專(zhuān)利名稱(chēng)：：一種稀土配合物pvc熱穩(wěn)定劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于高分子材料
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及一種稀土配合物PVC熱穩(wěn)定劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
：聚氯乙烯(PVC)塑料以其良好的難燃性、耐磨性、抗化學(xué)腐蝕性、氣體水汽低滲透性、綜合機(jī)械性能、制品透明性、電絕緣性、隔熱隔音性等得到廣泛應(yīng)用。同時(shí)，PVC樹(shù)脂也是一種熱敏性樹(shù)脂，在高溫和高剪切強(qiáng)度下進(jìn)行加工容易脫去HC1而導(dǎo)致降解，使其產(chǎn)品變色和機(jī)械性能等下降。因此在PVC加工過(guò)程中必需加入一定量的穩(wěn)定劑，以提高PVC的分解溫度。隨著硬質(zhì)PVC樹(shù)脂在建筑行業(yè)的廣泛應(yīng)用，PVC樹(shù)脂的生產(chǎn)和消費(fèi)總量將進(jìn)一步增加，熱穩(wěn)定劑是PVC樹(shù)脂加工必不可少的添加劑，因此熱穩(wěn)定劑的生產(chǎn)和消費(fèi)量也將逐漸增加，因此PVC熱穩(wěn)定劑的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用具有重要的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。我國(guó)目前使用的PVC熱穩(wěn)定劑主要有鉛鹽、金屬皂、有機(jī)錫和稀土熱穩(wěn)定劑等4大類(lèi)。鉛鹽類(lèi)熱穩(wěn)定劑具有卓越的熱穩(wěn)定性和低廉的價(jià)格，但鉛鹽類(lèi)穩(wěn)定劑有毒，缺乏潤(rùn)滑性，并且遇硫會(huì)生成黑色PbS,不適宜于有硫污染的地方。大部分金屬皂穩(wěn)定劑無(wú)毒，有一定潤(rùn)滑作用，特別是鈣鋅復(fù)合皂，其使用范圍正在逐步增加，但鈣鋅熱穩(wěn)定劑存在"鋅燒"問(wèn)題，且對(duì)PVC的穩(wěn)定能力較差。有機(jī)錫穩(wěn)定劑的熱穩(wěn)定性能優(yōu)異，但其價(jià)格昂貴，目前產(chǎn)量較少。稀土類(lèi)PVC熱穩(wěn)定劑具有出色的熱穩(wěn)定性和耐光耐候性，獨(dú)特的偶聯(lián)性，而且綠色、環(huán)保，我國(guó)是稀土儲(chǔ)量大國(guó)，因此發(fā)展稀土熱穩(wěn)定劑在我國(guó)具有廣闊的前景。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種具有出色的熱穩(wěn)定性和耐光耐候性以及獨(dú)特的偶聯(lián)性，而且綠色、環(huán)保的稀土配合物PVC熱穩(wěn)定劑。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明釆用的技術(shù)方案是一種稀土配合物聚氯乙烯熱穩(wěn)定劑，其特征在于，所述稀土配合物為N-苯基馬來(lái)酰胺酸根稀土配合物，其化學(xué)分子式為RE(OA)3'nH20,式中Re表示稀土，OA表示N-苯基馬來(lái)酰胺酸根，11=1或2;N-苯基馬來(lái)酰胺酸根稀土配合物的結(jié)構(gòu)式為*nH20所述稀土為鈧(Sc)、釔(Y)、鑭(La)、鈰(Ce)、鐠(Pr)、釹(Nd)、釤(Sm)、銪(Eu)、軋(Gd)、鋱(Tb)、鏑(Dy)、鈥(Ho)、鉺(Er)、銩(Tm)、鐿(Yb)和镥(Lu)中的一種或幾種。所述N-苯基馬來(lái)酰胺酸根稀土配合物的用量為聚氯乙烯質(zhì)量的1.5-10%。所述N-苯基馬來(lái)酰胺酸根稀土配合物與硬脂酸鉤、硬脂酸鋅、季戊四醇和有機(jī)錫中的一種或幾種經(jīng)攪拌混合制成組合聚氯乙烯熱穩(wěn)定劑。所述組合聚氯乙烯熱穩(wěn)定劑的原料組成按重量份計(jì)為N-苯基馬來(lái)酰胺酸根稀土配合物25100，硬脂酸鈣075,硬脂酸鋅015，季戊四醇0~10,有機(jī)錫0~50。