PVC木塑材料用環保型鈣鋅復合穩定劑及其制備方法技術

本發明專利技術公開了一種PVC木塑材料用環保型鈣鋅復合穩定劑，包括以下組分：鈣鹽主穩定劑、鋅鹽主穩定劑、納米二氧化硅、潤滑劑、β?環糊精改性聚吡嚨、抗氧劑以及紫外線吸收劑。本發明專利技術的鈣鋅復合穩定劑具有優異的耐候性，不易變色，既可以提高PVC木塑材料的壽命，又可以大大提高其機械強度，還具有很好的環保性，綜合性能突出。

Environmental protection type calcium zinc composite stabilizer for PVC wood plastic material and preparation method thereof

The present invention discloses environment-friendly calcium zinc composite stabilizer for PVC wood material, which comprises the following components: calcium salt, zinc salt and main stabilizer stabilizer, lubricant, nano silica, beta cyclodextrin modified polypyrrolone, antioxidant and UV absorber. Excellent weather resistance calcium zinc composite stabilizer of the invention, not easy to change, can not only improve the PVC wood material life, but also can greatly improve the mechanical strength, but also has good environmental protection, outstanding integrated performance.

【技術實現步驟摘要】
PVC木塑材料用環保型鈣鋅復合穩定劑及其制備方法
本專利技術屬于化學穩定劑
，更具體地，本專利技術涉及一種PVC木塑材料用環保型鈣鋅復合穩定劑及其制備方法。
技術介紹
將聚氯乙烯(PVC)、穩定劑、加工改性劑、填料以及發泡劑等合理混配，能夠生產出各種不同用途的PVC木塑材料。其中，穩定劑的性能好壞對PVC木塑材料的性能影響很大。目前，PVC木塑材料行業中，一般使用無毒鈣鋅復合穩定劑，其是世界公認的無毒、環保型熱穩定劑，且具有價格低廉、潤滑性良好等優點。但是，目前市場上用的鈣鋅復合穩定劑，一方面，耐候性不好，容易變色；另一方面，添加含量較高時會顯著降低PVC木塑材料的強度。因此，有必要開發一種既具有良好耐熱性和耐候性，又不會降低PVC木塑材料的強度的環保型鈣鋅復合穩定劑。
技術實現思路
為了解決上述問題，本專利技術的一個方面提供一種PVC木塑材料用環保型鈣鋅復合穩定劑，其特征在于，按重量份計，包括以下組分：30重量份的鈣鹽主穩定劑、10～30重量份的鋅鹽主穩定劑、5～10重量份的納米二氧化硅、5～10重量份的潤滑劑、5～10重量份的β-環糊精改性聚吡嚨、1～5重量份的抗氧劑以及1～5重量份的紫外線吸收劑。在一種實施方式中，所述鈣鹽主穩定劑選自硬脂酸鈣、棕櫚酸鈣、油酸鈣、月桂酸鈣、十五碳脂肪酸鈣、苯甲酸鈣以及十二烷基苯磺酸鈣中的至少一種。在一種實施方式中，所述鋅鹽主穩定劑為選自硬脂酸鋅、棕櫚酸鋅、油酸鋅、月桂酸鋅、十七碳脂肪酸鋅、十五碳脂肪酸鋅、苯甲酸鋅以及十二烷基苯磺酸鋅中的至少一種。在一種實施方式中，所述潤滑劑選自硬脂酸丁酯、單硬脂酸甘油酯、季戊四醇硬脂酸酯、液體白臘、固體白臘、聚乙烯蠟、石蠟、硬脂肪酸以及季戊四醇中的至少一種。在一種實施方式中，所述β-環糊精改性聚吡嚨由以下方法制備而成：在完全干燥的三口燒瓶中加入0.5～0.98摩爾的二酐和適量間甲酚，在氮氣保護下攪拌，當二酐完全溶解后，加入1摩爾的四胺，在室溫下攪拌30min后，加熱至75～85℃，反應3.5～4.5h，再在175～185℃下，反應3.5～4.5h；反應結束后，降至室溫，把溶液倒入甲醇中，有沉淀析出；用甲醇反復洗滌去除溶劑后過濾后，于真空烘箱中50℃下烘干22～24h，即得氨基封端的聚吡嚨預聚物；在500毫升三頸瓶中，依次加入0.3克β-環糊精、0.07克氫氧化鈉、0.05克環氧氯丙烷、12克上述得到的氨基封端的聚吡嚨預聚物、100毫升甲醇以及200毫升二甲基亞砜，氮氣保護并在80℃反應2小時后，降至室溫，沉析到丙酮中，過濾并收集產物，于60℃下真空干燥20小時，得到β-環糊精改性聚吡嚨。