一种磷或膦酸脂类稀土化合物PVC热稳定剂

摘要

本发明涉及一种磷或膦酸脂类稀土化合物PVC热稳定剂，其特征是：由PVC树脂用热稳定剂基础配方和磷或膦酸脂类稀土化合物组成，磷或膦酸脂类稀土化合物的加入量为在100重量份PVC树脂用热稳定剂基础配方中加入0.1～2.0重量份磷或膦酸脂类稀土化合物。其优点是：本发明的磷或膦酸脂类稀土化合物PVC热稳定剂，可明显地改善PVC的热稳定性能，降低PVC初期着色并延长后期的稳定性，有效解决钙锌类热稳定剂后期出现的“锌烧”现象，同时明显降低PVC生产过程中的平衡扭矩，提高生产效率。

说明书

技术领域

本发明涉及一种磷或膦酸脂类稀土化合物PVC热稳定剂，属于PVC稳定剂领域。

背景技术

聚氯乙烯（PVC）塑料性能优异，价格低廉，其应用十分广泛，约占整个塑料消耗量的40%，是目前世界上产量仅次于聚乙烯的第二类塑料产品。但由于其分子结构对热不稳定，通常在120℃以上就容易发生脱氯化氢的降解反应，因此在PVC的加工过程中必须加入适量的热稳定剂，以减缓PVC在加工过程中热分解。

目前使用范围最广的是钙锌类热稳定剂。虽然钙锌类热稳定剂无明显异味且成本较为低廉，但是仍然存在着初期着色性差和后期热稳定性能急剧下降等缺点。另外PVC在加入钙锌类热稳定剂，在制备PVC制品的过程中，平衡扭矩偏大，生产能耗高、效率低。

磷或膦酸脂类稀土化合物通常是稀土分离过程中的一个中间产物。目前，磷或膦酸脂类稀土化合物用于提高PVC的稳定性能方面的文章尚无报道。

发明内容

本发明的目的是提供一种可明显地改善PVC的热稳定性能，降低PVC初期着色并延长后期的稳定性，有效解决钙锌类热稳定剂后期出现的“锌烧”现象，同时明显降低PVC生产过程中的平衡扭矩的磷或膦酸脂类稀土化合物PVC热稳定剂。

本发明的技术方案如下：

本发明的磷或膦酸脂类稀土化合物PVC热稳定剂由PVC树脂用热稳定剂基础配方和磷或膦酸脂类稀土化合物组成，磷或膦酸脂类稀土化合物的加入量为在100重量份PVC树脂用热稳定剂基础配方中加入0.1～2.0重量份磷或膦酸脂类稀土化合物。

所述磷或膦酸脂类稀土化合物是将磷或膦酸脂类萃取剂与稀土离子水溶液在弱酸性条件中进行萃取反应制成；

所述磷或膦酸脂类萃取剂为磷酸三丁酯、磷酸三辛酯、甲基膦酸二甲庚酯、三幸基氧化膦、丁基膦酸二丁酯、氧化三烷基膦等膦酸类萃取剂中的至少一种；

所述稀土离子为Sc、Y或镧系元素中的至少一种离子；

所述弱酸性条件中pH值是5.0～7.0；

将磷或膦酸脂类稀土化合物按比例加入到PVC热稳定剂基础配方中，制成磷或膦酸脂类稀土化合物PVC热稳定剂。

本发明与背景技术相比，具有的有益效果是：本发明的磷或膦酸脂类稀土化合物PVC热稳定剂，可明显地改善PVC的热稳定性能，降低PVC初期着色并延长后期的稳定性，有效解决钙锌类热稳定剂后期出现的“锌烧”现象，同时明显降低PVC生产过程中的平衡扭矩，提高生产效率。本发明的磷或膦酸脂类稀土化合物PVC热稳定剂是通过将磷或膦酸脂类稀土化合物加入到PVC热稳定剂基础配方中，制备而成的，制备工艺简单，原料易得，绿色环保，无重金属污染。

具体实施方式

实施例1：

本实施例为将1.0mol/L的三氯化镧水溶液20ml与0.02mmol的磷酸三辛酯充分混合搅拌，并加入0.1mol/L的盐酸水溶液，调节pH=5.0，将上述混合液加入到分液漏斗中，充分振荡后静置分层，留取上层清液即为磷酸三辛酯镧化合物；

将重量份分别为：15份碳酸钙、6份CPE、4份PE蜡、3份钛白粉、2份ACR、1份环氧大豆油、0.1份磷酸三辛酯镧混合，制备磷酸三辛酯镧PVC热稳定剂；

将重量份分别为：15份碳酸钙、6份CPE、4份PE蜡、3份钛白粉、2份ACR、1份环氧大豆油、0.5份磷酸三辛酯镧混合，制备磷酸三辛酯镧PVC热稳定剂。

实施例2：

本实施例为将1.0mol/L的硝酸铽水溶液20ml与0.06mmol的甲基膦酸二甲庚酯充分混合搅拌，并加入0.1mol/L的盐酸水溶液，调节pH=6.5，将上述混合液加入到分液漏斗中，充分振荡后静置分层，留上层清液即为甲基膦酸二甲庚酯铽化合物；

将重量份分别为：15份碳酸钙、6份CPE、4份PE蜡、3份钛白粉、2份ACR、1份环氧大豆油、1.0份甲基膦酸二甲庚酯铽混合，制备甲基膦酸二甲庚酯铽PVC热稳定剂；

将重量份分别为：15份碳酸钙、6份CPE、4份PE蜡、3份钛白粉、2份ACR、1份环氧大豆油、2.0份甲基膦酸二甲庚酯铽混合，制备甲基膦酸二甲庚酯铽PVC热稳定剂。

实施例3：

本实施例为基于100重量份PVC树脂计的重量份进行实验，配方如表1：

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按上述配方准确称量各成分并均匀混合，以辊温160℃、辊距1mm的双辊炼塑机上塑炼3min，取片后，剪成2cm×2cm方块试片，按GB/T7141-92标准要求，将PVC片按顺序分组置于老化烘箱中，在180±1℃下进行烘箱老化实验测试，每隔10min取出试片，观察并记录试片色度的变化，时间一直持续到试片出现黑色为止，结果见表2。

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从表2中可见，配方3、4、5在原有热稳定剂中加入一定量的磷或膦酸脂稀土明显延长了PVC试片的耐高温老化时间，明显提高了试片的热稳定性。

实施例4：

本实施例3为准，称取配方3、配方4、配方5各70克，在哈克流变仪上进行转矩流变实验。设置转矩流变温度为185℃，转速50r/min。另外为了比较平衡扭矩，我们购买了市面上常用的钙锌类稳定剂，只替换等量磷或膦酸脂稀土的用量，其它配方成为不变，按照同样实验条件，也进行了转矩流变实验，结果见表3。

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从表三中可以看出，磷或膦酸脂稀土的平衡扭矩明显比钙锌类稳定剂的平衡扭矩要小，这就说明在实际生产中如果采用磷或膦酸脂稀土稳定剂，其耗电量会明显小于采用钙锌类稳定剂的耗电量。在工业生产中，具有积极意义。

最后，应当指出，以上实施例仅是本发明有代表性的例子。显然，本发明的技术方案并不限于上述实施例，还可以有许多变形。