一種pvc用蓖麻油基羧酸根插層水滑石及其複合熱穩定劑的製備方法
2023-05-06 04:42:41 3
一種pvc用蓖麻油基羧酸根插層水滑石及其複合熱穩定劑的製備方法
【專利摘要】一種PVC用蓖麻油基羧酸根插層水滑石及其複合熱穩定劑的製備方法，屬於塑料助劑製備及其應用【技術領域】。本發明採用「焙燒復原法」，將蓖麻油基羧酸根插入水滑石層間，製備了蓖麻油基羧酸根插層水滑石。所製備的蓖麻油基羧酸根插層水滑石具有優良的熱穩定性能，作為輔助熱穩定劑，其對硬脂酸鈣/硬脂酸鋅體系的改善效果優於碳酸根插層水滑石。作為長期熱穩定劑，在180℃下蓖麻油酸根插層水滑石、馬來酸蓖麻醇酯羧酸根插層水滑石和六氫鄰苯二甲酸蓖麻醇酯羧酸根插層水滑石的靜態熱穩定時間分別為：87.7分鐘、68.4分鐘和63.6分鐘，優於硬脂酸鈣的37.9分鐘，長期熱穩定性能比硬脂酸鈣更理想。從原料到產品均安全環保、無毒、無汙染。
【專利說明】—種PVC用蓖麻油基羧酸根插層水滑石及其複合熱穩定劑的製備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種PVC用蓖麻油基羧酸根插層水滑石及其複合熱穩定劑的製備方法，屬於塑料助劑製備及應用【技術領域】。
【背景技術】
[0002]聚氯乙烯(PVC)是世界上第二大通用樹脂，由於PVC分子中存在烯丙基氯等結構缺陷，致使其加工及成型過程中的熱穩定性能較差，因此，需在加工處理時添加熱穩定劑，以緩解其熱降解。目前，熱穩定劑的品種繁多，但大多數存在著有毒、價格昂貴或危害環境等問題。因此，開發出一種性能良好、價格低廉、安全環保的熱穩定劑具有重大意義。
[0003]水滑石類材料(LDHs)為陰離子型層狀化合物，層間具有可交換的陰離子，是一種具有廣闊發展前景的高效、無毒熱穩定劑。LDHs是一類人工合成的由帶正電的金屬氫氧化物和層間陰離子所構成的層狀化合物，其組成通式為:[M2Yx:M3+X(OH)2] [Am_x/mnH20]其中M2+、M3+分別為2價和3價的金屬陽離子，Am_為層間陰離子。水滑石類化合物結構獨特，具有記憶效應、層間陰離子的可交換 性及微孔結構比表面積大等特點。可應用於阻燃、醫學、功能高分子材料等方面。
[0004]生物能源具有可再生、資源豐富、安全環保等其他資源無法比擬的優點。我國是世界上栽培蓖麻及生產蓖麻籽的主要國家之一，蓖麻油酸來源廣泛。將蓖麻油基羧酸根插入水滑石層間，不僅可以充分利用我國的豐富的蓖麻油酸資源，還為新型水滑石類熱穩定劑開發應用提供了新的途徑。
[0005]申請號為201010235534.4的專利，公開了一種硫銻酸根插層水滑石及其製備方法，具有原料來源廣泛、工藝流程和原理簡單等優點。但其合成過程中需要通氮氣，使得工藝較為複雜。
[0006]本發明所製備的蓖麻油基羧酸根插層水滑石，在兼顧長期熱穩定性的情況下，具有優良的初期熱穩定性，且所用插層原料主要來源於植物油，不含重金屬，安全環保。將其與常用的熱穩定劑復配成複合熱穩定劑，複合熱穩定劑的熱穩定性較高，在180°C下熱老化烘箱法初期白度保持時間高達IOOmin以上。
【發明內容】
[0007]本發明的目的是要解決的技術問題是克服現有產品存在的缺陷，提供了一種環保、無毒、高效的蓖麻油基羧酸根插層水滑石複合熱穩定劑及其製備方法，用於克服現有水滑石類熱穩定劑吸收HCl緩慢，合成工藝複雜和初期效果不理想等缺點。