本發(fā)明的另一目的是提供了一種稀土配合物聚氯乙烯熱穩(wěn)定劑的制備方法其特征在于，制備過(guò)程為在pH為78的N-苯基馬來(lái)酰胺酸鹽乙醇水溶液中，邊攪拌邊滴加可溶性稀土無(wú)機(jī)鹽水溶液，在205(TC條件下反應(yīng)生成沉淀，經(jīng)洗滌、真空干燥，得N-苯基馬來(lái)酰胺酸根稀土配合物，其中可溶性稀土無(wú)機(jī)鹽與N-苯基馬來(lái)酰胺酸鹽的摩爾比為1:2.53.5。作為配位劑的N-苯基馬來(lái)酰胺酸鹽乙醇水溶液的制備過(guò)程為(1)將馬來(lái)酸酐溶解于乙酸乙酯中，然后滴加與馬來(lái)酸酐等摩爾量的精制苯胺，室溫反應(yīng)至完全沉淀，過(guò)濾，經(jīng)無(wú)水乙醇洗滌、真空干燥，得N-苯基馬來(lái)酰胺酸，具體反應(yīng)過(guò)程如下ooCH——C,II〉+〈、/V-NH,->HC—C-NHCH——、，、0Ni-7HC——COOH(2)將步驟(1)中的N-苯基馬來(lái)酰胺酸與等摩爾量的堿在乙醇水溶液中反應(yīng)，得N-苯基馬來(lái)酰胺酸鹽乙醇水溶液。作為提供中心離子的可溶性稀土無(wú)機(jī)鹽是指包括所有稀土元素的硝酸鹽、氯化物或高氯酸鹽。上述步驟(2)中所述的堿為氫氧化鈉、氫氧化鉀、氨水或它們的組合。熱穩(wěn)定劑性能評(píng)價(jià)試驗(yàn)靜態(tài)熱穩(wěn)定實(shí)驗(yàn)首先將PVC100份，N-苯基馬來(lái)酰胺酸根稀土(III)配合物或其組合PVC熱穩(wěn)定劑0.53份，DOP(鄰苯二甲酸二辛酯)50份，混合均勻，置于烘箱，120。C恒溫20min，制得PVC試片，然后將試片剪成約2mmx2mm的粒狀試樣，根據(jù)GB/T2917.1-2002剛果紅法試樣在試管中的高度約為50mm,剛果紅試紙的底部距試樣表面約25mm,在20(TC恒溫油浴中，記錄剛果紅試紙出現(xiàn)明顯的由紅變藍(lán)的時(shí)間即為靜態(tài)穩(wěn)定時(shí)間。動(dòng)態(tài)熱穩(wěn)定實(shí)驗(yàn)(輥試法)將PVC和熱穩(wěn)定劑按照一定的比例混合均句后，在170士3。C的煉膠機(jī)上混煉，記錄試樣開(kāi)始變黑的時(shí)間，即為動(dòng)態(tài)熱穩(wěn)定時(shí)間。熱烘法實(shí)驗(yàn)參照ASTM2115-2004將PVC試驗(yàn)樣片裁成lcmxlcm的片狀試樣，置于鋁箔紙上，放入185。C的烘箱中，每隔10min取樣觀察顏色變化情況。測(cè)試結(jié)果表明PVC的熱穩(wěn)定時(shí)間隨著N-苯基馬來(lái)酰胺酸根稀土(III)配合物或其PVC組合熱穩(wěn)定劑用量的增大而增長(zhǎng)，PVC的初期熱穩(wěn)定性得到逐步改善，一般23份的N-苯基馬來(lái)酰胺酸根稀土(III)配合物或其PVC組合熱穩(wěn)定劑已能滿足對(duì)PVC的熱穩(wěn)定需要。而且N-苯基馬來(lái)酰胺酸根與輕稀土(III)的配合物對(duì)PVC的熱穩(wěn)定能力更強(qiáng)。PVC材料性能測(cè)試按照GB/T1040.1-2006測(cè)試PVC樣品的拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率。按照GB1633-2000測(cè)試塑料的維卡軟化點(diǎn)。本發(fā)明的N-苯基馬來(lái)酰胺酸根稀土(III)配合物用作PVC熱穩(wěn)定劑，不僅克服了現(xiàn)有熱穩(wěn)定劑的缺陷，而且使PVC的初級(jí)著色性、長(zhǎng)期熱穩(wěn)定劑性等有所提高。特別是N-苯基馬來(lái)酰胺酸根稀土(III)配合物與硬脂酸鈣、有機(jī)錫、季戊四醇等具有良好的協(xié)同效應(yīng)，可共同使用提高對(duì)PVC的熱穩(wěn)定性能，而且PVC材料的拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率都有一定程度的提高，說(shuō)明所述PVC熱穩(wěn)定劑能有效改善PVC材料的力學(xué)性能。而且價(jià)格低廉，因此具有工業(yè)應(yīng)用前景。