<span id="xltbl"></span>

            <form id="xltbl"><track id="xltbl"><address id="xltbl"></address></track></form>

            <rp id="xltbl"></rp>
              <dl id="xltbl"><dfn id="xltbl"></dfn></dl>
              合肥金星智控科技股份有限公司
              宣傳

              位置:中冶有色 >

              有色技術頻道 >

              > 功能材料技術

              > 鈣鋅穩定劑及其生產工藝和生產設備的制作方法

              鈣鋅穩定劑及其生產工藝和生產設備的制作方法

              314   編輯:中冶有色技術網   來源:杭州錦新高分子材料有限公司  
              2023-11-03 15:34:21
              一種鈣鋅穩定劑及其生產工藝和生產設備的制作方法

              本發明涉及化工助劑的技術領域,尤其是涉及一種鈣鋅穩定劑,本發明還涉及該鈣鋅穩定劑的生產工藝和生產設備。

              背景技術:

              在聚氯乙烯的生產和使用過程中,會發生脫hcl反應,容易引發聚氯乙烯降解。為抑制聚氯乙烯的降解,常會在聚氯乙烯加工過程中添加穩定劑。穩定劑包括鎘穩定劑、鉛穩定劑和鈣鋅穩定劑。但由于鎘和鉛均為重金屬,對人體的毒性較大,對環境的危害也較大,因此已遭到棄用。

              鈣鋅穩定劑是一種聚氯乙烯生產過程中的常用穩定劑,用于提升聚氯乙烯的耐熱性和耐候性。在鈣鋅穩定劑中含有羧酸鈣和羧酸鋅,羧酸鋅一方面能與游離的氯化氫發生反應,形成氯化鋅,另一方面也可以用羧酸基團取代聚氯乙烯上的氯原子,形成酯基,從而起到穩定聚氯乙烯結構的作用。羧酸鈣不能對聚氯乙烯形成酯基取代,但可以與游離的氯化鋅發生復分解反應,形成羧酸鋅和氯化鈣;由于氯化鋅是較強的路易斯酸,因此容易催化聚氯乙烯的脫氯過程,即發生“燒鋅”現象,通過羧酸鈣對氯化鋅進行中和后,可以有效避免燒鋅現象發生,從而有助于提高聚氯乙烯的整體品質。

              在上述鈣鋅穩定劑在生產過程中存在一個問題,即氯化鈣在聚氯乙烯中溶解性較差,容易析出并產生較大的晶體,導致聚氯乙烯整體結構不均勻,降低聚氯乙烯的強度。

              為解決上述問題,公開號為cn106280106a、公開日為2017年1月4日的中國發明專利公開了一種電線電纜用耐高溫環保無毒鈣鋅穩定劑及其生產方法。該穩定劑首先由硬脂酸和金屬氧化物在催化劑存在下直接反應生成復合鈣鋅金屬皂,再依據設定的配方,采用螯合劑、輔助穩定劑、潤滑劑和抗氧劑與復合鈣鋅金屬皂進行混合物反應,制得鈣鋅穩定劑。該鈣鋅穩定劑中的螯合劑選用乙二胺四乙酸、氨基三乙酸和二亞乙基三胺五乙酸中的一種。

              乙二胺四乙酸、氨基三乙酸和二亞乙基三胺五乙酸均為螯合能力較強的螯合劑,在加工過程中,螯合劑容易事先與體系中的鋅離子和鈣離子發生螯合,形成穩定的螯合結構,并釋放出硬脂酸。上述過程會導致鈣離子和鋅離子無法繼續結合聚氯乙烯中產生的氯化氫,降低了該穩定劑對聚氯乙烯的熱穩定效果。

              技術實現要素:

              針對現有技術存在的不足,本發明的第一個目的是提供一種鈣鋅穩定劑,在有效減少氯化鈣從聚氯乙烯中析出的同時,提高穩定劑對聚氯乙烯的穩定效果,從而提高聚氯乙烯的強度、耐候性和耐熱性。

              本發明的第二個目的是提供一種用于生產上述鈣鋅穩定劑的生產工藝,可以通過連續、簡單的工藝對上述鈣鋅穩定劑進行生產。

              本發明的第三個目的是提供一種用于生產上述鈣鋅穩定劑的設備,以一鍋煮的形式實現鈣鋅穩定劑的生產,簡化了鈣鋅穩定劑生產過程中的工序,提高鈣鋅穩定劑的生產效率。

              本發明的第一個目的是通過以下技術方案得以實現的:

