稀土金屬聚氯乙稀塑料熱穩定劑的製作方法

2023-07-11 13:07:16

專利名稱:稀土金屬聚氯乙稀塑料熱穩定劑的製作方法
一種稀土金屬有機酸鹽的PVC熱穩定劑。
稀土金屬作為PVC熱穩定劑有以稀土元素的鈰，鋯，氧化物改性的三元硫酸鉛〔1〕，稀土椰油酸鹽〔2〕，稀土苯基馬來酸鹽〔3〕和稀土二乙基己酸鹽〔3〕等。它們只適用於對顏色無要求的PVC，不適合無色透明PVC。對於無色透明PVC的熱穩定劑，國內一般使用TVS8831(硫醇錫，無毒)和c102(二丁基月桂酸錫，有毒);TVS8831和鎘鹽或者TVS8831和鈣鋅鹽按一定比例加入PVC塑料中製成透明PVC片材，板材，軟製品，薄膜等等。以TVS8831和鎘鹽作PVC熱穩定劑，不但鎘毒性大，而且TVS8831和鎘會生成硫化鎘，使透明PVC片材色澤變灰變黑。由TVS8831和C102熱穩定的透明PVC片，它的透光率僅82-85%，濁度3.5-5。它的熱塑加工過程和二次加工特性也較差，在吸塑或吹塑到0.02毫米時就發生破裂。在壓延時，則它需外加硬脂酸鈣或滑石粉作外潤滑劑，外加16-18碳的醇作內潤滑劑，否則易造成設備堵塞，往往4小時就需拆一次設備，清理堵塞。
為了改善PVC的透明度，濁度和熱穩定性，改善熱塑加工過程和二次加工特性，革除鎘鹽的毒害，發明了稀土金屬十八烷基酸鹽(或稱稀土金屬硬脂酸鹽)透明PVC熱穩定劑，現結合實施例詳述本發明。
一、稀土金屬十八烷基酸鹽製備
稀土金屬十八烷基酸鹽(下面以RE代表稀土金屬，RE＝La，Ce，Pr，Nd……Lu，Y，Sc元素)由稀土金屬的水溶性無機鹽，如氯化物，硝酸鹽，硫酸鹽等和十八烷基酸(硬脂酸)反應而合成。RE可以是其中的一個元素，二個或二個以上元素，甚至全體元素的混合物。不論它們是何種元素組成，其氧化物純度均為95-99%。
取一級品的十八烷基酸(碘值≤2，皂化值206-211，酸值205-210)，加入去離子水，加入的重量比為1∶1，並加熱至80-90℃，使它熔化成油狀物，再加入NaOH溶液，使十八烷基酸全部皂化成鈉鹽，NaOH不過量
(式中R代表CH3(CH2)16-基團，以下同)然後在80-90℃，邊攪拌邊加入水溶性稀土無機鹽，如RECl3，發生如下反應
RCOONa和RECl3的用量按反應式計算的理論量加入。反應結束後濾出(RCOO)3RE，然後在90-105℃下烘乾5小時，粉碎至120篩目，即得稀土十八烷基酸鹽，內含RE12.5-13.5%。
當用95-99%LaCl3，GdCl3或YCl3為原料，分別生成十八烷基酸鹽，釓鹽，釔鹽。以它們作PVC熱穩定劑，得無色透明PVC製品。用95-99%CeCl3為原料，生成十八烷基酸鈰鹽，得透明血黃色PVC製品。十八烷基酸鐠鹽得透明淡綠色PVC製品。十八烷基酸釹鹽得透明淡紫紅色PVC製品。以LaCePrNd混合物(氟碳鈰礦或獨居石礦天然配份)的十八烷基酸鹽，則得透明淡黃色PVC製品。
二、稀土金屬十八烷基酸鹽的應用稀土十八烷基酸鹽可以單獨加入PVC中作穩定劑，也可與十八烷基酸鋇鹽((RCOO)2Ba，由RCOONa和Ba(OH)2反應合成)組成複合熱穩定劑加入PVC。為了應用方便，將稀土十八烷基酸鹽或者它和十八烷基酸鋇鹽的複合物與增塑劑DOP(鄰苯二甲酸二甲脂)捏和成半膏狀物加入PVC。半膏狀物中RE含量7.0-8.0%或者RE2-3.5%，Ba4.5-7%。RE和Ba的量因PVC製品而變化。以此半膏狀物為PVC熱穩定劑的應用實例如下