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明N-苯基馬來(lái)酰胺酸根稀土配合物用作PVC熱穩(wěn)定劑，不僅克服了現(xiàn)有熱穩(wěn)定劑的缺陷，而且使PVC的初級(jí)著色性、長(zhǎng)期熱穩(wěn)定劑性等有所提高，特別是N-苯基馬來(lái)酰胺酸根稀土配合物與硬脂酸鈣、有機(jī)錫、季戊四醇等具有良好的協(xié)同效應(yīng)，可共同使用提高對(duì)PVC的熱穩(wěn)定性能，而且PVC材料的拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率都有一定程度的提高，說(shuō)明本發(fā)明稀土配合物PVC熱穩(wěn)定劑能有效改善PVC材料的力學(xué)性能，而且價(jià)格低廉，因此具有工業(yè)應(yīng)用前景。下面通過(guò)附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述，有必要在此指出的是以下實(shí)施例只限于對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，不能理解為對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制。圖1為N-苯基馬來(lái)酰胺酸根稀土(III)配合物用量與對(duì)PVC的靜態(tài)200°C熱穩(wěn)定時(shí)間的關(guān)系曲線。圖2為N-苯基馬來(lái)酰胺酸根稀土(III)配合物用量與對(duì)PVC的動(dòng)態(tài)17(TC熱穩(wěn)定時(shí)間的關(guān)系曲線。圖3為PVC、PVC-N-苯基馬來(lái)酰胺酸根稀土(III)配合物和PVC-N-苯基馬來(lái)酰胺酸根稀土(III)配合物一硬脂酸鈣的TG曲線(熱失重曲線)。具體實(shí)施例方式如圖l所示，伴隨N-苯基馬來(lái)酰胺酸根稀土(III)配合物用量增加，靜態(tài)熱穩(wěn)定時(shí)間延長(zhǎng)。如圖2所示，伴隨N-苯基馬來(lái)酰胺酸根稀土(III)配合物用量增加，動(dòng)態(tài)熱穩(wěn)定時(shí)間延長(zhǎng)。如圖3所示，加入PVC-N-苯基馬來(lái)酰胺酸根稀土(III)配合物和PVC-N-苯基馬來(lái)酰胺酸根稀土(III)配合物一硬脂酸鈣，PVC熱分解溫度提高。實(shí)施例1:N-苯基馬來(lái)酰胺酸根與鑭(III)配合物的合成與應(yīng)用N-苯基馬來(lái)酰胺酸的制備取定量的馬來(lái)酸酐溶解于乙酸乙酯中，然后滴加苯胺，反應(yīng)結(jié)東后用無(wú)水乙醇洗滌3次，得到產(chǎn)品真空干燥至恒重備用。N-苯基馬來(lái)酰胺酸根合鑭(III)的制備取一定量的N-苯基馬來(lái)酰胺酸加入到等摩爾量的氫氧化鈉的乙醇水溶液中，全部溶解后水洛加熱蒸出部分乙醇，將產(chǎn)物加入適量蒸餾水，調(diào)節(jié)pH在78后，室溫滴加化學(xué)計(jì)量(riLa:n0A=l:3)的0.4mol/L的氯化鑭溶液反應(yīng)20分鐘，將產(chǎn)物洗滌、真空干燥至恒重。經(jīng)過(guò)元素分析、紅外光譜表征，產(chǎn)品N-苯基馬來(lái)酰胺酸根合鑭(III)的化學(xué)組成為L(zhǎng)a(OA)3*H20，白色淺黃色粉末，熔點(diǎn)181°C;不溶于水、乙醇、乙醚、丙酮等一般有機(jī)溶劑，而易溶于N,N二甲基甲酰胺、二甲亞砜中。應(yīng)用試驗(yàn)組1:將PVC100g,DOP50g，La(OA)3'H200.5g混合均勻，置于烘箱中，于120。C恒溫20min,制得PVC試片。試驗(yàn)組2:將PVC100g，DOP50g，La(OA)3'H20lg混合均勻，置于烘箱中，于12(TC恒溫20min，制得PVC試片。試驗(yàn)組3:將PVC100g，DOP50g,La(OA)3'H201.5g混合均勻，置于烘箱中，于120°C恒溫20min,制得PVC試片。試驗(yàn)組4:將PVC100g,DOP50g，La(OA)3'H202g混合均勻，置于烘箱中，于12(TC恒溫20min,制得PVC試片。試驗(yàn)組5:將PVC100g,DOP50g,La(OA)3'H202.5g混合均勻，置于烘箱中，于120°C恒溫20min，制得PVC試片。對(duì)照組將PVC100g，DOP50g,置于烘箱中，于120。C恒溫20min,制得PVC試片。