复合稳定剂

复合稳定剂

常见的复合稳定剂包括液体 锌 配位化合物 ;无毒液体钙锌 稳定剂 的主要成分有 十八酸钙 、 麻油酸钙、 硬脂酸锌 、蓖麻油酸锌、以及 环氧大豆油 、紫外线吸收剂等。液体钙锌 稳定剂 一般都选用较易溶于有机溶剂的碳数较少的脂脂肪 钙盐 和锌盐;液体钡镉和液体钡镉锌复合核定剂这类复合稳定剂主要用于软质 聚氯乙稀 制品的加工中。

基本信息

热稳定剂的品种介绍——复合稳定剂

复合稳定剂可分为如下几种:

1.一般都是浅黄色至黄棕色油状液体,常温下比重1.0-1.1,耐热性良好,不受 硫化物 污染,与 环氧 增塑剂并用可提高稳定效果,它对发泡剂有活化作用。

2.液体钙锌 配位化合物

由于组分不同,性质各异,一般是浅黄色至黄色的清澈油状液体,常温下比重为1.0-1.05。它是PVC的无毒 稳定剂 ,主要用作食品包装薄膜、器皿泡沫人造革的稳定剂。

3.基本组分包括:

(1) 钡盐 可以是 烷基酚 钡、 2-乙基己酸 钡、 月桂酸 钡(粉体复合用)、 苯甲酸 和取代苯甲酸钡、 新癸酸 钡等。 钡盐 在复合物中占6-7%,即与镉盐的比例大约是2:1-32(以金属记,重量百分比,下同)。

(2)镉盐--可以是2-乙基己酸镉、月桂酸镉、 油酸 镉、 苯基 酸和取代苯甲酸镉、 环烷酸 镉、新癸酸镉等。镉盐在 配位化合物 中约占3-4%。

(3)锌盐——可以是2- 乙基 己酸锌、月桂酸锌(粉体复合用)、 环烷酸锌 、新癸酸锌、苯甲酸和取代苯甲酸锌等。锌盐在复合物中占0.5-1%。

(4) 亚磷酸 脂—-可以是 亚磷酸三苯酯 、亚磷酸二苯一 辛酯 、亚磷酸二苯一癸 、亚磷酸三( 壬基 苯酯)等。亚磷酸酯在复合物中约占15-20%(重量),作 合剂用。

(5)其它——包括少量2,6-二特 丁基 对甲基苯酚 、 双酚A ,壬基 苯酚 等酚类 抗氧化剂 及紫外线吸收剂,以及 矿物油 、白油、柴油、锭子油等矿物油作 溶剂 ,另外还需加入少量 高级脂肪醇 等消泡剂。

液体钡镉锌复合稳定剂由于组成不同,性质也各异。但一般是浅黄色至黄色清澈液体,常温下比重0.95-1.02,粘度小于100厘泊,凝固点在-15℃左右。液体钡镉和液体钡镉锌相似,都有优良的热、光稳定性,初期着色性小,良好的透明性和色泽稳定性。它们的稳定作用较固体的复合皂类强,故用量可减少,一般为2-3份,不会发生粉尘中毒,且在一般增塑剂中完全溶解,有良好的分散性,析出倾向小。其中液体钡镉锌的初期着色性比液体钡镉更小些。

4.铅盐稳定剂价格低廉,热稳定性好,一直被广泛使用,但铅盐的粉末细小,配料和混合中,其粉尘被人吸入会造成 铅中毒 ,为此,科技人员又研究出一种新型的复合铅盐热稳定剂。这种复合助剂采用了共生反应技术将 三盐 、二盐和金属皂在反应体系内以初生态的晶粒尺寸和各种润滑剂进行混合,以保证热 稳定剂 在 聚氯乙稀 体系中的充分分散,同时由于与润滑剂共熔融形成颗粒状,也避免了因铅粉尘造成的中毒。复合铅盐稳定剂包容了加工所需要的热稳定剂组份和润滑剂组份,被称作为全包装热稳定剂。它具有以下的优点:

