一種鉀鋅pvc穩定劑及其製備方法
2023-11-04 11:07:42
專利名稱：一種鉀鋅pvc穩定劑及其製備方法
技術領域：
本發明屬於PVC熱穩定劑製備領域，特別是無毒、透明性高、易加工的鉀鋅PVC穩 定劑的製備。
背景技術：
近幾年來，新型PVC熱穩定劑的研究越來越受到技術人員的重視，其中鉀鋅PVC 熱穩定劑就屬於一種高效的、無毒的、無汙染的新型的PVC熱穩定劑。現在使用的最多的 穩定劑就是鈣鋅複合金屬皂類穩定劑，這類穩定劑初期著色性大，長期穩定性也不理想，與 PVC的相容性也不好，而且鈣皂用量大時透明度差，易噴霜。同時由於各個生產廠家的生產 工藝、生產設備、生產管理、原輔材料的選用，生產得到的各種型號的PVC材料對穩定劑的 要求也不盡相同，但是我們的絕大多數PVC材料在選用穩定劑時，都要求產品無毒，熱穩定 性、光穩定性、透明性及耐候性好，所用在這種要求的基礎上，我們運用已有的技術，研發出 新型的PVC熱穩定劑，即鉀鋅穩定劑。這類穩定劑採用液體鉀作為原料，相容性好，且使用 的原料易得，降低了成本。在國內，還未見到此類穩定劑的研發成果。在公開號為CN101412820A的專利中，採用無機-有機穩定劑複合搭配，各種穩定 劑協同作用，特別是採用了納米碳酸鈣或者納米水滑石中的一種或多種通過原位聚合得到 的熱穩定劑，熱穩定性能可以與進口的含鉛熱穩定劑相當，也是無毒，同時在價格方面具有 很強的競爭力。在公開號為CN1009996A中，涉及一種用於聚氯乙烯的無毒片狀熱穩定劑， 這類穩定劑不含鉛、鋇和鎘等有害金屬，無粉塵汙染，無毒環保，替代有機錫，降低了成本， 屬於鈣鋅穩定劑。但是加入鈣鋅穩定劑的PVC製品會出現鋅燒現象。我們採用自主設計製備的K/Zn穩定劑具有傳統的穩定劑的優點，通過鉀元素的 復配作用，提高穩定劑的熱穩定性，賦予其更多的功能性，用於電線電纜等領域，耐熱性有 了很大的提高。同時由於鉀元素形成的氯化物的穩定性優於鈣元素，在使用的過程中，能夠 更好的置換出鋅金屬形成的氯化物，提高了製品的熱穩定效率。同時由於鈣元素的初期著 色性差，而鋅元素用量大時又存在鋅燒的現象，為了克服這一缺點，我們開發研究了鉀鋅穩 定劑，且國內未見有關於鉀鋅穩定劑的的製備方法的報導。鉀鋅複合熱穩定劑是PVC熱穩定劑，其穩定效果好。最大優點是無毒、生產工藝簡 單，符合當今經濟、社會發展對環境的要求。克服了傳統的鈣鋅穩定劑的鋅皂的初期耐熱性 好而長期耐熱性差，鈣皂長期耐熱性好而初期耐熱性差的缺點。我們自主設計的jimyu鉀 鋅穩定劑的製備方法，適當改變主穩定劑和無機輔助穩定劑的配比，研製出一種新型的長 效環保的熱穩定劑。
發明內容
本發明製備的過程簡單，工藝安全，且能大量的生產熱穩定性很很好的K/Zn穩定 齊U。鉀鋅穩定劑的製備方法主要採用溶液皂液法，即液體鉀直接與相應的鋅中間體進行皂 化反應，得到鉀鋅熱穩定劑。
本發明的第一目的是提供一種高效無毒、穩定性能、環保性很好且能克服傳統穩 定劑缺點的一種新型的鉀鋅PVC穩定劑。一種鉀鋅PVC穩定劑，組成按質量分數計算油酸10 20%;辛酸15 30%;煤油 18 44% ；氧化鋅10 20% ；液體鉀8 15% ；加工助劑1. 1 1. 3% ；消泡劑0. 0029 0. 0031% ；過濾助劑 0. 34 0.46%。上述的消泡劑為聚二甲基矽氧烷；過濾助劑為硅藻土 ；加工助劑為甲基丙烯酸甲 酯(MMA)/丙烯酸酯共聚物。本發明的第二目的是提供上述鉀鋅PVC穩定劑的製備方法，具體為按配比將油酸、辛酸、煤油投入到反應槽中，攪拌均勻。按配比投入氧化鋅、過濾助 劑和消泡劑。緩慢升溫至115 120°C，保持溫度，觀察反應槽中的液體色澤呈透明時，投放 液鉀。恆溫30 40min後，抽真空，投入加工助劑，攪拌均勻得到鉀鋅穩定劑。上述製備方法中，抽真空後稱量被蒸餾出的水量，並用相同質量的 煤油補正，再投 入加工助劑，攪拌均勻得到鉀鋅穩定劑。本發明中的鉀元素生成的化合物長期熱穩定性好，生成的KCl對脫HCl反應無催 化作用，且能夠有效的置換鋅金屬穩定劑所生成的氯化鋅。同時鉀鋅穩定劑顯示了極好的 熱穩定性且加工容易，工藝簡單，成本小，產品具有良好的物理特性。