分別測(cè)定靜態(tài)熱穩(wěn)定時(shí)間(剛果紅試驗(yàn))、動(dòng)態(tài)熱穩(wěn)定時(shí)間(輥試法)、熱烘法觀察。表1含不同量N-苯基馬來(lái)酰胺酸根與鑭(III)配合物對(duì)PVC的熱穩(wěn)定性對(duì)比<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>與其他無(wú)毒穩(wěn)定劑對(duì)PVC熱穩(wěn)定性的比較:將PVC100g,DOP50g，La(OA)3'H20或其他無(wú)毒熱穩(wěn)定劑2g混合均勻，置于烘箱中，于12(TC恒溫20min，分別制得PVC試片。分別測(cè)定靜態(tài)熱穩(wěn)定時(shí)間(剛果紅試驗(yàn))、動(dòng)態(tài)熱穩(wěn)定時(shí)間(輥試法)、熱烘法觀察，結(jié)果如表2所示。從表內(nèi)數(shù)據(jù)可以看出，La(OAVH20穩(wěn)定劑的熱穩(wěn)定性略低于有機(jī)錫穩(wěn)定劑，而優(yōu)于其他無(wú)毒穩(wěn)定劑。表2N-苯基馬來(lái)酰胺酸根與鑭(III)的配合物與其它熱無(wú)毒穩(wěn)定劑<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>N-苯基馬來(lái)酰胺酸根合鑭(III)與硬脂酸鈣(CaSt)具有良好的協(xié)同效應(yīng)，可以復(fù)配使用。對(duì)照組1:將PVC100g，DOP50g,La(OA)3'H202.5g混合均勻，置于烘箱中，于12(TC恒溫20min,制得PVC試片。對(duì)照組2:將PVC100g，DOP50g,CaSt2.5g混合均勻，置于烘箱中，于120°C恒溫20min,制得PVC試片。試驗(yàn)組1:將PVC100g，DOP50g,La(OA)3.H20與CaSt按照3:1的質(zhì)量比均勻混合物2.5g混合均勻，置于烘箱中，于12(TC恒溫20min，制得PVC試片。試驗(yàn)組2:將PVC100g,DOP50g,La(OA)3'H20與CaSt按照2:1的質(zhì)量比均勻混合物2.5g混合均勻，置于烘箱中，于12(TC恒溫20min，制得PVC試片。試驗(yàn)組3:將PVC100g，DOP50g，La(OA)3'H20與CaSt按照1:1的質(zhì)量比均勻混合物2.5g混合均勻，置于烘箱中，于120。C恒溫20min，制得PVC試片。試驗(yàn)組4:將PVC100g，DOP50g，La(OA)3.H20與CaSt按照1:2的質(zhì)量比均勻混合物2.5g混合均勻，置于烘箱中，于120。C恒溫20min，制得PVC試片。試驗(yàn)組5:將PVC100g,DOP50g，La(OA)3'H20與CaSt按照1:3的質(zhì)量比均勻混合物2.5g混合均勻，置于烘箱中，于12(TC恒溫20min，制得PVC試片。表3N-苯基馬來(lái)酰胺酸根合鑭(III)與硬脂酸鈣(CaSt)復(fù)配使用對(duì)PVC的熱穩(wěn)定效果<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>實(shí)施例2:N-苯基馬來(lái)酰胺酸根與釤(III)配合物的合成與應(yīng)用取化學(xué)計(jì)量的N-苯基馬來(lái)酰胺酸加入氫氧化鈉的乙醇水溶液，全部溶解后水浴加熱蒸出部分乙醇，將產(chǎn)物加入適量蒸餾水，調(diào)節(jié)pH在7-8后，室溫滴加化學(xué)計(jì)量(nSm:n0A=l:3)的0.4mol/L的氯化釤溶液反應(yīng)20分鐘，將產(chǎn)物洗滌、真空干燥至恒重。經(jīng)過(guò)元素分析、紅外光譜表征，產(chǎn)品N-苯基馬來(lái)酰胺酸根合釤(III)的化學(xué)組成為Sm(OA)yH20,淺黃色粉末，熔點(diǎn)185°C;不溶于水、乙醇、乙醚、丙酮等一般有機(jī)溶劑，而易溶于N,N二甲基甲酰胺、二甲亞砜中。應(yīng)用試驗(yàn)組1:將PVC100g,DOP50g，Sm(OA)3'H200.5g混合均勾，置于烘箱中，于120°C恒溫20min,制得PVC試片。試驗(yàn)組2:將PVC100g,DOP50g,Sm(OA)3'H201.5g混合均勻，置于烘箱中，于120°C恒溫20min，制得PVC試片。