(1)复合热稳定剂的各种组份在其生产过程中可得到充分混合,大幅度改善了与树脂混合分散的均匀性。

(2)配方混合时,简化了计量次数,减少了计量差错的概率及由此所带来的损失。

(3)简便了辅料的供应和贮备,有利于生产、质量管理。

(4)提供了无尘生产产品的可能性,改善了生产条件。

配方

钙锌复合稳定剂配方

1:将粗羊毛酸在40-100℃下熔融。

2:将 氢氧化钠 在50-100℃的 乙醇 水溶液 中溶解, 乙醇- 水溶液为乙醇体积浓度80%-85%的乙醇-水混合液。

3:将步骤1熔融的羊毛酸逐渐加入到步骤2的溶液中,在50-100℃下搅拌皂化反应为1-4h,反应原理为RCOOH+ NaOH →RCOONa+H2O,其中RCOOH为羊毛酸。

4:将反应液趁热调整PH值为7-9,然后降温至40-70℃,先加入一定体积比的反应液和水(体积比为1:9-1:4),然后顺次加入 氯化钙 和 七水硫酸锌 ,反应1-4h后产物经抽虑、醇洗、水洗、烘干研碎后即为成品。

原料配伍:本品中的羊毛酸与 氢氧化钠 的质量配比是(5.3:3) - (8:1);氯化钙和七水硫酸锌的质量比是(1:1) - (1.5:1);钙锌 无机盐 总量与粗羊毛酸的质量配比是(0.9~1):1。

产品应用:本品为 聚氯乙稀 热 稳定剂 ,可广泛用于PVC电线电缆、管材、型材、玩具、制鞋等领域。

应用是采用以下质量配比:PVC(SG-5)100,羊毛酸钙锌 稳定剂 3-5,BOVC-13为1.5-2, CPE (35%)8-10,活性 轻质碳酸钙 6-8, 二氧化钛 4-6,PE蜡0.5-1。

本品具有以下优点:

(1)产品外观为淡黄色粉末,不具有原料羊毛酸的黑色外观和臭味;能与PVC有很好兼容热稳定性比其他钙锌稳定剂效果更好,可替代 硬脂酸 钙锌。

(2)原料来源广泛,价格低廉,制备工艺简单,易操作。

(3)安全环保,羊毛酸本身无毒且兼具保湿润性能,将其用于 聚氯乙稀 稳定剂 尚属首次

稳定机理

PVC的热分解是从对热敏感的部分放出HCl,在PVC结构中形成双键,由于 丙烯 氯活性很高,可使反应不断进行,继续形成共轭双键,成为多 烯烃 结构,引起制品着色。

当钙锌稳定剂复合时,首先, 锌皂 在取代 丙烯基 氯的同时,伴有双键转移。使得多烯结构被破坏,抑制了变色。然而 氯化锌 会沉淀在PVC中,对脱HCl有 催化 作用,使PVC不稳定,甚至黑化引起架桥作用。 钙皂 再通过 复分解反应 把锌皂与 聚氯乙稀 中的稳定氯原子作用后生产的氯化锌再生成锌皂,从而一方面活化了锌皂,从而一方面活化锌皂,另一方面又抑制了氯化锌的破坏作用。大量的 有机化合物 能极大的改善制品的初期着色,故也常用于 稳定剂 中以弥补钙锌稳定剂的前期着色的不足。

多元醇 类也被用于 PVC 钙锌稳定剂中。多元醇的作用是通过螯合金属 氯化物 来抑制劣化,此外多元醇还可以在金属盐的 催化 作用下置换 丙烯基 ,对改善钙锌稳定剂的初期着 色相 也有较好的效果,但严重的压析性影响了多元醇应用,同时在绝缘要求高的 聚氯乙稀 制品中多元醇的应用受到限制。

酸吸收剂可以作为PVC的辅助 稳定剂 使用。人们推测他们能够在降解反应点形成 配位化合物 并使反应点活性降低,同时还能够捕捉具有催化作用的活动的HCl能避免脱HCl的反应继续进行。环 氧化物 也常与钙锌稳定剂并用,起到一定的协同效应。

总之,复合热 稳定剂 有利于规模生产,为铅盐热稳定剂的发展提供了新的方向。复合铅盐稳定剂一个重要指标是铅的含量,目前所生产的复合铅盐稳定剂含铅量一般为20%-60%;在 聚氯乙稀 塑料门窗型材生产上的用量为3.5-6份。