專利名稱：一種環(huán)狀稀土熱穩(wěn)定劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種環(huán)狀稀土熱穩(wěn)定劑及其制備方法，特別是涉及PVC材料熱穩(wěn)定劑，屬于化學(xué)試劑領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
熱穩(wěn)定劑目前主要有鉛類、金屬皂類、有機(jī)錫類、稀土類、有機(jī)銻類五大類和有機(jī)輔助劑。鉛鹽類穩(wěn)定劑存在毒性、且造成一系列環(huán)境問題，因此鉛鹽復(fù)合熱穩(wěn)定劑順應(yīng)趨勢而誕生，雖然鉛鹽的使用量減少了，但仍存在毒害，鎘鉛熱穩(wěn)定劑的淘汰已是歷史的必然。 而有機(jī)錫雖然熱穩(wěn)定性高，污染危害小，但價(jià)格昂貴，成本高，且有異味，使其發(fā)展處于受限狀態(tài)。稀土熱穩(wěn)定劑，使用效果不是很理想，性能有待改善。因此開發(fā)一種我國特有的性能高效、無毒、符合我國目前生產(chǎn)國情的低價(jià)稀土熱穩(wěn)定劑，實(shí)現(xiàn)我國稀土資源的高效利用， 具有非常重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種成本低、具有優(yōu)良的熱穩(wěn)定性、無毒、無鉛、鎘污染、無臭、無硫化污染、綠色環(huán)保的，可適應(yīng)各種軟質(zhì)塑料、上水管材、注塑件等無毒制品生產(chǎn)要求的一種環(huán)狀稀土熱穩(wěn)定劑及其制備方法。技術(shù)解決方案本發(fā)明一種環(huán)狀稀土熱穩(wěn)定劑及其制備方法，其步驟如下1)將呋喃400 800g和順丁烯二酸酐570 1150g混合，升溫至50 60°C，恒溫?cái)嚢?0 40min，然后冷卻、研磨、制成2，5- 二丁酸酐呋喃；2)取2，5- 二丁酸酐呋喃800 2000g和1. 2 3kg去離子水加入帶有磨碎機(jī)的反應(yīng)器中，加熱攪拌，溫度達(dá)到70 90°C時(shí)，攪拌15 30min，加入摩爾濃度為2mol/L硝酸稀土溶液2 4L，待攪拌均勻后，在30 50min內(nèi)加入摩爾濃度為0. 5mol/L 1. 5mol/ L的氨水溶液20 40L，不斷攪拌，恒溫20 40min，趁熱采用抽濾法分離，并以蒸餾水洗劑 3 5次后，在120°C下烘干至恒重，研磨，既得產(chǎn)品。本發(fā)明所述的一種環(huán)狀稀土熱穩(wěn)定劑，添加的稀土離子既可以是單一稀土離子， 也可以是共生稀土離子。添加的稀土離子是指包含鑭(La)、鈰(Ce)、鐠(Pr)、釹(Nd)、釤(Sm)、銪(Eu)、釓 (Gd)、鋱(Tb)、鏑(Dy)、鈥(Ho)、鉺(Er)、銩(Tm)JI (Yb)或镥(Lu)，或一種以上混合物。本發(fā)明采用順丁烯酸酐做熱穩(wěn)定劑的反應(yīng)物，順丁烯酸酐是二元酸，可以顯著減少酸的用量，而提高熱穩(wěn)定劑相對單位質(zhì)量效果；易形成顆粒較小的稀土化合物，增加其在PVC中的分散度，提高效率，減少使用量；呋喃結(jié)構(gòu)式中含有雙鍵，可以吸收PVC分解脫出的HC1，提高熱穩(wěn)定性；呋喃中含有一個0原子，易與稀土形成配合物，增加PVC的穩(wěn)定性和提高塑化效率；采用本發(fā)明方法制備的熱穩(wěn)定劑，其環(huán)狀結(jié)構(gòu)和各基團(tuán)間的相互協(xié)同作用，使穩(wěn)定劑的功能得到顯著提高，獲得適用于PVC制品加工的高效熱穩(wěn)定劑。本發(fā)明制備過程，合成工藝簡單，減少了設(shè)備的容量和使用數(shù)量，縮短了反應(yīng)時(shí)間，而且成品的純度高；熱穩(wěn)定劑在制備過程中采用帶磨碎機(jī)的反應(yīng)設(shè)備，減小了制品的顆粒度，為后續(xù)的研磨節(jié)約了大量時(shí)間。稀土元素具有抗紫外線能力、強(qiáng)烈的絡(luò)合配位能夠很好地提高PVC的塑化時(shí)間、制品韌性和抗沖擊強(qiáng)度。