試驗(yàn)組3:將PVC100g,DOP50g,Sm(OA)3'H202.5g混合均勻，置于烘箱中，于12(TC恒溫20min,制得PVC試片。對(duì)照組將PVC100g,DOP50g，置于烘箱中，于12(TC恒溫20min,制得PVC試片。分別測(cè)定靜態(tài)熱穩(wěn)定時(shí)間(剛果紅試驗(yàn))、動(dòng)態(tài)熱穩(wěn)定時(shí)間(輥試法)、熱烘法觀察。表4含不同量N-苯基馬來(lái)酰胺酸根與釤(III)配合物對(duì)PVC的熱穩(wěn)<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>實(shí)施例3:N-苯基馬來(lái)酰胺酸根與鏑(III)配合物的合成與應(yīng)用取化學(xué)計(jì)量的N-苯基馬來(lái)酰胺酸加入氫氧化鈉的乙醇水溶液，全部溶解后水浴加熱蒸出部分乙醇，將產(chǎn)物加入適量蒸餾水，調(diào)節(jié)pH在7-8后，室溫滴加化學(xué)計(jì)量(nDy:n0A=l:3)的0.4mol/L的氯化鏑溶液反應(yīng)20分鐘，將產(chǎn)物洗滌、真空干燥至恒重。經(jīng)過(guò)元素分析、紅外光譜表征，產(chǎn)品N-苯基馬來(lái)酰胺酸根合鏑(III)的化學(xué)組成為Dy(OA)3'H20，熔點(diǎn)183°C;不溶于水、乙醇、乙醚、丙酮等一般有機(jī)溶劑，而易溶于N，N二甲基甲酰胺、二甲亞砜中。應(yīng)用試驗(yàn)組1:將PVC100g,DOP50g，Dy(OA)3'H200.5g混合均勻，置于烘箱中，于120。C恒溫20min，制得PVC試片。試驗(yàn)組2:將PVC100g,DOP50g,Dy(OA)3.H201.5g混合均勻，置于烘箱中，于12(TC恒溫20min,制得PVC試片。試驗(yàn)組3:將PVC100g，DOP50g，Dy(OA)3'H202.5g混合均勻，置于烘箱中，于12(TC恒溫20min，制得PVC試片。對(duì)照組將PVC100g,DOP50g,置于烘箱中，于120。C恒溫20min，制得PVC試片。分別測(cè)定靜態(tài)熱穩(wěn)定時(shí)間(剛果紅試驗(yàn))、動(dòng)態(tài)熱穩(wěn)定時(shí)間(輥試法)、熱烘法觀察。表5含不同量N-苯基馬來(lái)酰胺酸根與鏑(III)配合物對(duì)PVC的熱穩(wěn)定性對(duì)比20(TC靜態(tài)熱穩(wěn)定時(shí)間/min(剛果紅試驗(yàn))17(TC動(dòng)態(tài)熱穩(wěn)定時(shí)間/min(輥試法)185。C熱烘變色時(shí)間/min0102030405060對(duì)照組42淺橙棕色深棕深棕棕黑黑色試驗(yàn)組114白色黃色棕色深棕深棕深棕深棕試驗(yàn)組2249白色微黃淺黃黃色棕色深棕深棕試驗(yàn)組2812微黃黃微4微淺黃淺橙橙色實(shí)施例4:N-苯基馬來(lái)酰胺酸根與釔(III)配合物的合成與應(yīng)用取化學(xué)計(jì)量的N-苯基馬來(lái)酰胺酸加入氫氧化鈉的乙醇水溶液，全部溶解后水洛加熱蒸出部分乙醇，將產(chǎn)物加入適量蒸餾水，調(diào)節(jié)pH在7-8后，室溫滴加化學(xué)計(jì)量(nY:n0A=l:3)的0.4mol/L的氯化釔溶液反應(yīng)20分鐘，將產(chǎn)物洗滌、真空干燥至恒重。經(jīng)過(guò)元素分析、紅外光譜表征，產(chǎn)品N-苯基馬來(lái)酰胺酸根合釔(III)的化學(xué)組成為Y(OA)3'2H20,白色粉末，熔點(diǎn)190°C;不溶于水、乙醇、乙醚、丙酮等一般有機(jī)溶劑，而易溶于N,N二甲基甲酰胺、二甲亞砜中。應(yīng)用試驗(yàn)組1:將PVC100g,DOP50g,Y(OA)3'2H20lg混合均勻，置于烘箱中，于12(TC恒溫20min,制得PVC試片。試驗(yàn)組2:將PVC100g,DOP50g，Y(OA)3'2H202g混合均勻，置于14烘箱中，于120°C恒溫20min,制得PVC試片。試驗(yàn)組3:將PVC100g，DOP50g,Y(OA)3.2H203g混合均勻，置于烘箱中，于12(TC恒溫20min,制得PVC試片。