一種聚氯乙烯下水管用熱穩定潤滑劑及其製備方法

2023-04-25 22:13:41

專利名稱：一種聚氯乙烯下水管用熱穩定潤滑劑及其製備方法
技術領域：
本發明涉及一種聚氯乙烯下水管用熱穩定潤滑劑，包括該熱穩定劑的組成及製備
方法。
背景技術：
聚氯乙烯又稱PVC，其分子是較強極性的分子，由於分子間作用力較大，因而其軟 化溫度和熔融溫度高，玻璃化溫度高，因此，一般需加熱至於150 16(TC以上才能使其塑 化加工，故通常加工溫度在160 21(TC之間。但PVC樹脂對熱極不穩定，在加工溫度下，易 降解而脫氯化氫，這一反應使PVC產生有色共軛雙鍵的多烯序列，從而導致製品變色、發脆 以及腐蝕設備，嚴重時會使加工無法進行。 為了抑制PVC因降解而脫氯化氫的反應，保證PVC塑料順利加工，必須添加熱穩定 劑等加工助劑。 目前我國PVC塑料所用的熱穩定劑主要是以鉛鹽類為主。但是傳統的三、二鹽等 單體熱穩定劑均為粉狀，存在著生產工藝落後、能源消耗大、使用時操作工序多、要多次稱 量或經研磨後才能使用；在PVC樹脂中分散性差，有未分散白點，製品內在質量不易控制、 用量大、熱穩定性效率不高、加工性一般；在生產和使用過程中均有嚴重的有毒鉛粉塵飛 揚，不僅對人體健康十分有害，而且汙染環境。 國內從80年代未開始生產無塵複合鉛鹽穩定劑，這種穩定劑雖然很好地解決了 鉛鹽粉塵飛揚問題，但設計思想仍未脫離傳統的三鹽、二鹽作為主熱穩定劑的模式，加工工 藝是由多種單體的物理混合後再壓成片狀，由於質量差、檔次低，故只能用於低檔、低質PVC製品。 本發明聚氯乙烯下水管用熱穩定潤滑劑，由於主熱穩定劑採用了鉛鹽，使得穩定 劑體系與PVC樹脂有良好的分散性和相容性，改善了製品的加工性能，分散性和相容性提 高，熱穩定時間長。將市售的國內外同類產品，按照同等的配比、同樣的工藝製成試樣、按 GB8815-88規定的測試方法分別進行測試。結果表明本發明聚氯乙烯下水管用熱穩定潤滑 劑熱穩定時間延長，超過國內外同類產品。製品耐紫外線、耐候性能提高。使用過程中無粉 塵汙染，使用方便，計量準確，勞動強度小。工藝控制範圍寬，溫度低，塑化良好，析出少，生 產穩定性好，可節約能耗。

發明內容
為解決上述問題，本發明提出了一種聚氯乙烯下水管用熱穩定潤滑劑及其製備方 法。 本發明為一種聚氯乙烯下水管用熱穩定潤滑劑，它是由下列原料(w/w)製備而 成 硬脂酸 7. 52 .18.81% 水楊酸 0. 06 0.16% 二甘醇 0. 40 1. 0%
0. 37%
10. 5%
0. 92%
0. 34%
9. 66%
形。
黃丹 硫酸
30. 09 75. 23%
2. 58 6. 46%
石蠟
4. 16 10. 42%
雙酚A 0.82 2.02%
冰醋酸 碳酸牽丐
0. 14
4. 20
在上述配比中較佳的原料配比(w/V)為
硬脂酸12. 04 17. 30%
黃丹
48. 14 69. 21%
水楊酸 0. 10 0.15%
石蠟 6. 67 9. 59%
雙酚A 1. 29 1.85%
二甘醇0.64
冰醋酸 0. 23
碳酸*丐6. 72
硫酸 4. 13. 5. 94%
在上述配比中更佳的原料配比(w/V)為
硬脂酸 15.05% 水楊酸0.13% 二甘醇 0.80%
黃丹 60.18% 石蠟8.33% 冰醋酸 0.29%
硫酸 5.17% 雙酚A 1.61%。碳酸f丐8.40%。
上述的聚氯乙烯下水管用熱穩定潤滑劑可以是條狀、顆粒狀、粉狀或薄片狀等外
為保證達到本發明所設計的效果，方便使用，本發明的聚氯乙烯下水管用熱穩定 潤滑劑應按下述工藝製備方法。
(1)稱取下列原料(w/w):
水楊酸 1. 0%
0. 37%
10. 5%
硬脂酸7. 52
18. 81%
黃丹
30. 09 75. 23% 石蠟
硫酸 2. 58 6. 46%
(2)稱取硬脂酸總量的5. 32
0. 06 0. 16%
4. 16 10. 42%
0. 82 2. 02%
二甘醇0.40
冰醋酸0. 14
碳酸f丐4. 20
雙酚A
13.31%和水楊酸、二甘醇投入反應器內，開啟攪拌 和加熱，待反應器內溫度升至140 15(TC時冷凝並收集從反應器內逸出的水蒸汽，控制反 器內的升溫速度10°C /H。當反應5 6小時左右，反應器內溫度185 19(TC並無水蒸汽 逸出時停止加熱，將物料冷卻至IO(TC以下過濾出料為助劑1 ; (3)取其餘的硬脂酸、石蠟加熱熔化後，經過濾放入反應器內，逐漸投入黃丹總量 的12. 4 31. 01%，加熱混合反應反應2. 5 3小時，溫度80 90°C 。反應結束後，升溫 至95 IO(TC出料製成中間體； (4)在反應器中放入該步驟所投入的黃丹和硫酸總量2 2. 5倍的水，加熱至 50 6(TC，投入(1)中配比的冰醋酸，逐漸加入(1)中其餘的黃丹和配比的硫酸，加完半小 時後，將反應器中的物料經膠體磨循環三次，每次不少於30分鐘，每次間隔半小時，直至物 料呈乳白色後為合成料，將合成料轉移至另一反應器中。 (5)將步驟(3)所得中間體的12. 26 30. 67%、步驟(2)所得助劑1及合成料 在另一反應器中加熱至9(TC左右反應，待反應器中物料成清水樣後，將反應器內溫度降至 6(TC以下，將物料過濾除水後製成複合料備用； (6)將複合料、剩餘中間體在捏合機中加熱反應，加蒸汽壓力0. 35 0. 45MPa，儘量放去上層水，加入雙酚A和碳酸鈣，待物料無水汽放出後，再攪拌半小時後出料，並劃成 條塊狀備用。
(7)將(6)所得物料擠出成型。 1.根據權利要求4所述的製備方法，其步驟(2)中反應時間為5 6小時，反應終 點溫度為185 190°C。
2.根據權利要求4所述的製備方法，其步驟(3)中混合反應時間為2.5 3小時， 溫度80 90°C。 3.根據權利要求4所述的製備方法，其步驟(4)中反應過程中，將物料經膠體磨研 磨循環三次，每次循環20 30分鐘，直至合成料為乳白色。 4.根據權利要求4所述的製備方法，其步驟(5)中反應至合成料與中間體包覆成 顆粒狀與水分離。 5.根據權利要求4所述的製備方法，其步驟(6)中反應溫度120 135t:，以揮發 份《0. 5%為終點。 6.根據權利要求4所述的製備方法，其步驟(7)中，經擠出壓片後薄片厚度 < 0. 5mm.。 本發明聚氯乙烯下水管用熱穩定潤滑劑具有多功能、高效率、環保型、節能型的特 點。主要包括 (1)分散性和相容性優良。由於主熱穩定劑採用了鉛鹽，使得穩定劑體系與PVC樹 脂有良好的分散性和相容性，改善了製品的加工性能。 (2)熱穩定時間長。將市售的國內外同類產品，按照同等的配比、同樣的工藝製成 試樣、按GB8815-88規定的測試方法分別進行測試。結果表明本發明的熱穩定潤滑劑熱穩 定時間延長，超過國內外同類產品。 (3)聚氯乙烯下水管制品生產具有配方及工藝參數寬、容度大的優點，適應各種加 工設備。
(4)製品耐紫外線、耐候性能優良。有關部門上1000小時耐候性評價試驗，其強度
和色差均表現出良好的性能。
(5)製品色澤潔白、光亮。
(6)使用過程中無粉塵汙染，使用方便，計量準確，勞動強度小。
(7)工藝控制範圍寬，溫度低，塑化良好，析出少，生產穩定性好，可節約能耗。 具體實施方法 (1)按下列工藝配比稱取各組份 硬脂酸 116. 4Kg 水楊酸 1.03Kg 二甘醇 6. 19Kg
黃丹 465. 5Kg 石蠟 64. 5Kg 冰醋酸 2. 3Kg
氰尿酸 40Kg 雙酚A 12. 5Kg 碳酸鈣 65Kg。 (2)將硬脂酸12. 4Kg和上述水楊酸和二甘醇投入反應器內，開啟攪拌和加熱，待 反應器內溫度升至15(TC時冷凝並收集從反應器內逸出的水蒸汽，控制反器內的升溫速度 l(TC /H。當反應6小時左右，反應器內溫度19(TC並無水蒸汽逸出時停止加熱，將物料冷卻 至IO(TC以下過濾出料為助劑1。 (3)按上述配比，取其餘的硬脂酸、石蠟加熱熔化後，經過濾放入反應器內，開啟攪拌，逐漸投入黃丹115. 5Kg，反應3小時，溫度90°C。反應結束後，升溫至IO(TC出料成中間 體，劃成小塊狀備用。 (4)在反應器中放入水1200Kg，加熱至60。C，投入(1)中配比的冰醋酸，逐漸加入 (1)中其餘的黃丹和配比的硫酸，加完半小時後，將反應器中的物料經膠體磨循環三次，每 次不少於30分鐘，直至物料呈乳白色後為合成料，將合成料轉移至另一反應器中。
(5)將另一反應器中的合成料加熱至9(TC左右，加入步驟(3)製備的中間體80Kg， 助劑1計19Kg待反應器中物料成清水樣後，將反應器內溫度降至6(TC以下，將物料過濾除 水後備用。 (6)將步驟(5)中濾水後的物料投入捏合機中，將步驟(3)備好的其餘中間體加入 到捏合機中，開攪拌，用蒸汽加熱，蒸汽壓力0. 35 0. 45MPa，儘量放去上層水，加入雙酚A 和碳酸鈣，待物料無水汽放出、揮發份《0. 5%為終點，再攪拌半小時後出料，並劃成條塊狀備用。 (7)將步驟(6)所備條塊狀物料經擠出機劑出過濾後，壓片粉碎成小薄片狀即可。
權利要求
一種聚氯乙烯下水管用熱穩定潤滑劑，其特徵在於它是由下列原料(w/w)製備而成硬脂酸 7.52～.18.81％ 水楊酸 0.06～0.16％二甘醇0.40～1.0％黃丹30.09～75.23％ 石蠟4.16～10.42％ 冰醋酸0.14～0.37％硫酸2.58～6.46％雙酚A 0.82～2.02％碳酸鈣4.20～10.5％。
2.根據權利要求l所述的熱穩定潤滑劑，其特徵在於(w/V): 硬脂酸 12. 04 17.30% 水楊酸 0. 10 0.15% 二甘醇 黃丹 48. 14 69. 21% 石蠟 6. 67 9. 59% 冰醋酸0. 40 -0. 14 -4. 20 0. 64 0. 234. 13.5. 94%雙酚A1. 29 1. 85%硫酸 9. 66%。
3. 根據權利要求1或2所述的熱穩定潤滑劑，其特徵在於(w/w) 硬脂酸 15.05% 水楊酸 0.13% 二甘醇 0.80% 黃丹 60.18% 石蠟 8.33% 冰醋酸 0.29% 硫酸 5.17% 雙酚A 1.61%。 碳酸f丐 8.40%。
4. 一種聚氯乙烯下水管用熱穩定潤滑劑的製備方法 (1)稱取下列原料(w/w):硬脂酸 7. 52 .18.81% 水楊酸 0. 06 0.16% 黃丹 30. 09 75. 23% 石蠟 4. 16 10. 42% 硫酸 2. 58 6. 46% 雙酚A 0.82 2.02%碳酸牽丐'1. 0% '0. 37% 10. 5%。-O. 92% -O. 34% 6. 72 二甘醇 冰醋酸 碳酸牽丐0. 40 0. 144. 20''1. 0% '0. 37% 10. 5%。(2) 稱取硬脂酸總量的5. 32 13. 31%和水楊酸、二甘醇投入反應器內，加熱混合反應 製成助劑1 ;(3) 將其餘的硬脂酸、配比的石蠟加熱熔化後，經過濾放入反應器內，逐漸投入黃丹總 量的12. 4 31. 01%，加熱混合反應製成中間體；(4) )將其餘的黃丹、冰醋酸、硫酸和上述三種物料總量2 2. 5倍的水在另一反應器中 加熱反應製成合成料；(5) 將步驟(3)所得中間體12. 26 30. 67%、步驟(2)所得助劑1及合成料在另一反 應器中加熱製成複合料；(6) 將複合料、剩餘中間體、雙酚A、碳酸鈣在捏合機中加熱混合反應均勻；(7) 將(6)所得物料擠出成型。
5. 根據權利要求4所述的製備方法，其步驟(2)中反應時間為5 度為185 190°C。
6. 根據權利要求4所述的製備方法，其步驟(3)中混合反應時間為2.5 80 90°C。
7. 根據權利要求4所述的製備方法，其步驟(4)中反應過程中，將物料經膠體磨研磨循 環三次，每次循環20 30分鐘，直至合成料為乳白色。
8. 根據權利要求4所述的製備方法，其步驟(5)中反應至合成料與中間體包覆成顆粒 狀與水分離。
9. 根據權利要求4所述的製備方法，其步驟(6)中反應溫度120 135°C，以揮發份 《0. 5%為終點。
10.根據權利要求4所述的製備方法，其步驟(7)中，經擠出壓片後薄片厚度 < 0. 5mm.。
全文摘要
本發明公開了一種聚氯乙烯下水管用熱穩定潤滑劑及製備方法。由下列原料(w/w)製備而成硬脂酸7.52～18.81％、水楊酸0.06～0.16％、二甘醇0.4～1.0％、黃丹30.09～75.23％、石蠟4.16～10.42％、冰醋酸0.14％～0.37％、硫酸2.58～6.46％、雙酚A0.82～2.02％、碳酸鈣4.2～10.5％。取硬脂酸總量5.32～13.31％和水楊酸、二甘醇製成助劑1；將黃丹總量12.4～31.01％、其餘硬脂酸、石蠟製成中間體；將其餘黃丹、冰醋酸、硫酸製成合成料；將製成中間體的12.26～30.67％、助劑1及合成料製成複合料；將複合料、剩餘中間體、雙酚A、碳酸鈣在捏合機中反應，擠出成型。
文檔編號C08K11/00GK101759877SQ20081023584
公開日2010年6月30日 申請日期2008年11月21日 優先權日2008年11月21日
發明者蔣馬小 申請人:蔣馬小