具體實施例方式實施例一鉀鋅穩定劑的製備在反應槽中依次加入400kg油酸、550kg辛酸、830kg煤油。開始攪拌，反應30min， 投入260kg氧化鋅、7. 65kg過濾助劑、0. 065kg消泡劑。降低攪拌的速度，緩慢升溫至115°C， 觀察反應槽中液體色澤呈透明時，投放液鉀180kg。保持溫度在115°C，攪拌40min後抽真 空，溫度保持在100°C，-9MPa，5min後停止抽真空、加熱並消除真空。稱量被蒸餾出的水量， 並用相同質量的煤油補正，加入30kg的加工助劑，繼續攪拌lOmin，以空氣加壓，將反應槽 中的物質打到排放槽中。過濾至濾液完全澄清時，將濾液打入2500千克的桶中，得到實施例二 鉀鋅穩定劑的製備在反應槽中依次加入410kg油酸、560kg辛酸、850kg煤油。開始攪拌，反應30min， 投入280kg氧化鋅、8. 619kg過濾助劑、0. 074kg消泡劑。降低攪拌的速度，緩慢升溫至 115°C，觀察反應槽中液體色澤呈透明時，投放液鉀185kg。保持溫度在115°C，攪拌40min 後抽真空，溫度保持在100°C，-9MPa，5min後停止抽真空、加熱並消除真空。稱量被蒸餾出 的水量，並用相同質量的煤油補正，加入50kg的加工助劑，繼續攪拌lOmin，以空氣加壓，將 反應槽中的物質打到排放槽中。過濾至濾液完全澄清時，將濾液打入2500千克的桶中。實施例三鉀鋅穩定劑的製備在反應槽中依次加入495kg油酸、680kg辛酸、1027kg煤油。開始攪拌，反應30min， 投入321kg氧化鋅、9. 46kg過濾助劑、0. 08kg消泡劑。降低攪拌的速度，緩慢升溫至115°C， 觀察反應槽中液體色澤呈透明時，投放液鉀223kg。保持溫度在115°C，攪拌40min後抽真 空，溫度保持在100°C，-9MPa，5min後停止抽真空，加熱並消除真空。稱量被蒸餾出的水量， 並用相同質量的煤油補正，加入37. 125kg的加工助劑，繼續攪拌lOmin，以空氣加壓，將反 應槽中的物質打到排放槽中。過濾至濾液完全澄清時，將濾液打入3000千克的桶中。
權利要求
一種鉀鋅PVC穩定劑，其特徵在於組成按質量分數計算油酸10～20％；辛酸15～30％；煤油18～44％；氧化鋅10～20％；液體鉀8～15％；加工助劑1.1～1.3％；消泡劑0.0029～0.0031％；過濾助劑0.34～0.46％。
2.權利要求1所述的鉀鋅PVC穩定劑，其特徵在於所述消泡劑為聚二甲基矽氧烷；所 述過濾助劑為硅藻土 ；所述加工助劑為甲基丙烯酸甲酯(MMA)/丙烯酸酯共聚物。
3.權利要求1所述的鉀鋅PVC穩定劑的製備方法，其特徵在於按配比將油酸、辛 酸、煤油投入到反應槽中，攪拌均勻，按配比投入氧化鋅、過濾助劑和消泡劑，緩慢升溫至 115 120°C，保持溫度，觀察反應槽中的液體色澤呈透明時，投放液鉀，恆溫30 40min 後，抽真空，投入加工助劑，攪拌均勻得到鉀鋅穩定劑。
4.權利要求3所述的鉀鋅PVC穩定劑的製備方法，其特徵在於抽真空後稱量被蒸餾 出的水量，並用相同質量的煤油補正，再投入加工助劑，攪拌均勻得到鉀鋅穩定劑。
全文摘要
本發明屬於PVC熱穩定劑製備領域，特指一種鉀鋅PVC穩定劑及其製備方法，組成按質量分數計算油酸10～20％；辛酸15～30％；煤油18～44％；氧化鋅10～20％；液體鉀8～15％；加工助劑1.1～1.3％；消泡劑0.0029～0.0031％；過濾助劑0.34～0.46％。製備方法具體為按配比將油酸、辛酸、煤油投入到反應槽中，攪拌均勻。按配比投入氧化鋅、過濾助劑和消泡劑。緩慢升溫至115～120℃，保持溫度，觀察反應槽中的液體色澤呈透明時，投放液鉀。恆溫30～40min後，抽真空，投入加工助劑，攪拌均勻得到鉀鋅穩定劑。本發明中的鉀元素生成的化合物長期熱穩定性好，生成的KCl對脫HCl反應無催化作用，且能夠有效的置換鋅金屬穩定劑所生成的氯化鋅。同時鉀鋅穩定劑顯示了極好的熱穩定性且加工容易，工藝簡單，成本小，產品具有良好的物理特性。
文檔編號C08K5/098GK101831121SQ20101015549
公開日2010年9月15日 申請日期2010年4月26日 優先權日2010年4月26日
發明者沈衛鋒 申請人:常州嘉仁禾化學有限公司