對(duì)照組將PVC100g,DOP50g,置于烘箱中，于120。C恒溫20min,制得PVC試片。分別測(cè)定靜態(tài)熱穩(wěn)定時(shí)間(剛果紅試驗(yàn))、動(dòng)態(tài)熱穩(wěn)定時(shí)間(輥試法)、熱烘法觀察。表6含不同量N-苯基馬來(lái)酰胺酸根與釔(III)配合物對(duì)PVC的熱穩(wěn)定性對(duì)比20(TC靜態(tài)熱穩(wěn)定時(shí)間/min(剛果紅試驗(yàn))170。C動(dòng)態(tài)熱穩(wěn)定時(shí)間/min(輥試法)185。C熱烘變色時(shí)間/min0102030405060對(duì)照組42淺橙棕色深棕深棕棕垔'、"黑色試驗(yàn)組1208白色淺黃橙色棕色深棕深棕深棕試驗(yàn)組22512白色1雙黃淺黃黃色棕色深棕深棕試驗(yàn)組32714白色白色白色姚慨黃淺黃淺橙橙色實(shí)施例5:N-苯基馬來(lái)酰胺酸根與輕稀土(III)混合配合物的合成與應(yīng)用將巿售輕稀土混合氯化物配成0.4mol/L的RE3+溶液，用氫氧化鈉水溶液調(diào)節(jié)pH約為6左右，無(wú)沉淀生成；將一定量的N-苯基馬來(lái)酰胺酸加入到等摩爾量的氫氧化鈉的乙醇水溶液中，攪拌使其完全溶解，調(diào)節(jié)pH約為8，制得N-苯基馬來(lái)酰胺酸鈉的乙醇水溶液；室溫滴加化學(xué)計(jì)量(nRE:n0A=l:3)的0,4mol/L的R^+溶液于計(jì)量的N-苯基馬來(lái)酰胺酸鈉的乙醇水溶液攪拌反應(yīng)30分鐘，過(guò)濾、洗滌、真空15干燥，即得N-苯基馬來(lái)酰胺酸根與輕稀土(III)混合配合物。經(jīng)過(guò)元素分析、紅外光譜表征，產(chǎn)品的化學(xué)組成為RE(OA)3.H20，微黃色粉末，不溶于水、乙醇、乙醚、丙酮等一般有機(jī)溶劑，而易溶于N，N二甲基甲酰胺、二甲亞砜中。應(yīng)用試驗(yàn)組1:將PVC100g,DOP50g，RE(OAVH200.5g混合均勻，置于烘箱中，于120°C恒溫20min,制得PVC試片。試驗(yàn)組2:將PVC100g，DOP50g,RE(OA)3'H201.5g混合均勻，置于烘箱中，于120。C恒溫20min，制得PVC試片。試驗(yàn)組3:將PVC100g,DOP50g，RE(OA)3.H202.5g混合均勻，置于烘箱中，于120'C恒溫20min，制得PVC試片。對(duì)照組將PVC100g,DOP50g，置于烘箱中，于120。C恒溫20min，制得PVC試片。分別測(cè)定靜態(tài)熱穩(wěn)定時(shí)間(剛果紅試驗(yàn))、動(dòng)態(tài)熱穩(wěn)定時(shí)間(輥試法)、熱烘法觀察。表7含不同量N-苯基馬來(lái)酰胺酸根與輕稀土(III)混合配合物對(duì)PVC的熱穩(wěn)定性對(duì)比20(TC靜態(tài)熱穩(wěn)定時(shí)間/min(剛果紅試驗(yàn))170。C動(dòng)態(tài)熱穩(wěn)定時(shí)間/min(輥試法)185"C熱烘變色時(shí)間/min0102030405060對(duì)照組42淺橙棕色深棕深棕棕黑黑色試驗(yàn)組11510白色黃色棕色深棕深棕棕里里色試驗(yàn)組2615白色微黃淺黃黃色棕色深棕黑色試驗(yàn)組33220微4微黃微黃微黃淺黃黃色棕色實(shí)施例6:組合PVC熱穩(wěn)定劑的制備與應(yīng)用對(duì)照組1:將PVC100g，DOP50g,置于烘箱中，于120。C恒溫20min，制得PVC試片。對(duì)照組2:將PVC100g，DOP50g,巿售鈣鋅穩(wěn)定劑2.5g混合均勻，置于烘箱中，于12(TC恒溫20min，制得PVC試片。試驗(yàn)組1:將PVC100g,DOP50g，組合PVC熱穩(wěn)定劑l(La(OA)3'H20、CaSt與季戊四醇按照45:45:10的質(zhì)量比均勻混合物)2.5g混合均句，置于烘箱中，于120。C恒溫20min，制得PVC試片。試驗(yàn)組2:將PVC100g,DOP50g，組合PVC熱穩(wěn)定劑2(Dy(OA)3'H20、CaSt與p-二酮按照47:47:10的質(zhì)量比均勻混合物)2.5g混合均勻，置于烘箱中，于120。C恒溫20min,制得PVC試片。