稀土金屬十八烷基酸鹽作為PVC熱穩定劑，不僅有優良的前中期熱穩定性，又有優良的後期熱穩定性(包括光穩定性和氣候變化穩定性)。根據國內透明PVC片等配合，用它代替C102或Ba，Cd，Zn鹽，其各項性能均有提高，如用TVS8831和RE或RE+Ba半膏狀物組成複合熱穩定劑的無色透明PVC片與TVS8831和C102複合熱穩定劑的無色透明PVC片進行比較(均為0.25mm片)現配方 原配方透光率＊% 87 82-85濁度 2.9 3.5-5＊用WGT光電透明度儀測，上海第三光學儀器廠出品烘箱熱變色性，溫度190-200℃現配方 原配方20分鐘 無色 元色30分鐘 無色 淡黃40分鐘 淡黃 深黃50分鐘 淡黃 褐黃吸塑吹塑過程原配方吸塑吹塑到0.02毫米時均發生破裂，現配方不發生破裂。
在動態加工過程中原配方在200℃軋輥機上壓軋15分鐘，PVC放出氯氣，分解而變黑變焦。現配方則到20分鐘才發生上面現象。
在220℃下壓延時，原配方需外加0.2-0.3%硬脂酸鈣或滑石粉作外潤滑劑，外加16-18碳的醇作內潤滑劑。否則易堵塞設備，往往4小時需拆洗一次設備，清除堵塞。現配方不需外加內外潤滑劑。8小時內不會造成設備堵塞。
〔1〕REVISTA DE PLASTICOS MODERNOS.1982，№.308.P167-172〔2〕Pop.plastic，vol.20，№17，1975，p15-16〔3〕日本公開特許公報，昭57-40539
權利要求
1.一種稀土金屬有機鹽類的PVC熱穩定劑，其特徵在於，利用稀土金屬RE(RE=La，Ce，Pr，Nd……Lu，Y，Sc，RE可以是其中一個元素，二個或二個以上元素，甚至全體元素的混合物，不論它們是何種元素組成，其氧化物純度均為95-99%)的水溶性無機鹽與十八烷基酸反應而合成的稀土十八烷基酸鹽。
2.根據權利要求
1所述的稀土十八烷基酸鹽，其特徵在於，可用於製造透明，半透明，不透明PVC片材，板材，軟製品，薄膜等的PVC熱穩定劑。
3.根據權利要求
1，2所述的稀土十八烷基酸鹽的PVC熱穩定劑，其特徵在於，使用十八烷基酸鹽，十八烷基酸釓鹽，十八烷基酸釔鹽的PVC為無色透明PVC製品。
4.根據權利要求
1，2所述的稀土十八烷基酸鹽的PVC熱穩定劑，其特徵在於，可與增塑劑DOP捏成半膏狀物，半膏狀物中含RE7.0-8.0%或者含RE2-3.5%和Ba4.5-7%組成的PVC熱穩定劑。
專利摘要
一種稀土金屬有機鹽類的PVC熱穩定劑，由稀土金屬RE(RE＝La，Ce，Pr，Nd……Lu，Y，Sc，RE可以是其中一個元素，二個或二個以上元素，甚至全體元素的混合物，它們氧化物純度均為95-99％)的水溶性無機鹽與十八烷基酸反應而合成的稀土十八烷基酸鹽，它可與增塑劑DOP捏成含RE＝7.0-8.0％或含RE2-3.5％和Ba4.5-7％的半膏狀物應用。
文檔編號C08K5/09GK87101021SQ87101021
公開日1988年11月2日 申請日期1987年4月24日
發明者秦毓根 申請人:上海冶金耀聲化工廠導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan