一種液體鈣鋅無酚石墨烯PVC熱穩定劑及其製備方法與流程
2023-04-29 06:05:01
本發明涉及一種PVC加工助劑及其製備方法,特別涉及一種液體鈣鋅無酚石墨烯PVC熱穩定劑極其製備方法。
背景技術：
聚氯乙烯(PVC)作為五大通用塑料之一，憑藉其良好的阻燃性、抗化學腐蝕性、耐磨性、電絕緣性、價格低廉等優點，逐漸發展成為21世紀主要的化學建材之一，全球PVC市場需求快速增長，PVC熱穩定劑的品種也不斷湧現。目前，PVC常用的熱穩定劑有鉛鹽、金屬皂、有機錫和稀土熱穩定劑等。近年來國內為對於PVC熱穩定劑的研究重點在於環保高效，鉛鹽類等含有重金屬的穩定劑由於其使用汙染性和對生產環境的汙染性逐漸被淘汰，稀土類穩定劑逐漸成為研究的重點，但稀土類穩定劑存在一定毒性限制了其使用。中國發明專利申請201310359995.6名稱為一種PVC用液體複合穩定劑及其製備方法，該PVC用液體複合穩定劑以脂肪酸、氧化鋅、氫氧化鋇、氧化鎘、溶劑油、抗氧劑、磷酸酯和環氧酯為原料，抗氧劑為雙酚A、1010和264，採用酚類抗氧劑的製品，容易發生抗氧劑從例如包裝袋中遷移到被包裝物上，即氣脫色現象。中國發明專利申請201010156871.4名稱為一種粉體複合鈣鋅穩定劑及其製備方法，公開了穩定劑各組分為：聚脂肪酸樹脂鈣鋅、環氧脂肪酸鈣鋅皂、亞磷酸酯、β-二酮類化合物、受阻分類抗氧劑、潤滑劑。該穩定劑可以有效的解決現有技術中PVC鈣鋅穩定劑存在相容性差、初期著色性不好的問題，然而配方中採用受阻酚類抗氧劑在捕獲過氧自有基後轉化為醌類化合物而使得製品泛黃。且粉體的穩定劑存在相容性欠缺的問題。高分子材料的熱導率都很小,一般不超過1W/m.k，但加入導熱性物質後又會成為導熱材料。隨著國民經濟的發展，導熱高分子材料的市場需求越來越大，因此迫切需要研究改善高分子材料導熱性能的添加劑。
技術實現要素：
本發明的目的是：解決現有技術的不足，提供一種液體鈣鋅無酚石墨烯PVC熱穩定劑及其製備方法。實現本發明目的的技術方案是：一種液體鈣鋅無酚石墨烯PVC熱穩定劑，所述熱穩定劑由如下組份組成,按重量份計為：氧化鈣25～45份，優選25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45份；氧化鋅25～45份，優選25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45份；鹼式碳酸鈉鋁3～8份，優選3、4、5、6、7、8份，鹼式碳酸鈉鋁是長期型熱穩定劑，其透明性和電絕緣性能較顯著；β-二酮5.5～10份，優選5.5、6、6.5、7、7.5、8、8.5、9、9.5、10份，β-二酮可明顯改進抑制初期變色效果；油酸10～30份，優選11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、2526、27、28、29、30份；辛酸20～40份，優選20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35份；蓖麻油30～60份，優選30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60份；採用天然的蓖麻油更環保。石墨烯0.05～1份，優選0.05、0.1、0.15、0.2、0.25、0.3、0.35、0.4、0.45、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0份；無酚抗氧劑0.1～0.3份，優選0.1、0.2、0.3份；所述無酚抗氧劑為呋喃酮或苯酞或N,N-二苄基羥胺。上述的液體鈣鋅無酚石墨烯PVC熱穩定劑的製備方法，具有如下步驟：按配比將油酸、辛酸、蓖麻油，攪拌均勻並恆溫在90～110℃，保持2～3小時，然後加入氧化鈣、氧化鋅，繼續攪拌並升溫至120～140℃，然後按配比加入鹼式碳酸鈉鋁、β-二酮、石墨烯、無酚抗氧劑，攪拌均勻，得到產物。上述的液體鈣鋅無酚石墨烯PVC熱穩定劑的製備方法，所述製備方法中按配比加入鹼式碳酸鈉鋁、β-二酮、石墨烯、無酚抗氧劑，攪拌均勻後可以增加進行超聲波分散0.5～2小時的步驟。一種PVC製品，該PVC製品製備過程中加入了上述的液體鈣鋅無酚石墨烯PVC熱穩定劑，加入量為：0.8～5wt％，優選0.8～2wt％，更優選0.8、0.9、1.0、1.5、2.0、3.0、4.0、5.0wt％。