試驗(yàn)組3:將PVC100g,DOP50g,組合PVC熱穩(wěn)定劑3(Sm(OA)3'H20、CaSt、ZnSt與季戊四醇按照42:42:12:4的質(zhì)量比均勻混合物)2.5g混合均勻，置于烘箱中，于12(TC恒溫20min,制得PVC試片。試驗(yàn)組4:將PVC100g,DOP50g，組合PVC熱穩(wěn)定劑4(Y(OA)3'H20、CaSt、ZnSt與季戊四醇按照42:42:12:4的質(zhì)量比均勻混合物)2.5g混合均勻，置于烘箱中，于120"C恒溫20min,制得PVC試片。試驗(yàn)組5:將PVC100g，DOP50g,組合PVC熱穩(wěn)定劑5(N-苯基馬來(lái)酰胺酸根與輕稀土(III)混合配合物RE(OA)3-H20、CaSt、ZnSt與季戊四醇按照22:66:8:4的質(zhì)量比均勻混合物)2.5g混合均勻，置于烘箱中，于120°C恒溫20min,制得PVC試片。試驗(yàn)組6:將PVC100g,DOP50g,組合PVC熱穩(wěn)定劑6(N-苯基馬來(lái)酰胺酸根與輕稀土(III)混合配合物RE(OA)yH20、有機(jī)錫-二月桂酸二丁基錫按照50/50的質(zhì)量比均勻混合物)2.5g混合均勻，置于烘箱中，于120°C恒溫20min，制得PVC試片。分別測(cè)定靜態(tài)熱穩(wěn)定時(shí)間(剛果紅試驗(yàn))、動(dòng)態(tài)熱穩(wěn)定時(shí)間(輥試法)、熱烘法觀察。表8組合PVC熱穩(wěn)定劑對(duì)PVC的熱穩(wěn)定性對(duì)比17<table>tableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table>實(shí)施例7:將PVC200g、所述熱穩(wěn)定劑6g、硬脂酸鈣1.4g、硬脂酸1.2g、CaCO320g、Ti024g混合均勻，175。C雙滾塑煉機(jī)上熔融混煉，混合均勻后拉片取下，在平板硫化機(jī)上進(jìn)行模壓，模壓溫度175。C、壓力10MPa;完全熔融并保持3min后進(jìn)行保壓冷卻，壓力7MPa,于60。C時(shí)取出，按照標(biāo)準(zhǔn)制樣，評(píng)價(jià)材料性能。對(duì)比組l:熱穩(wěn)定劑為有機(jī)錫-二月桂酸二丁基錫。對(duì)比組2:熱穩(wěn)定劑為復(fù)合鉛鹽穩(wěn)定劑。試驗(yàn)組1:熱穩(wěn)定劑為N-苯基馬來(lái)酰胺酸根與輕稀土(III)混合配合物。試驗(yàn)組2:熱穩(wěn)定劑為N-苯基馬來(lái)酰胺酸根與鑭(III)配合物。試驗(yàn)組3:熱穩(wěn)定劑為組合PVC熱穩(wěn)定劑3(Sm(OAVH20、CaSt、ZnSt與季戊四醇按照42:42:12:4的質(zhì)量比均勻混合物)。試驗(yàn)組4:熱穩(wěn)定劑為組合PVC熱穩(wěn)定劑5(N-苯基馬來(lái)酰胺酸根與輕稀土(III)混合配合物RE(OA)3'H20、CaSt、ZnSt與季戊四醇按照22/66/8/4的質(zhì)量比均勻混合物)。試驗(yàn)組5:熱穩(wěn)定劑為組合PVC熱穩(wěn)定劑6(N-苯基馬來(lái)酰胺酸根與輕稀土(III)混合配合物RE(OA)3'H20、有機(jī)錫-二月桂酸二丁基錫按照50:50的質(zhì)量比均句混合物)。<table>tableseeoriginaldocumentpage19</column></row><table>可見(jiàn)，使用本發(fā)明所述pvc熱穩(wěn)定劑對(duì)pvc材料的拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率都有一定程度的提高，說(shuō)明本發(fā)明所述PVC熱穩(wěn)定劑能有效改善PVC材料的力學(xué)性能。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非對(duì)本發(fā)明作任何限制，凡是根據(jù)本發(fā)明技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、變更以及等效變化,均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。