專利名稱：一種鉀鋅pvc穩(wěn)定劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于PVC熱穩(wěn)定劑制備領(lǐng)域，特別是無毒、透明性高、易加工的鉀鋅PVC穩(wěn) 定劑的制備。
背景技術(shù)：
近幾年來，新型PVC熱穩(wěn)定劑的研究越來越受到技術(shù)人員的重視，其中鉀鋅PVC 熱穩(wěn)定劑就屬于一種高效的、無毒的、無污染的新型的PVC熱穩(wěn)定劑?，F(xiàn)在使用的最多的 穩(wěn)定劑就是鈣鋅復(fù)合金屬皂類穩(wěn)定劑，這類穩(wěn)定劑初期著色性大，長期穩(wěn)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。同時由于各個生產(chǎn)廠家的生產(chǎn) 工藝、生產(chǎn)設(shè)備、生產(chǎn)管理、原輔材料的選用，生產(chǎn)得到的各種型號的PVC材料對穩(wěn)定劑的 要求也不盡相同，但是我們的絕大多數(shù)PVC材料在選用穩(wěn)定劑時，都要求產(chǎn)品無毒，熱穩(wěn)定 性、光穩(wěn)定性、透明性及耐候性好，所用在這種要求的基礎(chǔ)上，我們運用已有的技術(shù)，研發(fā)出 新型的PVC熱穩(wěn)定劑，即鉀鋅穩(wěn)定劑。這類穩(wěn)定劑采用液體鉀作為原料，相容性好，且使用 的原料易得，降低了成本。在國內(nèi)，還未見到此類穩(wěn)定劑的研發(fā)成果。在公開號為CN101412820A的專利中，采用無機-有機穩(wěn)定劑復(fù)合搭配，各種穩(wěn)定 劑協(xié)同作用，特別是采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(wěn)定劑，熱穩(wěn)定性能可以與進口的含鉛熱穩(wěn)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，涉及一種用于聚氯乙烯的無毒片狀熱穩(wěn)定劑， 這類穩(wěn)定劑不含鉛、鋇和鎘等有害金屬，無粉塵污染，無毒環(huán)保，替代有機錫，降低了成本， 屬于鈣鋅穩(wěn)定劑。但是加入鈣鋅穩(wěn)定劑的PVC制品會出現(xiàn)鋅燒現(xiàn)象。我們采用自主設(shè)計制備的K/Zn穩(wěn)定劑具有傳統(tǒng)的穩(wěn)定劑的優(yōu)點，通過鉀元素的 復(fù)配作用，提高穩(wěn)定劑的熱穩(wěn)定性，賦予其更多的功能性，用于電線電纜等領(lǐng)域，耐熱性有 了很大的提高。同時由于鉀元素形成的氯化物的穩(wěn)定性優(yōu)于鈣元素，在使用的過程中，能夠 更好的置換出鋅金屬形成的氯化物，提高了制品的熱穩(wěn)定效率。同時由于鈣元素的初期著 色性差，而鋅元素用量大時又存在鋅燒的現(xiàn)象，為了克服這一缺點，我們開發(fā)研究了鉀鋅穩(wěn) 定劑，且國內(nèi)未見有關(guān)于鉀鋅穩(wěn)定劑的的制備方法的報導。鉀鋅復(fù)合熱穩(wěn)定劑是PVC熱穩(wěn)定劑，其穩(wěn)定效果好。最大優(yōu)點是無毒、生產(chǎn)工藝簡 單，符合當今經(jīng)濟、社會發(fā)展對環(huán)境的要求。克服了傳統(tǒng)的鈣鋅穩(wěn)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(shè)計的jimyu鉀 鋅穩(wěn)定劑的制備方法，適當改變主穩(wěn)定劑和無機輔助穩(wěn)定劑的配比，研制出一種新型的長 效環(huán)保的熱穩(wěn)定劑。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明制備的過程簡單，工藝安全，且能大量的生產(chǎn)熱穩(wěn)定性很很好的K/Zn穩(wěn)定 齊U。鉀鋅穩(wěn)定劑的制備方法主要采用溶液皂液法，即液體鉀直接與相應(yīng)的鋅中間體進行皂 化反應(yīng)，得到鉀鋅熱穩(wěn)定劑。
本發(fā)明的第一目的是提供一種高效無毒、穩(wěn)定性能、環(huán)保性很好且能克服傳統(tǒng)穩(wěn) 定劑缺點的一種新型的鉀鋅PVC穩(wěn)定劑。一種鉀鋅PVC穩(wěn)定劑，組成按質(zhì)量分數(shù)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硅氧烷；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(fā)明的第二目的是提供上述鉀鋅PVC穩(wěn)定劑的制備方法，具體為按配比將油酸、辛酸、煤油投入到反應(yīng)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(yīng)槽中的液體色澤呈透明時，投放 液鉀。恒溫30 40min后，抽真空，投入加工助劑，攪拌均勻得到鉀鋅穩(wěn)定劑。上述制備方法中，抽真空后稱量被蒸餾出的水量，并用相同質(zhì)量的 煤油補正，再投 入加工助劑，攪拌均勻得到鉀鋅穩(wěn)定劑。本發(fā)明中的鉀元素生成的化合物長期熱穩(wěn)定性好，生成的KCl對脫HCl反應(yīng)無催 化作用，且能夠有效的置換鋅金屬穩(wěn)定劑所生成的氯化鋅。同時鉀鋅穩(wěn)定劑顯示了極好的 熱穩(wěn)定性且加工容易，工藝簡單，成本小，產(chǎn)品具有良好的物理特性。