本發明具有積極的效果：採用鈣、鋅捕捉HCL,配合鹼式碳酸鈉鋁及β-二酮的使用，協同作用能夠形成短期和長期的穩定效果；採用無酚、無重金屬配方，減少使用汙染和生產環節汙染，更符合環保要求；配方中突破性採用石墨烯，並配合製備工藝，增加製品的耐熱、導熱性能；此外液體穩定劑使用時相容性突出。具體實施方式(實施例1)稱取氧化鈣260Kg，氧化鋅28Kg；鹼式碳酸鈉鋁75Kg；β-二酮63Kg；油酸180Kg；辛酸250Kg；蓖麻油450Kg；石墨烯0.5Kg；無酚抗氧劑N,N-二苄基羥胺2.3Kg；將上述油酸、辛酸、蓖麻油，攪拌均勻並恆溫在90～110℃，保持2小時，然後加入氧化鈣、氧化鋅，繼續攪拌並升溫至120～130℃，然後按配比加入鹼式碳酸鈉鋁、β-二酮、石墨烯、無酚抗氧劑N,N-二苄基羥胺，攪拌均勻，得到產物。將PVC樹脂、本實施例製備的液體鈣鋅無酚石墨烯PVC熱穩定劑,加入量為0.8wt％、及其他助劑高速混合後，在雙輥開煉機上混煉後，塑化、下片、切片，剪成5mm*5mm的小片，得到PVC式樣，進行測試。(實施例2)稱取氧化鈣305Kg，氧化鋅318Kg；鹼式碳酸鈉鋁64Kg；β-二酮75Kg；油酸210Kg；辛酸310Kg；蓖麻油535Kg；石墨烯0.5Kg；無酚抗氧劑N,N-二苄基羥胺2.5Kg；將上述油酸、辛酸、蓖麻油，攪拌均勻並恆溫在90～100℃，保持2小時，然後加入氧化鈣、氧化鋅，繼續攪拌並升溫至120～130℃，然後按配比加入鹼式碳酸鈉鋁、β-二酮、石墨烯、無酚抗氧劑N,N-二苄基羥胺，攪拌均勻，得到產物。將PVC樹脂、本實施例製備的液體鈣鋅無酚石墨烯PVC熱穩定劑,加入量為2.5wt％、及其他助劑高速混合後，在雙輥開煉機上混煉後，塑化、下片、切片，剪成5mm*5mm的小片，得到PVC式樣，進行測試。(實施例3)稱取氧化鈣280Kg，氧化鋅275Kg；鹼式碳酸鈉鋁54Kg；β-二酮67Kg；油酸230Kg；辛酸360Kg；蓖麻油542Kg；石墨烯1Kg；無酚抗氧劑呋喃酮1.5Kg；將上述油酸、辛酸、蓖麻油，攪拌均勻並恆溫在90～100℃，保持2小時，然後加入氧化鈣、氧化鋅，繼續攪拌並升溫至130～140℃，然後按配比加入鹼式碳酸鈉鋁、β-二酮、石墨烯g、無酚抗氧劑呋喃酮，攪拌均勻，得到產物。將PVC樹脂、本實施例製備的液體鈣鋅無酚石墨烯PVC熱穩定劑,加入量為0.9wt％、及其他助劑高速混合後，在雙輥開煉機上混煉後，塑化、下片、切片，剪成5mm*5mm的小片，得到PVC式樣，進行測試。(實施例4)稱取氧化鈣420Kg，氧化鋅430Kg；鹼式碳酸鈉鋁75Kg；β-二酮70Kg；油酸210Kg；辛酸320Kg；蓖麻油520Kg；石墨烯1Kg；無酚抗氧劑呋喃酮胺1.6Kg；將上述油酸、辛酸、蓖麻油，攪拌均勻並恆溫在100～110℃，保持2小時，然後加入氧化鈣、氧化鋅，繼續攪拌並升溫至120～130℃，然後按配比加入鹼式碳酸鈉鋁、β-二酮、石墨烯、無酚抗氧劑呋喃酮，攪拌均勻，然後進行超聲波分散30分鐘，得到最終產物。將PVC樹脂、本實施例製備的液體鈣鋅無酚石墨烯PVC熱穩定劑,加入量為5wt％、及其他助劑高速混合後，在雙輥開煉機上混煉後，塑化、下片、切片，剪成5mm*5mm的小片，得到PVC式樣，進行測試。(實施例5)稱取氧化鈣440Kg，氧化鋅430Kg；鹼式碳酸鈉鋁70Kg；β-二酮95Kg；油酸310Kg；辛酸360Kg；蓖麻油570Kg；石墨烯1Kg；無酚抗氧劑N,N-二苄基羥胺3Kg；將上述油酸、辛酸、蓖麻油，攪拌均勻並恆溫在95～100℃，保持3小時，然後加入氧化鈣、氧化鋅，繼續攪拌並升溫至125～130℃，然後按配比加入鹼式碳酸鈉鋁、β-二酮、石墨烯、無酚抗氧劑N,N-二苄基羥胺，攪拌均勻，然後進行超聲波分散60分鐘，得到產物。將PVC樹脂、本實施例製備的液體鈣鋅無酚石墨烯PVC熱穩定劑,加入量為2wt％、及其他助劑高速混合後，在雙輥開煉機上混煉後，塑化、下片、切片，剪成5mm*5mm的小片，得到PVC式樣，進行測試。以上所述的具體實施例，對本發明的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本發明的具體實施例而已，並不用於限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。