權(quán)利要求1.一種稀土配合物聚氯乙烯熱穩(wěn)定劑，其特征在于，所述稀土配合物為N-苯基馬來(lái)酰胺酸根稀土配合物，其化學(xué)分子式為RE(OA)3·nH2O，式中RE表示稀土，OA表示N-苯基馬來(lái)酰胺酸根，n＝1或2；N-苯基馬來(lái)酰胺酸根稀土配合物的結(jié)構(gòu)式為2.按照權(quán)利要求1所述的一種稀土配合物聚氯乙烯熱穩(wěn)定劑，其特征在于所述稀土為鈧、釔、鑭、鈰、鐠、釹、釤、銪、4L、鋱、鏑、鈥、鉺、銩、鐿和镥中的一種或幾種。3.按照權(quán)利要求1所述的一種稀土配合物聚氯乙烯熱穩(wěn)定劑，其特征在于所述N-苯基馬來(lái)酰胺酸根稀土配合物的用量為聚氯乙烯質(zhì)量的1.5-10%。4.按照權(quán)利要求1所述的一種稀土配合物聚氯乙烯熱穩(wěn)定劑，其特征在于所述N-苯基馬來(lái)酰胺酸根稀土配合物能與硬脂酸鈣、硬脂酸鋅、季戊四醇和有機(jī)錫中的一種或幾種經(jīng)攪拌混合制成組合聚氯乙烯熱穩(wěn)定劑。5.按照權(quán)利要求4所述的一種稀土配合物聚氯乙烯熱穩(wěn)定劑，其特征在于所述組合聚氯乙烯熱穩(wěn)定劑的原料組成按重量份計(jì)為N-苯基馬來(lái)酰胺酸根稀土配合物25100,硬脂酸鈣075，硬脂酸鋅015，季戊四醇010，有機(jī)錫0~50。6.—種制備如權(quán)利要求l所述稀土配合物聚氯乙烯熱穩(wěn)定劑的方法，其特征在于，制備過(guò)程為在pH為78的N-苯基馬來(lái)酰胺酸鹽乙醇水溶液中，邊攪拌邊滴加可溶性稀土無(wú)機(jī)鹽水溶液，在2050。C條件下反應(yīng)生成沉淀，經(jīng)洗滌、真空干燥，得N-苯基馬來(lái)酰胺酸根稀土配合物，其中可溶性稀土無(wú)機(jī)鹽與N-苯基馬來(lái)酰胺酸鹽的摩爾比為1:2.53.5。7.按照權(quán)利要求6所述的一種稀土配合物聚氯乙烯熱穩(wěn)定劑的制備方法，其特征在于，作為配位劑的N-苯基馬來(lái)酰胺酸鹽乙醇水溶液的制備過(guò)程為(1)將馬來(lái)酸酐溶解于乙酸乙酯中，然后滴加與馬來(lái)酸酐等摩爾量的精制苯胺，室溫反應(yīng)至完全沉淀，過(guò)濾，經(jīng)無(wú)水乙醇洗滌、真空干燥，得N-苯基馬來(lái)酰胺酸，具體反應(yīng)過(guò)程如下(2)將步驟(1)中的N-苯基馬來(lái)酰胺酸與等摩爾量的堿在乙醇水溶液中反應(yīng)，得N-苯基馬來(lái)酰胺酸鹽乙醇水溶液。8.按照權(quán)利要求6所述的一種稀土配合物聚氯乙烯熱穩(wěn)定劑的制備方法，其特征在于所述可溶性稀土無(wú)機(jī)鹽是指包括所有稀土元素的硝酸鹽、氯化物或高氯酸鹽。9.按照權(quán)利要求7所述的一種稀土配合物聚氯乙烯熱穩(wěn)定劑的制備方法，其特征在于步驟(2)中所述的堿為氫氧化鈉、氫氧化鉀、氨水或它們的組合。全文摘要本發(fā)明公開(kāi)了一種稀土配合物PVC熱穩(wěn)定劑及其制備方法，所述稀土配合物為N-苯基馬來(lái)酰胺酸根稀土配合物，化學(xué)分子式為R_E(OA)₃·nH₂O，式中R_E表示稀土，OA表示N-苯基馬來(lái)酰胺酸根，n＝1或2；制備方法為在N-苯基馬來(lái)酰胺酸鹽乙醇水溶液中滴加可溶性稀土無(wú)機(jī)鹽水溶液，反應(yīng)生成沉淀，經(jīng)洗滌、真空干燥得N-苯基馬來(lái)酰胺酸根稀土配合物。本發(fā)明熱穩(wěn)定劑不僅克服了現(xiàn)有熱穩(wěn)定劑的缺陷，而且使PVC的初級(jí)著色性、長(zhǎng)期熱穩(wěn)定劑性有所提高，特別是本發(fā)明的稀土配合物與硬脂酸鈣、有機(jī)錫、季戊四醇等具有良好的協(xié)同效應(yīng)，組合使用可提高PVC的熱穩(wěn)定性能、拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率，且價(jià)格低廉，具有工業(yè)應(yīng)用前景。文檔編號(hào)C08K5/20GK101628991SQ20091002363公開(kāi)日2010年1月20日申請(qǐng)日期2009年8月19日優(yōu)先權(quán)日2009年8月19日發(fā)明者賀丁,劉向榮,錦李,李侃社,汪曉芹,章結(jié)兵,閆蘭英申請(qǐng)人:西安科技大學(xué)