              一種鈣鋅穩定劑,包括如下質量份物料:硬脂酸鈣:120-270份;硬脂酸鋅:60-97份;抗老化劑:30-66份;潤滑劑:45-70份;沸石粉:100-215;填料;200-500份;所述沸石粉的粒徑小于100μm。

              在上述技術方案中,沸石粉中存在較多的孔隙結構,可以吸附硬脂酸鈣、硬脂酸鋅等物料,由于氯化氫分子較小,可以自由穿梭于沸石粉內,因此沸石粉不會限制硬脂酸鋅、硬脂酸鈣與氯化氫反應,因此,當該鈣鋅穩定劑摻雜于聚氯乙烯中時,可以有效提高聚氯乙烯的耐熱性和耐候性。此外,在氯化鈣從聚氯乙烯中析出過程中,會受到沸石粉上微孔的引導,因此,因此析出的氯化鈣顆粒尺寸較小,可以在聚氯乙烯中更加均勻地分布,不易形成較大的顆粒,有助有提高聚氯乙烯在受熱后的強度。

              潤滑劑為乙撐雙硬脂酸酰胺、聚乙烯蠟中的至少一種。乙撐雙硬脂酸酰胺、聚乙烯蠟作為潤滑劑,與聚氯乙烯具有較好的兼容性,在聚氯乙烯生產過程中可以減少鈣鋅穩定劑結塊化的現象發生,從而有助于該鈣鋅穩定劑用于生產聚氯乙烯時更容易與聚氯乙烯混溶。

              抗老化劑為四[β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯、4,4'-硫代雙(6-叔丁基-3-甲基苯酚)、三[2.4-二叔丁基苯基]亞磷酸酯、3-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸正十八烷醇酯中的一種或多種。上述抗老化劑可以抑制聚氯乙烯在空氣中的氧化,從而有助于進一步提高該鈣鋅穩定劑提升聚氯乙烯耐候性的效果。

              本發明在一較佳示例中可以進一步配置為:所述硬脂酸鈣與硬脂酸鋅的物質的量之比為(2-2.8):1。

              在鈣鋅穩定劑吸收氯化氫的過程中,若鋅的比例過大,容易產生燒鋅現象,從而導致聚氯乙烯發黑,當鈣含量較多時,聚氯乙烯則容易發生赤橙變色。當硬脂酸鈣與硬脂酸鋅的物質的量之比為(2-2.8):1時,聚氯乙烯既不易因“燒鋅”而發黑,也不易發生赤橙變色,有助于進一步提高聚氯乙烯的耐熱性和耐候性。

              本發明在一較佳示例中可以進一步配置為:該鈣鋅穩定劑還包括強化助劑,強化助劑加入的質量份為50-110份,所述強化助劑選取水滑石、蒙脫土、氧化石墨烯薄膜中的至少一種。

              蒙脫土、水滑石和氧化石墨烯薄膜具有如下特性:1、上述材料具有較強的吸附性能,可以對沸石粉進行吸附和固定,從而使沸石粉更加穩定,不易團聚;2、上述材料具有層狀的結構,在聚氯乙烯中有助于限制鈣離子通過,進一步限制氯化鈣析出并形成較大的晶體;3、上述材料具有較強的交聯性能,在摻雜于聚氯乙烯中時有助于進一步提高聚氯乙烯的強度。

              本發明在一較佳示例中可以進一步配置為:所述填料為碳酸鈣粉末和多元醇形成的組合物,所述碳酸鈣粉末和多元醇的質量比為(0.6-1):1。

              在上述技術方案中,碳酸鈣粉為固體物料,起到固化、支撐作用,便于該鈣鋅穩定劑的成型和運輸。多元醇為液體,在鈣鋅穩定劑的生產過程中可以起到助溶作用,有助于鈣鋅穩定劑的生產。且生產過程中,多元醇可以與原料中的硬脂酸發生反應,進而形成多元醇硬脂酸酯,即可以作為溶劑存在,也可以起到輔助潤滑的作用,并消耗了多余的硬脂酸,因此在反應時可以加入過量硬脂酸,無需精確控制,有助于降低鈣鋅穩定劑的生產成本,減少產生的廢料,實現綠色生產。此外,多元醇的沸點較高,因此在反應過程中不易蒸發和損失,有助于提高反應的連續性,減少物料的浪費。

