季戊四醇酯在pvc共混改性中的应用
【技术领域】
[0001]本发明属于一种季戊四醇酯在PVC共混改性中的应用。
【背景技术】
[0002]随着绿色化学的提出，PVC(聚氯乙烯)共混配方中三盐、二盐等铅类稳定剂的用量急剧减少，脂肪酸类稳定剂成为了替代品，尤其是脂肪酸钙锌复合稳定剂以其优异的性能成为了稳定剂中的主流。但钙锌等皂类稳定剂存在“锌烧”的现象，这就使人们把研究的目光转向助稳定剂。季戊四醇是一种PVC共混中重要助剂，它与钙锌稳定剂并用可明显改善“锌烧”的现象，但季戊四醇由于存在较多的羟基，使其吸湿性较强，从而使得季戊四醇与PVC树脂的兼容性较差，并且容易使制品产生气泡，这也就限制了季戊四醇的使用。
[0003]目前改善的主要方法都是将季戊四醇与小分子的酸类化合物反应，制备季戊四醇酯，这不失为一种解决以上问题的方法，但是少有人研究季戊四醇与高分子酸类化合物反应。通过利用高分子单元特点，提高酯化度，从而改善季戊四醇兼容性，提高其稳定性效果，并通过高分子基团特点，提高制品成型过程中的塑性和润滑性。
[0004]腈纶在工业化生产中，不可避免的会有废丝的产生，目前我国每年产生的废旧腈纶总量在10万吨左右，若不加以回收，必然会带来资源的浪费和环境的污染。因此加强对碳纤维用聚丙烯腈原丝废丝的综合利用，实现资源的可持续利用，具有广阔的发展前景。目前已有对碳纤维用聚丙烯腈原丝废丝的报道主要是将碳纤维用聚丙烯腈原丝废丝水解获得聚丙烯酸或聚丙烯酰胺，用于制备高性能的吸水性树脂、絮凝剂、相变材料等，但鲜有将废丝运用于PVC共混中使用。
【发明内容】
[0005]本发明主要提供了一种节省生产成本的PVC共混改性方法。
[0006]本发明的目的在于提供一种季戊四醇酯在PVC共混改性中的应用，所述PVC共混改性的步骤如下:
[0007](I)将碳纤维用聚丙烯腈原丝废丝在的氢氧化钠碱液中水解，通过盐酸调节pH至6?7，用乙醇沉淀，获得水解产物。
[0008](2)将季戊四醇和步骤⑴中获得的所述水解产物投入反应器中，在溶剂中加热回流反应，并经过滤、乙醚萃取分离、真空干燥得到淡黄色产物，即得季戊四醇酯。
[0009](3)通过高精度智能球磨机研磨将碳纤维用聚丙烯腈原丝废丝制备成纳米级粉粒。
[0010](4)将PVC、D0P、填充剂、钙锌复合稳定剂、季戊四醇酯混合后塑化成型。
[0011]优选的，步骤(I)中反应温度为100?150°C，氢氧化钠碱液的溶度为10%?
25%。
[0012]优选的，步骤(I)中所述碳纤维用聚丙烯腈原丝废丝与氢氧化钠碱液的摩尔比例为 1:0.2 ?1:1.2o
[0013]优选的，步骤⑴中所述水解时间为10?15h。
[0014]优选的，所述季戊四醇和步骤(2)中获得的所述水解产物的摩尔比1.0:1?
2.0:1ο
[0015]优选的，步骤⑵中所述溶剂为N-甲基吡咯烷酮。
[0016]优选的，步骤⑵中加热温度为200?280°C，反应时间为7?15h。
[0017]优选的，步骤⑷中所述PVC为90?120份，DOP为O?10份，填充剂为8至15份、钙锌复合稳定剂为0.5?4.5份，季戊四醇酯0.2?I份。
[0018]优选的，步骤⑶中所述填充剂的颗粒度为I?lOOnm。
[0019]优选的，步骤⑷反应温度为180?220°C。
[0020]本发明具有以下优点:本发明通过将碳纤维用聚丙烯腈原丝废丝水解，综合利用水解产物中的大量羧酸基团和少量的酰胺基团，将羧酸基团与季戊四醇酯化反应，制备季戊四醇酯，作为PVC中的稳定助剂。并通过将废丝研磨成纳米颗粒作为PVC共混的填充剂，该稳定剂与填充剂的使用，提高了其在PVC共混中的相容性和稳定性，大大减少了 PVC制品生产过程中的不良现象，实现了资源的可持续利用，扩展了废丝的应用领域，变废为宝，大大降低了生产的成本。
【附图说明】
[0021 ] 图1为PVC共混改性静态热稳定性图。
[0022]图2为PVC共混改性动态热稳定性图。
【具体实施方式】
[0023]以下通过具体实施例进一步阐述本发明，但并不限于下述的实施例。
[0024]一、具体实施例
[0025]实施例1
[0026]PVC共混改性方法包括以下步骤:
[0027](I)在100°C下，将碳纤维用聚丙烯腈原丝废丝在10%的氢氧化钠碱液中(碳纤维用聚丙烯腈原丝废丝与氢氧化钠碱液的摩尔比例为1:0.2)水解10h，通过盐酸调节pH至7，用乙醇沉淀，获得水解产物。
[0028](2)将季戊四醇和废丝水解产物(摩尔比1.3:1)投入反应器中，在以N-甲基吡咯烷酮作为溶剂中加热200°C回流反应7h，并经过滤、乙醚萃取分离、真空干燥得到淡黄色产物，即得季戊四醇酯。
[0029](3)通过高精度智能球磨机研磨将碳纤维用聚丙烯腈原丝废丝制备成纳米级粉粒，颗粒度为lnm，即得填充剂。
[0030](4)将100份PVC，10份DOP ( 二辛脂)，10份填充剂、钙锌复合稳定剂3份，季戊四醇酯I份混合，在180°c塑化成型。
[0031]塑化产物在180°C下60min不锌烧，具有很好的热稳定性能，耐老化性能很高。
[0032]实施例2
[0033]PVC共混改性方法包括以下步骤:
[0034](I)在120°C下，将碳纤维用聚丙烯腈原丝废丝在18%的氢氧化钠碱液(碳纤维用聚丙烯腈原丝废丝与氢氧化钠碱液的摩尔比例为1:0.7)中水解12h，通过盐酸调节pH至6，用乙醇沉淀，获得水解产物。
[0035](2)将季戊四醇和废丝水解产物(摩尔比1.0:1)投入反应器中，在以N-甲基吡咯烷酮作为溶剂中加热240°C回流反应9h，并经过滤、乙醚萃取分离、真空干燥得到淡黄色产物，即得季戊四醇酯。
[0036](3)通过高精度智能球磨机研磨将碳纤维用聚丙烯腈原丝废丝制备成纳米级粉粒，颗粒度为30nm，即得填充剂。
[0037](4)将90份PVC，5份DOP ( 二辛脂)，8份填充剂、钙锌复合稳定剂0.5份，季戊四醇酯0.5份混合，在220°C塑化成型。
[0038]塑化产物在180°C下60min不锌烧，具有很好的热稳定性能，耐老化性能很高。
[0039]实施例3