中國專利101041729介紹了采用高級脂肪酸與Ca - Zn氧化物或氫氧化物,復合催化劑存在下,一步熔融法直接合成脂肪酸鈣、脂肪酸鋅,進一步與水滑石、β一二酮、雙酚A等復配得到鈣鋅熱穩定劑。
與傳統水溶液皂化法相比,該方法實現一步合成高級脂肪酸鈣、脂肪酸鋅,轉化率均接近100%,設備利用率由原來的10%左右提高到85%以上,少了過濾、洗滌、脫水、干燥等工序,生產環節短,生產周期由原來的15h縮短至6h左右,生產成本低,無“三廢”排放,具有明顯的技術和經濟優勢。復配后的鈣鋅熱穩定劑靜態老化實驗變黃時間達到60min以上,剛果紅實驗變色時間達到42min以上。唐贏等用自行研制的大分子、高含鋅熱穩定劑,與ZnSt2進行了靜態熱穩定實驗對比,并同CaSt2進行了復配研究。該熱穩定劑用于PVC軟質、半硬質、硬質制品的初步配方研究、制樣及性能測試結果表明,該鈣鋅熱穩定劑,通過潤滑劑系統的配合設計,可以作為PVC異型材、管材、片材、醫用塑料、食品包裝、玩具等的無毒環保型助劑。
劉艷斌等通過堿中和法制備了庚二酸鈣、壬二酸鈣和壬二酸鋅,用復分解反應法制備了二聚酸鈣,用剛果紅法與熱烘法研究了二元羧酸鹽對PVC的熱穩定作用。結果表明,二元羧酸鹽具有較好的熱穩定性,尤其是壬二酸鈣,因金屬含量高且與PVC糊的相容性好,具有相對較好的熱穩定性和初期著色性。鄭國雄等合成一種含非對稱結構的新型鈣鋅熱穩定劑,通過正交實驗篩選出與輔助穩定劑協同作用的最佳配方:w(鈣鋅皂):w(β-二酮):w(季戊四醇單十六酸酯):w(亞磷酸三苯酯)=l00:0.2:0.75:0.75。同時研究了這種配方對PVC熱穩定性和力學性能的影響。結果表明,其熱穩定性能優于其他對比用熱穩定劑。當用量為4份時,PVC的熱穩定性和力學性能最佳。
蔣金博等采用環己二醇二縮水甘油醚作為輔助熱穩定劑,與鈣鋅穩定劑復配,通過剛果紅熱穩定測試,研究了它們相互間的協同作用及機理。結果表明,環己二醇二縮水甘油醚與鈣鋅復合穩定劑有很好的協同作用,能有效地抑制鈣鋅穩定劑使用中的“鋅燒”現象。當w(Ca):w(Zn)=3:1時,熱穩定性最好,熱穩定時間為38min。郭立新等以一種簡便的方法制備了以環氧脂肪酸鈣、環氧脂肪酸鋅為主,環氧基保留完好的高純度環氧脂肪酸固體鈣鋅復合穩定劑。它對PVC的熱穩定作用類似CaSt2、ZnSt2穩定劑,但熱穩定性能更優,且具有較好的初期著色性,可用于無毒制品,有良好的社會和經濟效益。王大年等的專利CN101007878采用柱撐水滑石、不飽和脂肪酸稀土、直接合成法環氧脂肪酸Ca - Zn,經化學合成、改質處理、優化復配等,制備了一種PVC用水滑石~稀土~鈣鋅熱穩定劑。該產品具有卓越的長期熱穩定效果及優良的初期著色性、透明性、耐候性、塑化性能好,可提高制品質量,高效、無毒、無污染、成本低廉,可替代價格昂貴的有機錫,廣泛適用于上水管材、型材、透明粒料、薄膜、醫用器械、玩具、冰箱封條及箱體板材等PVC制品中,有廣闊的市場前景。
鈣鋅復合熱穩定劑無毒、價廉、潤滑性好,但熱穩定性能較差,而且鋅皂常造成制品“鋅燒”,在制品性能要求較高的場合,鋅皂的使用也受到限制。雖然我國在鈣鋅熱穩定劑的研究與開發方面已取得一定進展,但與達國家相比,差距還較大。為促進熱穩定劑無毒化進程的發展,仍應大力開展鈣鋅復合熱穩定劑的研究開發,這是我國PVC熱穩定劑無毒化最經濟、快捷、有效的方法之一。
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