              本發明的第二個目的是通過以下技術方案得以實現的:一種用于生產鈣鋅穩定劑的生產工藝,包括如下步驟:

              s1:將硬脂酸、氫氧化鈣和氧化鋅與填料混合中,加熱至130-150℃,并混合均勻,反應40-60min,制備得到硬脂酸鈣-硬脂酸鋅混合液;

              s2:將步驟s1中獲得的硬脂酸鈣-硬脂酸鋅混合液降溫至120-130℃,加入潤滑劑、抗老化劑以及填料,充分混合均勻并反應20-35min,得到第一混合漿料;

              s3:將步驟s2中獲得的第一混合漿料降溫至85-105℃,并加入沸石粉,充分混合,30-75min,得到第二混合漿料;

              s4:將第二混合漿料冷卻至室溫并碎片化,得到成品鈣鋅穩定劑;

              其中,步驟s1中和步驟s2中,加入的填料的質量之比為1:(2-5),填料在步驟s1和步驟s2中加入的總量為200-500份,在各個步驟中分別加入如下質量份的物料:

              在步驟s1中,以質量份數計,氫氧化鈣:27-62份,氧化鋅:14-23份,硬脂酸440-620份,且硬脂酸的物質的量大于氫氧化鈣和氧化鋅的物質的量之和的1.2倍;

              在步驟s2中,潤滑劑45-70份,抗老化劑30-66份;

              在步驟s3中,沸石粉100-215份。

              在上述技術方案中,通過氫氧化鈣和氧化鋅與硬脂酸反應,可以形成硬脂酸鈣和硬脂酸鋅,隨后,多余的硬脂酸會與填料中的多元醇反應。該反應需要在較高的溫度下進行,但是溫度不得高于150℃,否則硬脂酸與多元醇之間會形成發生多元酯化,造成整個反應體系粘稠,攪拌困難。之后降溫并向體系中加入潤滑劑、抗老化劑和剩余的填料,攪拌形成均勻體系。上述體系攪拌均勻后進行第二次降溫并加入沸石粉,其目的在于使沸石粉更加有效地對硬脂酸鋅和硬脂酸鈣份子進行吸附。若溫度過高,硬脂酸鋅和硬脂酸鈣分子運動活潑,不利于其吸附在沸石粉的孔隙結構中。但是,當降溫幅度過大時,過量的硬脂酸容易從體系中析出,造成體系黏度增大,進而使攪拌較為困難,因此,85-105℃為較佳的反應溫度范圍。上述過程中均在常壓下進行,無需苛刻的反應條件,同時也無需對每一步的反應物進行分離和提純,可以連續地實現鈣鋅穩定劑的生產過程。

              本發明在一較佳示例中可以進一步配置為:在步驟s1中,在硬脂酸、氫氧化鈣、氧化鋅與填料混合后,在體系升溫過程中向體系中加入高沸點溶劑,高沸點溶劑的加入質量份不超過s1中填料的加入質量份的八分之一。

              當硬脂酸的加入量過大時,體系中的多元醇會大量與硬脂酸反應,進而導致體系的流動性變差,攪拌較為困難,不利于硬脂酸與氧化鋅、氫氧化鈣之間發生充分反應。因此在步驟s1中視情況加入高沸點溶劑,其中高沸點溶劑可以選取乙二醇、丙三醇等多元醇,也可以選用dmd、dma、dmso等不與其他物質發生反應的惰性溶劑,當加入量較小時(一般不超過十五分之一),亦可使用水作為加入的溶劑,此時向體系中加入水不影響對體系的加熱過程。另外需要注意的是,當外界溫度過低時,部分高沸點溶劑可能處于固態,因此需要對其先進行預熱,使之成為液態,再加入體系中。不同有機溶劑的沸點和凝固點等性質及處理方法在有機溶劑手冊上均可以進行查詢,本領域技術人員可以依照實際需求選擇使用高沸點溶劑,并進行恰當的處理。加入高沸點溶劑后,可以使步驟s1的反應過程流動性更好,有助于氫氧化鈣、氧化鋅與硬脂酸之間發生更加充分的反應,提高該鈣鋅穩定劑的生產效率和產出品質。

              本發明在一較佳示例中可以進一步配置為:所述步驟s3中,在向第一混合漿料中加入沸石粉后,混合10-15min后,再加入質量份為50-110份強化助劑,繼續混合20-60min。