在一種實施方式中，所述二酐選自均苯四甲酸酐、3,4,9,10-苝四羧酸酐、4,4'-(六氟異丙烯)二酞酸酐、雙環[2.2.2]辛-7-烯-2,3,5,6-四羧酸二酐、3,3',4,4'-二苯甲酮四甲酸二酐以及1,4,5,8-萘四甲酸二酐中的任意一種或多種；所述四胺選自3，3’-二氨基聯苯胺、3，3’，4，4’-四氨基二苯醚、3，3’，4，4’-四氨基二苯砜、3，3’，4，4’-四氨基二苯甲酮、l，2，4，5-四氨基苯以及1，2，5，6-四氨基萘中的任意一種或多種。在一種實施方式中，所述抗氧劑選自β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸正十八碳醇酯、三[2，4-二叔丁基苯基]亞磷酸酯以及四[β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯中的至少一種。在一種實施方式中，所述的紫外線吸收劑選自紫外線吸收劑UV-9、紫外線吸收劑UV-531、紫外線吸收劑UV-327、紫外線吸收劑UV-P以及紫外線吸收劑UV-320中的至少一種。在一種實施方式中，所述的PVC木塑材料用環保型鈣鋅復合穩定劑，按重量份計，還包括0.1～1重量份的4,4’-二硝基二苯乙烯-2,2’-二磺酸。在一種實施方式中，所述的PVC木塑材料用環保型鈣鋅復合穩定劑，按重量份計，還包括1～5重量份的氨基封端聚醚胺；所述氨基封端聚醚胺的制備方法為：在1000mL干燥的三頸瓶中，依次加入95克的環氧樹脂E51、0.26mol的芐胺和700克二甲基亞砜，通氮氣保護并磁力攪拌；室溫攪拌1h后，升溫95℃反應6h,反應結束后，降至室溫，并迅速倒入2000mL去離子水中，得到大量固體沉淀；用去離子水反復洗滌該產物后，抽濾并收集聚合物，于真空烘箱中，50℃干燥24小時，得到氨基封端聚醚胺。本專利技術的另一方面提供PVC木塑材料用環保型鈣鋅復合穩定劑的制備方法，包括：將所述的配方組分加入高速攪拌機中，在50-80℃條件下攪拌1min-10min，攪拌速率為為1000-1500r/min，冷卻后得到。與現有技術相比，本專利技術的有益效果為：1、聚吡嚨具有優異的耐候性，耐老化能力和剛性，通過β-環糊精改性既可以大大提高其與PVC體系的相容性，又可以形成互穿網絡結構，大大提高體系的強度，從而提供了本專利技術的有益技術效果。2、少量4,4'-二硝基二苯乙烯-2,2'-二磺酸的加入可進一步提高體系的剛性，并同時與聚吡嚨環發生離子交聯，提高體系的交聯密度，進一步提高強度，從而提供了本專利技術的有益技術效果。3、氨基封端聚醚胺的加入可進一步提高體系的交聯密度，進一步提高強度，從而提供了本專利技術的有益技術效果。參考以下詳細說明更易于理解本申請的上述以及其他特征、方面和優點。具體實施方式原料:所有四胺、二酐均購自CTI，SigmaAldrich，AlfaAesar或SCRC，并且直接使用，無需進一步純化。納米二氧化硅為贏創德固賽A200。聚乙烯蠟為霍尼韋爾的A-C810A。MS樹脂(端硅烷基聚醚預聚體)為新加坡電氣化學的TX-100S。其他原料均購自阿拉丁試劑有限公司。實施例1依次將30重量份的硬脂酸鈣、28重量份的十二烷基苯磺酸鋅、8重量份的納米二氧化硅、6重量份的聚乙烯蠟、7重量份的β-環糊精改性聚吡嚨、3重量份的三[2，4-二叔丁基苯基]亞磷酸酯以及3重量份的紫外線吸收劑UV-327加入高速攪拌機中，在60℃條件下攪拌10min，攪拌速率為為1250r/min，冷卻后得到鈣鋅復合穩定劑；所述β-環糊精改性聚吡嚨由以下方法制備而成：在完全干燥的三口燒瓶中加入0.96摩爾的3,4,9,10-苝四羧酸酐以及1000mL的間甲酚，在氮氣保護下攪拌，當二酐完全溶解后，加入1摩爾的3，3’-二氨基聯苯胺，在室溫下攪拌30min后，加熱至75℃，反應3.5h，再在185℃下，反應4.5h；反應結束后，降至室溫，把溶液倒入甲醇中，有沉淀析出；用甲醇反復洗滌去除溶劑后過濾后，于真空烘箱中50℃下烘干24h，即得氨基封端的聚吡嚨預聚物；在500毫升三頸瓶中，依次加入0.3克β-環糊精、0.07克氫氧化鈉、0.05克環氧氯丙烷、12克上述得到的氨基封端的聚吡嚨預聚物、100毫升甲醇以及200毫升二甲基亞砜，氮氣保護并在80℃反應2小時后，降至室溫，沉析到丙酮中，過濾并收集產物，于60℃下真空干燥20小時，得到β-環糊精改性聚吡嚨。實施例2依次將30重量份的硬脂酸鈣、28重量份的十二烷基苯磺酸鋅、8重量份的納米二氧化硅、6重量份的聚乙烯蠟、7重量份的β-環糊精改性聚吡嚨、3重量份的三[2，4-二叔丁基苯基]亞磷酸酯以及3重量份的紫外線吸收劑UV-3本文檔來自技高網...