本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)1.該熱穩(wěn)定劑，以水和有機(jī)溶劑作為反應(yīng)介質(zhì)，成本低，減少環(huán)境污染。2.該熱穩(wěn)定劑無毒，無鉛、鎘污染，無臭，無硫化污染，綠色環(huán)保，且解決了傳統(tǒng)單一熱穩(wěn)定劑初期著色性差、熱穩(wěn)定劑時(shí)間短、流動性差、耐候性弱等問題。3.該熱穩(wěn)定劑顆粒小、結(jié)構(gòu)式中含多個0元素易與稀土配合，能夠很好的和PVC互溶，使復(fù)合熱穩(wěn)定劑能夠充分的分散到PVC樹脂中，減少了熱穩(wěn)定劑的用量、縮短了塑化時(shí)間、提高了韌性。4.結(jié)構(gòu)式中含有雙鍵，能夠顯著提高熱穩(wěn)定劑的效果。5.使用該熱穩(wěn)定劑后，PVC樹脂加工時(shí)流動性、塑化效果提高，PVC樹脂的后續(xù)加工性能得到改善；并且熱穩(wěn)定劑與PVC樹脂界面結(jié)合較好，無析出、明顯分層現(xiàn)象,使碳酸鈣類型的增強(qiáng)劑添加量增加，制品的性能得到一定的提高。6.本發(fā)明的制備方法操作簡單，易于實(shí)施。7.本發(fā)明與有機(jī)錫和硬脂酸稀土穩(wěn)定劑對比表按重量百分比
權(quán)利要求
1.一種環(huán)狀稀土熱穩(wěn)定劑的制備方法，其特征在于，方法步驟如下1)將呋喃400 800g和順丁烯二酸酐570 1150g混合，升溫至50 60°C，恒溫?cái)嚢?0 40min，然后冷卻、研磨、制成2，5-二丁酸酐呋喃；2)取2，5-二丁酸酐呋喃800 2000g和1. 2 3kg去離子水加入帶有磨碎機(jī)的反應(yīng)器中，加熱攪拌，溫度達(dá)到70 90°C時(shí)，攪拌15 30min，加入摩爾濃度為2mol/L硝酸稀土溶液2 4L，待攪拌均勻后，在30 50min內(nèi)加入摩爾濃度為0. 5mol/L 1. 5mol/L的氨水溶液20 40L，不斷攪拌，恒溫20min，采用抽濾法分離，并以蒸餾水洗劑3 5次后， 在120°C下烘干至恒重，研磨，既得產(chǎn)品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種環(huán)狀稀土熱穩(wěn)定劑，其特征在于，硝酸稀土中的稀土離子為單一稀土離子，或共生稀土離子。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種環(huán)狀稀土熱穩(wěn)定劑，其特征在于，稀土離子包含鑭La、鈰 Ce、鐠ft·、釹Nd、釤Sm、銪Eu、釓Gd、鋱Tb、鏑Dy、鈥Ho、鉺Er、銩Tm、鐿％或镥Lu，或一種以上混合物。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種環(huán)狀稀土熱穩(wěn)定劑及其制備方法，屬于化學(xué)試劑領(lǐng)域。本發(fā)明采用硝酸稀土、呋喃、順丁烯二酸酐化學(xué)合成。本發(fā)明結(jié)構(gòu)式中含有雙鍵，可以吸收PVC分解脫出的HCl，顯著提高熱穩(wěn)定性；結(jié)構(gòu)式中含有多個O原子，易與稀土形成配合物，增加PVC的穩(wěn)定性和提高塑化效率；同時(shí)顯著提高低溫抗沖擊性、斷裂伸長率；無毒、無鉛、鎘污染、無臭、無硫化污染、綠色環(huán)保，可適應(yīng)各種無毒制品的生產(chǎn)要求；而且與PVC分散性、相容性好，提高了制品的熔融性和透明性；由于稀土的引入顯著提高了PVC的抗氧性、抗紫外線輻射性、耐候性差等問題，降低了PVC加工制品的生產(chǎn)成本。本品適用于軟質(zhì)塑料、上水管材、注塑件等PVC制品的加工。
文檔編號C08K5/1539GK102351889SQ20111019953
公開日2012年2月15日 申請日期2011年7月5日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月5日
發(fā)明者姜在勇, 李梅, 柳召剛, 王海鷗, 王覓堂, 胡艷宏 申請人:內(nèi)蒙古科技大學(xué)