              在上述技術方案中,先向第一混合漿料中加入沸石粉,使沸石粉充分吸附體系中的硬脂酸鈣和硬脂酸鋅,隨后加入氧化石墨烯薄膜、水滑石、蒙脫土等強化助劑,并通過上述強化助劑對已經吸附硬脂酸鈣和硬脂酸鋅的沸石粉進行固定,從而有助于整體結構的穩定。

              本發明在一較佳示例中可以進一步配置為:在步驟s1、s2和s3中,均采用攪拌的方式對物料進行混合;步驟s1中,攪拌轉速為60-80r/min,步驟s2中,攪拌轉速為800-1000r/min,在步驟s3中,攪拌轉速為60-100r/min。

              在步驟s1中,體系整體黏度較大,因此采用較低的轉速可以減小對攪拌槳的復合,在步驟s2中,加入的填料較多,體系的流動性較好,此時,通過較快的轉速可以使各個物料之間盡快地完成混合,從而提高的生產效率。在步驟s3中,由于加入了強化助劑,強化助劑為層狀結構,采用過快的攪拌速度容易導致強化助劑發生破裂和碎片化,進而失去原本的效果。因此,該較佳實例中的進一步配制可以在保證生產得到的鈣鋅穩定劑的質量的同時,盡可能提高鈣鋅穩定劑的生產效率。

              本發明在一較佳示例中可以進一步配置為:在步驟s3中,所述沸石粉在加入體系中前,先經固體粉碎機粉碎,再經過篩網篩除,所述篩網的篩目為150-500目。

              在上述技術方案中,通過粉碎機可以對沸石粉進行破碎和研磨,隨后使沸石粉經過篩網,篩除其中粒徑較大的部分,取其中粒徑較小的部分,避免在該鈣鋅穩定劑加入因沸石粉顆粒較大造成其加入聚氯乙烯后使聚氯乙烯的強度降低。但是粒徑過小的沸石粉顆粒吸附能力交叉,無法對形成晶體的氯化鈣進行定位。因此,在實驗中發現,粒徑范圍為20-100μm的沸石粉顆粒具有較好的效果,既可以對氯化鈣晶體進行定位,使聚氯乙烯中不至于形成過大的氯化鈣晶體,進而降低聚氯乙烯的強度;也有助于減少沸石粉本身對聚氯乙烯強度的破損。因此,使用150-500目篩對沸石粉進行篩選后,沸石粉的粒徑范圍為20-100μm,具有較為優選的效果。

              本發明的第三個目的是通過以下技術方案得以實現的:鈣鋅穩定劑的生產設備,包括反應部和固化部,所述反應部包括反應釜和設置于反應釜上用于向反應釜中加入物料的入料部,所述入料部包括第一計量料斗、第二計量料斗和入料料斗,其中所述入料料斗連接于反應釜,所述第一計量料斗、第二計量料斗分別通過輸料管連接于入料料斗;固化部包括機架、設置于機架上的熱熔槽、轉動設置于機架上的粘附輥、設置于機架上的冷卻裝置以及設置機架上的刮板;所述熱熔槽中設置有加熱裝置,所述機架上設置有用于驅動粘附輥轉動的驅動裝置;所述粘附輥位于熱熔槽的上方,所述冷卻裝置位于粘附輥的上方,所述刮板抵接于粘附輥的側壁上并位于熱熔槽和粘附輥之間;所述刮板自靠近粘附輥的一側向遠離粘附輥的一側傾斜向下設置;所述反應釜通過出料管連接于熱熔槽,所述出料管與反應釜的連接處設置有電磁閥。

              在上述技術方案中,第一計量料斗和第二計量料斗分別對固體物料和液體物料進行稱量,有助于提高物料的入料效率。物料在入料料斗中匯合并送入反應釜中進行反映。反應釜內可以對溫度和攪拌速度進行控制。反應完成后,鈣鋅穩定劑以熔融態通過出料管流入熱熔槽中,熱熔槽對其中的鈣鋅穩定劑加熱并使之保持熔融態。在上述狀態下,粘附輥部分浸沒于熱熔槽內的鈣鋅穩定劑中,粘附輥轉動時,鈣鋅穩定劑會粘附于粘附輥的側壁上,并受到冷卻裝置的冷卻,從而固化并黏連在粘附輥上。粘附輥繼續轉動,黏連于粘附輥表面的固態鈣鋅穩定劑會被刮板刮落,在刮落的過程中分裂為碎片并隨刮板滑下,形成小碎片狀態的鈣鋅穩定劑,便于包裝和運輸。上述過程中,鈣鋅穩定劑的生產通過一鍋煮的形式進行,簡化了生產工序,有助于提高生產效率,降低生產成本,減少原料的浪費。