【技術保護點】
PVC木塑材料用環保型鈣鋅復合穩定劑，其特征在于，按重量份計，包括以下組分：30重量份的鈣鹽主穩定劑、10～30重量份的鋅鹽主穩定劑、5～10重量份的納米二氧化硅、5～10重量份的潤滑劑、5～10重量份的β?環糊精改性聚吡嚨、1～5重量份的抗氧劑以及1～5重量份的紫外線吸收劑。

【技術特征摘要】
1.PVC木塑材料用環保型鈣鋅復合穩定劑，其特征在于，按重量份計，包括以下組分：30重量份的鈣鹽主穩定劑、10～30重量份的鋅鹽主穩定劑、5～10重量份的納米二氧化硅、5～10重量份的潤滑劑、5～10重量份的β-環糊精改性聚吡嚨、1～5重量份的抗氧劑以及1～5重量份的紫外線吸收劑。2.權利要求1的PVC木塑材料用環保型鈣鋅復合穩定劑，其特征在于，所述鈣鹽主穩定劑選自硬脂酸鈣、棕櫚酸鈣、油酸鈣、月桂酸鈣、十五碳脂肪酸鈣、苯甲酸鈣以及十二烷基苯磺酸鈣中的至少一種。3.權利要求1的PVC木塑材料用環保型鈣鋅復合穩定劑，其特征在于，所述鋅鹽主穩定劑為選自硬脂酸鋅、棕櫚酸鋅、油酸鋅、月桂酸鋅、十七碳脂肪酸鋅、十五碳脂肪酸鋅、苯甲酸鋅以及十二烷基苯磺酸鋅中的至少一種。4.權利要求1的PVC木塑材料用環保型鈣鋅復合穩定劑，其特征在于，所述潤滑劑選自硬脂酸丁酯、單硬脂酸甘油酯、季戊四醇硬脂酸酯、液體白臘、固體白臘、聚乙烯蠟、石蠟、硬脂肪酸以及季戊四醇中的至少一種。5.權利要求1的PVC木塑材料用環保型鈣鋅復合穩定劑，其特征在于，所述β-環糊精改性聚吡嚨由以下方法制備而成：在完全干燥的三口燒瓶中加入0.5～0.98摩爾的二酐和適量間甲酚，在氮氣保護下攪拌，當二酐完全溶解后，加入1摩爾的四胺，在室溫下攪拌30min后，加熱至75～85℃，反應3.5～4.5h，再在175～185℃下，反應3.5～4.5h；反應結束后，降至室溫，把溶液倒入甲醇中，有沉淀析出；用甲醇反復洗滌去除溶劑后過濾后，于真空烘箱中50℃下烘干22～24h，即得氨基封端的聚吡嚨預聚物；在500毫升三頸瓶中，依次加入0.3克β-環糊精、0.07克氫氧化鈉、0.05克環氧氯丙烷、12克上述得到的氨基封端的聚吡嚨預聚物、100毫升甲醇以及2...

【專利技術屬性】
技術研發人員：毛國標，
申請(專利權)人：揚州市江都區德輝新材料有限公司，
類型：發明
國別省市：江蘇,32