[0008]為了解決上述技術問題，本發明提供了如下的技術方案: 一種PVC用蓖麻油基羧酸根插 層水滑石的製備方法為:
(I)向2~18g的蓖麻油基 有機酸或醇酯中，加入IOOmL除去CO2的去離子水，用稀酸溶液調節該溶液PH，使溶液ρΗ=4-6。[0009](2)將普通水滑石進行煅燒，煅燒溫度為400-600°C，升溫速率為4-10 °C/min，煅燒時間為3~7h。
[0010](3)將3~24g煅燒後的水滑石，加入到步驟(I)所得蓖麻油基有機酸或醇酯溶液中，控制反應溫度為8(T16(TC，反應時間為2~12h，反應產物經過濾、洗滌和乾燥後即得到蓖麻油基羧酸根插層水滑石。
[0011]進一步，調節pH所用酸為硝酸、鹽酸、硫酸等中的一種或兩種以上混合物。
[0012]進一步，所述普通水滑石為商業或自製的常見普通水滑石，如碳酸根型、硝酸根型、硫酸根型或氯離子型等中的一種或兩種以上混合物。
[0013]進一步，所述蓖麻油基有機酸或醇酯為蓖麻油酸、馬來酸蓖麻醇酯、六氫鄰苯二甲酸蓖麻醇酯等中的任意一種或兩種以上混合物，蓖麻油基有機酸或醇酯的結構通式如下:
【權利要求】
1.一種PVC用蓖麻油基羧酸根插層水滑石的製備方法，其特徵在於製備步驟如下: (1)向2~18g的蓖麻油基有機酸或醇酯中，加入IOOmL除去CO2的去離子水，用稀酸溶液調節溶液pH=4~6 ； (2)將普通水滑石進行煅燒，煅燒溫度為40(T60(TC，升溫速率為4~10℃/min，煅燒時間為3~7h ； (3)將3~24g煅燒後的水滑石，加入到步驟(I)所得蓖麻油基有機酸或醇酯溶液中，控制反應溫度為8(T16(TC，反應時間為2~12h，反應產物經過濾、洗滌和乾燥後即得到蓖麻油基羧酸根插層水滑石。
2.根據權利要求1所述的PVC用蓖麻油基羧酸根插層水滑石的製備方法，其特徵在於:調節PH所用酸為硝酸、鹽酸、硫酸中的一種或兩種以上混合物。
3.根據權利要求1所述的PVC用蓖麻油基羧酸根插層水滑石的製備方法，其特徵在於:所述普通水滑石為商業或自製的常見普通水滑石，如碳酸根型、硝酸根型、硫酸根型或氯離子型中的一種或兩種以上混合物。
4.根據權利要求1所述的PVC用蓖麻油基羧酸根插層水滑石的製備方法，其特徵在於:所述蓖麻油基有機酸或醇酯為:蓖麻油酸、馬來酸蓖麻醇酯、六氫鄰苯二甲酸蓖麻醇酯中的任意一種或兩種以上混合物。
5.一種PVC用蓖麻油基羧酸根插層水滑石的複合熱穩定劑的製備方法，其特徵在於將用權利要求1所述方法製備的蓖麻油基羧酸根插層水滑石與常用熱穩定劑進行復配，得到的複合熱穩定劑的組成為:金屬鹽、蓖麻油基羧酸根插層水滑石、工業水滑石、輔助熱穩定劑和抗氧劑；其中蓖麻油基羧酸根插層水滑石佔複合熱穩定劑質量的10%~30%。
6.根據權利要求5所述的 PVC用蓖麻油基羧酸根插層水滑石的複合熱穩定劑的製備方法，其特徵在於:所述金屬鹽 為硬脂酸鈣/鋅、甘油鈣/鋅或過鹼式脂肪酸鈣/鋅中的任意一種或兩種以上混合物。
7.根據權利要求5所述的PVC用蓖麻油基羧酸根插層水滑石的複合熱穩定劑的製備方法，其特徵在於:所述輔助熱穩定劑為二酮、亞磷酸酯、環氧大豆油或多元醇中的任意一種或兩種以上混合物。
【文檔編號】C08K5/098GK103467887SQ201310411252
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年9月11日 優先權日:2013年9月11日
【發明者】蔣平平, 陳慧園, 卞剛 申請人:江南大學