专利名称：一种新型pvc稀土热稳定剂的制备方法
技术领域：
本发明涉及高分子材料技术领域，具体地说涉及一种PVC稀土热稳定剂的制备方法。
背景技术：
聚氯乙烯(PVC)是世界五大通用树脂之一，其制品具有软硬度易调控、力学性能高、耐腐蚀、电绝缘性好、透明性高、价廉等优点，广泛应用于工业、农业等生产领域。但是PVC的稳定性差，在外界因素如热、光、氧及力的作用下易发生降解和交联反应，致使加工和使用困难，力学性能下降。由于PVC结构的特殊性，分子链存在结构缺陷，加热至110°C时会脱出HCl，而放出的HCl又会加速PVC的分解，严重影响PVC树脂的性能。而PVC的加工温度一般在160°C以上，为了将PVC变成制品，PVC的加工过程中通常添加热稳定剂，与树脂组成有协同作用的热稳定体系，防止PVC在加工过程中由于受到机械剪切作用和受热而引起的降解，提高PVC的热分解温度，扩大其应用范围。
目前世界已经商品化的PVC热稳定剂主要有铅盐稳定剂、金属皂复合稳定剂、有机锡稳定剂和稀土稳定剂四大类。世界产量最大的仍是传统的铅盐类稳定剂和金属皂复合稳定剂，我国也以这两类稳定剂为主。铅盐稳定剂开发最早，稳定性优良，绝缘性能较好，价格较低，但有初期着色性，缺乏润滑性，制品不透明，不耐硫化物污染。此外，铅盐类稳定剂的毒性较大，易生成粉尘，对人体健康有极大的危害。金属皂类通常要配合使用，加工时容易析出，稳定效率低，金属皂类热稳定剂中铅皂、镉皂稳定性好，但有毒；钙皂、钡皂初期热稳定性差，锌皂初期热稳定性较好，但持久性差，易发生“锌烧”现象。有机锡类稳定剂具有极佳的热稳定性和卓越的透明性，但价格昂贵，缺乏竞争力。所以这些稳定剂已被逐步限制或禁止使用。当前，开发和研制无毒、高效、复配多功能、性价比优良的环境友好型稳定剂已成为PVC加工领域中一个紧迫的课题，具有重要的经济及社会意义。稀土类热稳定剂具有优异的热稳定功能，透明性和耐候性优良，且具有独特的“偶联”性、无毒、安全卫生等特点。另外，稀土热稳定剂电绝缘性优异，储存稳定，无毒环保，具有较高的性价比。发明内容
本发明的目的在于提供一种针对上述现有技术中的不足，提供一种具有优异热稳定性、绿色环保的PVC热稳定剂。
本发明采用的技术方案是:一种PVC稀土热稳定，其特征在于，所述稀土热稳定剂为蓖麻油酸镧，其化学分子式为La(ri)3，La表示镧，ri表示蓖麻油酸根。
所述的蓖麻油酸镧的用量为PVC质量的2-5%。
所述的蓖麻油酸镧能与硬脂酸钙锌、季戊四醇、^ - 二酮的一种或几种混合制成复合PVC热稳定剂。
所述的复合PVC热稳定的原料组成按重量份计为:蓖麻油酸镧25 80,硬脂酸隹丐20 85，硬脂酸锌0 50，季戊四醇0 20，& - 二酮0 20。
本发明的另一目的是提供了一种PVC稀土热稳定剂的制备方面:制备过程为:混合蓖麻油酸和可溶性稀土无机盐乙醇溶液，然后滴加碱的乙醇溶液，过滤，蒸出溶剂，洗涤干燥的蓖麻油酸镧。
热稳定剂性能评价试验
静态稳定性实验(刚果红法):根据国标GB/T2917.1-2002刚果红法，在一定稳定下的静态气氛中，测定试样上方刚果红试纸变蓝的时间来评价其热稳定性。首先将热稳定剂PVC按照一定的比例混合均勻后装入制定规格的试管中，试样50mm高,刚果红试纸的底部距试样表面25mm，置于200°C的恒温甘油浴中，记录刚果红试纸变蓝的时间即为热稳定时间。
PVC材料性能测试
冲击强度测试:将PVC按一定配比和各种助剂混合均匀，在170°C下用双辊开放式炼胶机上塑炼5min，在用平板硫化机压成片，参照GB/T1043-19933塑料简支梁式冲击实验方法，测试样品冲击强度，在万能制样机上将试片裁制成单缺口的试样，平行测试五个样，取平均值。
拉伸强度测试:将PVC按一定配比和各种助剂混合均匀，在170°C下用双辊开放式炼胶机上塑炼5min，在用平板硫化机压成片，参照GB/T1040-1992塑料拉伸试验方法，测试样品拉伸性能。在万能制样机上将试片裁制成哑铃型试样，平行测试五个样，取平均值。