具體實施例方式實施例一鉀鋅穩(wěn)定劑的制備在反應(yīng)槽中依次加入400kg油酸、550kg辛酸、830kg煤油。開始攪拌，反應(yīng)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(yīng)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后抽真 空，溫度保持在100°C，-9MPa，5min后停止抽真空、加熱并消除真空。稱量被蒸餾出的水量， 并用相同質(zhì)量的煤油補正，加入30kg的加工助劑，繼續(xù)攪拌lOmin，以空氣加壓，將反應(yīng)槽 中的物質(zhì)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(wěn)定劑的制備在反應(yīng)槽中依次加入410kg油酸、560kg辛酸、850kg煤油。開始攪拌，反應(yīng)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(yīng)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 后抽真空，溫度保持在100°C，-9MPa，5min后停止抽真空、加熱并消除真空。稱量被蒸餾出 的水量，并用相同質(zhì)量的煤油補正，加入50kg的加工助劑，繼續(xù)攪拌lOmin，以空氣加壓，將 反應(yīng)槽中的物質(zhì)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(wěn)定劑的制備在反應(yīng)槽中依次加入495kg油酸、680kg辛酸、1027kg煤油。開始攪拌，反應(yīng)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(yīng)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后抽真 空，溫度保持在100°C，-9MPa，5min后停止抽真空，加熱并消除真空。稱量被蒸餾出的水量， 并用相同質(zhì)量的煤油補正，加入37. 125kg的加工助劑，繼續(xù)攪拌lOmin，以空氣加壓，將反 應(yīng)槽中的物質(zhì)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(quán)利要求
一種鉀鋅PVC穩(wěn)定劑，其特征在于組成按質(zhì)量分數(shù)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(quán)利要求1所述的鉀鋅PVC穩(wěn)定劑，其特征在于所述消泡劑為聚二甲基硅氧烷；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(quán)利要求1所述的鉀鋅PVC穩(wěn)定劑的制備方法，其特征在于按配比將油酸、辛 酸、煤油投入到反應(yīng)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(yīng)槽中的液體色澤呈透明時，投放液鉀，恒溫30 40min 后，抽真空，投入加工助劑，攪拌均勻得到鉀鋅穩(wěn)定劑。
4.權(quán)利要求3所述的鉀鋅PVC穩(wěn)定劑的制備方法，其特征在于抽真空后稱量被蒸餾 出的水量，并用相同質(zhì)量的煤油補正，再投入加工助劑，攪拌均勻得到鉀鋅穩(wěn)定劑。
全文摘要
本發(fā)明屬于PVC熱穩(wěn)定劑制備領(lǐng)域，特指一種鉀鋅PVC穩(wěn)定劑及其制備方法，組成按質(zhì)量分數(shù)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％。制備方法具體為按配比將油酸、辛酸、煤油投入到反應(yīng)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(yīng)槽中的液體色澤呈透明時，投放液鉀。恒溫30～40min后，抽真空，投入加工助劑，攪拌均勻得到鉀鋅穩(wěn)定劑。本發(fā)明中的鉀元素生成的化合物長期熱穩(wěn)定性好，生成的KCl對脫HCl反應(yīng)無催化作用，且能夠有效的置換鋅金屬穩(wěn)定劑所生成的氯化鋅。同時鉀鋅穩(wěn)定劑顯示了極好的熱穩(wěn)定性且加工容易，工藝簡單，成本小，產(chǎn)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(yōu)先權(quán)日2010年4月26日
發(fā)明者沈衛(wèi)鋒 申請人:常州嘉仁禾化學有限公司