油、菜籽油或牛脂。
在合成本發明所述的含有羥基脂肪酸的甘油三酸酯時，首先要對上述天然的脂肪和油脂進行環氧化，以使產品達到較好的塑性。本發明所採用的環氧化的方式是在酸性條件下，使天然的脂肪和油脂與過醋酸反應。
環氧化後的脂肪酸甘油三酸酯還需要進行加氫處理，以形成本發明所述的PVC成型加工所用的潤滑劑，在進行加氫處理時，本發明是這樣來實現的在重金屬催化劑存在的條件下，使氫化反應的溫度保持在100～200℃之間，氫氣的壓強維持在5-6MPa下，環氧化過的脂肪酸甘油三酸酯就可以加氫處理形成相應的含有羥基脂肪酸的甘油三酸酯。其中所採用的重金屬催化劑可以是金屬鎳。
將加氫後的甘油三酸酯用於PVC成型加工時，其添加量也有一定的限制，具體來說，如果設PVC的重量為100份，那麼添加在其中的該潤滑劑的量就為0.3～3.0份，當然優選量最好為0.3～1.0份。
將本發明所述的潤滑劑添加在PVC中，用於成型加工時，其效果與蓖麻油成型加工後效果相似，而且本發明所需的原材料資源豐富，成本也較低，不會因地域限制而影響原材料在市場上的供應。
具體實施例方式
實施例分別用大豆油、菜籽油作為原材料製得本發明所述的用於聚氯乙烯成型加工的潤滑劑。其中菜籽油的的碘值為5；羥基數為145-160；酸值為ltoreq.5；皂化值為175-180。
大豆油的的碘值為5；羥基數為150-165；酸值為ltoreq.5；皂化值為170-185。
將一定量上述兩種產品在酸性條件下，分別使之與過醋酸發生反應，完成環氧化，然後在金屬鎳作為催化劑，氫氣壓力為5MPa的條件下，使環氧化過的花生油在160℃完成加氫反應，作為PVC製品成型加工的潤滑劑。
為了測定樣品的靜態穩定性，現用蓖麻油作為參照，所用蓖麻油的碘值為5；羥基數為150-160，酸值為5；皂化值為175-180。
將上述三種產品分別用到以下A、B、C三種PVC管件製品的成型加工中，這三種PVC管件製品中含有的組分有10份的異丁烯酸鹽-丁二烯-苯乙烯共聚物所形成的高效改良劑；
1份的甲基丙烯酸酯所形成的的流動改性劑；5份的硬脂酸鈣；0.2份的辛酸鋅；0.2份的脂肪酸的合成酯，季戊四醇和硬脂酸的摩爾比率為6∶7∶16，羥基數為2，酸值為10；0.2份的二硬脂醯甲烷；5份環氧化的大豆油；1.5份的潤滑劑(所有重量份數是基於PVC的重量份數，在這裡PVC的重量份數為100份)將大豆油和菜籽油所製成的產品按照上述比例添加到A和B中作為潤滑劑，在C中添加蓖麻油作為對照參考的潤滑劑，成型加工，測試其所形成的PVC管件製品的靜態穩定性。具體過程如下，取所製成的PVC樣品A、B以及C，壓成厚度為0.5mm的薄片，置於溫度為180℃的實驗室中，觀察其顏色變化，最初，樣品的顏色為淡黃色，隨著時間的推移，樣品顏色漸漸變黃，最後完全變成黑色，記錄時間變化，通過時間的比較來確定各PVC管件製品的靜態穩定性。以下是三種樣品顏色變化所需的時間
由上表可以看出，A、B和C三種PVC管件製品在顏色變化所用的時間上，基本接近，因此可以看出，用本發明所述的潤滑劑來加工成型聚氯乙烯，其效果與添加硬蓖麻油的效果相似。
權利要求
1.一種用於聚氯乙烯加工的潤滑劑，其特徵在於，採用天然的脂肪和油作為原材料，進行環氧化後再在氫氣壓強為5～6MPa、反應溫度為100～200℃對其進行加氫處理，使之形成含有羥基脂肪酸的甘油三酸酯。
2.根據權利要求1所述的用於聚氯乙烯加工的潤滑劑，其特徵在於，採用的天然脂肪和油可以是橄欖油、亞麻子油、葵花籽油、花生油、玉米油、棕櫚油、大豆油、菜籽油或牛脂。
3.根據權利要求1所述的用於聚氯乙烯加工的潤滑劑，其特徵在於，在對原料進行環氧化時，可以在酸性條件下，使之與過醋酸反應。
4.根據權利要求1所述的用於聚氯乙烯加工的潤滑劑，其特徵在於，所述潤滑劑添加在PVC製品中的份數為0.3～3.0。(假設PVC製品的重量份數為100)
全文摘要
本發明涉及熱塑性樹脂加工助劑，特別是用於聚氯乙烯(簡稱PVC)製品成型加工的潤滑劑，此種潤滑劑以天然的脂肪和油為原料，經環氧化後在氫氣壓強為5～6MPa、反應溫度為100～200℃對其進行加氫處理，使之形成含有羥基脂肪酸的甘油三酸酯，假設PVC製品的重量為100份，將所述潤滑劑按照0.3～3.0份的比例添加在該PVC製品中，其成型加工後的使用效果與添加硬蓖麻油的效果相似。
文檔編號B29C33/60GK1522841SQ0310623
公開日2004年8月25日 申請日期2003年2月17日 優先權日2003年2月17日
發明者趙欣平, 何唯平 申請人:深圳市海川實業股份有限公司