实施例1:蓖麻油酸镧的合成与应用
分别将硝酸镧、氢氧化钠和蓖麻油酸溶于乙醇，配成硝酸镧乙醇溶液的氢氧化钠乙醇溶液和的蓖麻油酸乙醇溶液备用。在的三口瓶中加入的硝酸镧乙醇溶液和蓖麻油酸乙醇溶液，在70°C恒温条件下搅拌，开始从滴液漏斗中缓缓加入的氢氧化钠乙醇溶液，反应。溶液过滤，然后在旋转蒸发仪上蒸出乙醇，得粘稠状固体，用水洗涤，干燥。
应用:
实验组1:将PVClOOg，蓖麻油酸镧2g，混合均匀后。取适量试样装入制定规格的试管中，试样高50mm，刚果红试纸的底部距试样表面25mm，置于200°C的恒温甘油浴中。
实验组2:将PVClOOg，铅盐2g，混合均匀后。取适量试样装入制定规格的试管中，试样高50mm，刚果红试纸的底部距试样表面25mm，置于200°C的恒温甘油浴中。
实验组3:将PVCl OOg，有机锡(218) 2g,混合均匀后。取适量试样装入制定规格的试管中，试样高50mm，刚果红试纸的底部距试样表面25mm，置于200°C的恒温甘油浴中。
试验组4:将PVClOOg，硬脂酸锌2g，混合均匀后。取适量试样装入制定规格的试管中，试样高50mm，刚果红试纸的底部距试样表面25mm，置于200°C的恒温甘油浴中。
实验组5:将PVClOOg，季戊四醇2g，混合均匀后。取适量试样装入制定规格的试管中，试样高50mm，刚果红试纸的底部距试样表面25mm，置于200°C的恒温甘油浴中。
实验组6:将PVClOOg，^ - 二酮2g，混合均匀后。取适量试样装入制定规格的试管中，试样高50mm，刚果红试纸的底部距试样表面25mm，置于200°C的恒温甘油浴中。
对照组:取适量空白PVC试样装入制定规格的试管中，试样高50mm，刚果红试纸的底部距试样表面25mm,置于200°C的恒温甘油浴中。
分别测各实验组的静态热稳定时间。结果如表一所示，蓖麻油酸镧对PVC的热稳定性略低于铅盐，而高于其他常规热稳定剂，可以作为PVC热稳定剂。
表I含不同常规热稳定剂对PVC的热稳定时间对比
权利要求
1.一种稀土 PVC热稳定剂，其特征在于，所述稀土为蓖麻油酸镧，化学分子式为La (ri)3,La表示镧，ri表示蓖麻油酸根。
2.按照权利要求1所述的一种稀土PVC热稳定剂，其特征在于:所述蓖麻油酸镧的用量为PVC质量的2-5%。
3.根据权利要求1所述的一种稀土PVC热稳定剂，其特征在于:所述的蓖麻油酸镧能与硬脂酸钙锌、季戊四醇、0 - 二酮的一种或几种混合制成复合PVC热稳定剂。
4.按照权利3要求所述的一种稀土PVC热稳定剂，其特征在于:所述复合PVC热稳定的原料组成按重量份计为:蓖麻油酸镧25 80,硬脂酸|丐20 85,硬脂酸锌0 50,季戍四醇0 20，& - 二酮0 20。
5.一种制备如权利I要求所述一种稀土PVC热稳定剂的制备方法,其特征在于,制备过程为:混合蓖麻油酸和可溶性稀土无机盐乙醇溶液，然后滴加碱的乙醇溶液，过滤，蒸出溶齐U，洗涤干燥的蓖麻油酸镧。
6.按照权利要求5所述的一种稀土PVC热稳定剂的制备方法，其特征在于:所述的碱为氢氧化钠、氢氧化钾或他们的组合。
7.按照权利要求5所述的一种稀土PVC热稳定剂的制备方法，其特征在于:所述的可溶性稀土无机盐是指硝酸镧或氯化镧。 ·
全文摘要
本发明公开了一种PVC稀土热稳定剂的制备方法，所述稀土热稳定剂为蓖麻油酸镧，化学分子式为La(ri)3，La表示镧，ri表示蓖麻油酸根。制备方法为混合蓖麻油酸和可溶性稀土无机盐乙醇溶液，然后滴加碱的乙醇溶液，过滤，蒸出溶剂，洗涤干燥。本发明热稳定剂可以使PVC的初期着色性、长期热稳定性有所提高，特别是本发明的稀土热稳定剂与钙锌热稳定剂、季戊四醇、β-二酮等具有良好的协同作用，复合使用可提高PVC的热稳定性能、冲击强度和断裂伸长率，具有工业应用前景。
文档编号C08K5/053GK103194005SQ201310109029
公开日2013年7月10日 申请日期2013年4月1日 优先权日2013年4月1日
发明者马彦青, 张伟, 魏忠, 但建明 申请人:石河子大学