              綜上所述,本發明包括以下至少一種有益技術效果:

              1.在本發明中,在鈣鋅穩定劑中加入沸石粉,當上述鈣鋅穩定劑摻入聚氯乙烯后,聚氯乙烯產生氯化氫并與硬脂酸鈣形成氯化鈣時,氯化鈣晶體的結晶過程,會優先生長于沸石的微控結構中,從而減小形成的氯化鈣晶體的粒徑,有助于提高聚氯乙烯的耐熱性和耐候性。

              2.在本發明中,鈣鋅穩定劑中還加入了強化助劑,通過強化助劑的層狀結構提高聚氯乙烯的整體強度,并限制沸石粉在聚氯乙烯內的移動和穿梭,從而進一步提高該鈣鋅穩定劑對聚氯乙烯的強度提升效果。

              3.在本發明中,先通過氫氧化鈣、氧化鋅與硬脂酸的反應制備得到硬脂酸鈣,再將硬脂酸鈣與潤滑劑、抗老化劑、填料混合,降溫后再加入沸石粉,上述過程中無需對副產物進行分離,節約了生產工序,降低了成本。

              4.在本發明中,設計了一種通過一鍋煮的方式對上述鈣鋅穩定劑進行加工的生產設備,并通過固化部將上述鈣鋅穩定劑碎片化,可以實現鈣鋅穩定劑的流水線生產,簡化了生產工序,提高生產效率,降低生產成本,減少原料的浪費。

              附圖說明

              圖1是本發明實施例27中鈣鋅穩定劑生產設備的結構示意圖。

              圖中,1、反應部;2、固化部;3、反應釜;4、入料部;5、入料料斗;6、第一計量料斗;7、第二計量料斗;8、出料管、9、電磁閥;10、機架;11、熱熔槽;12、粘附輥;13、冷卻裝置;14、冷風罩;15、進風管;16、刮板;17、驅動裝置。

              具體實施方式

              以下結合附圖對本發明作進一步詳細說明。

              在下列具體實施方式中,每份原料為10g該原料。

              在本發明中,部分原料的來源如下表所示:

              制備例1:將購買得到的沸石粉經固體破碎機進行破碎,并經200目篩過濾。

              制備例2:將購買得到的沸石粉經固體破碎機進行破碎,并經150目篩過濾。

              制備例3:將購買得到的沸石粉經固體破碎機進行破碎,并經500目篩過濾。

              制備例4:將購買得到的沸石粉經固體破碎機進行破碎后直接使用。

              制備例5:將購買得到的沸石粉經固體破碎機進行破碎,并經1000目篩過濾。

              實施例1:一種鈣鋅穩定劑,通過如下步驟制備:

              s1:將535份硬脂酸、44份氫氧化鈣和19份氧化鋅與95份填料混合,并加入10份乙二醇,加熱至130℃,以80r/min的轉速攪拌60min,制備得到硬脂酸鈣-硬脂酸鋅混合液;

              s2:將步驟s1中所述的硬脂酸鈣-硬脂酸鋅混合液降溫至120℃,加入61份潤滑劑、50份抗老化劑以及300份填料,以1000r/min的轉速攪拌20min,得到第一混合漿料;

              s3:將步驟s2中的第一混合漿料降溫至85℃,并加入有165份制備例1中得到的沸石粉,以60r/min的轉速攪拌10min,隨后加入75份強化助劑,繼續攪拌20min,得到第二混合漿料;

              s4:將第二混合漿料冷卻至室溫并碎片化,得到成品鈣鋅穩定劑;

              其中,在步驟s1和s2中,填料為碳酸鈣和甘油形成的混合物,其中碳酸鈣粉末和甘油的質量比為0.6:1。在步驟s2中,潤滑劑選用乙撐雙硬脂酸酰胺,抗老化劑選用4,4'-硫代雙(6-叔丁基-3-甲基苯酚)。在步驟s3中,強化助劑為蒙脫土。

              實施例2:一種鈣鋅穩定劑,與實施例1的區別在于,步驟s1中,硬脂酸的加入量為620份。

              實施例3,一種鈣鋅穩定劑,與實施例1的區別在于,步驟s1中,硬脂酸的加入量為440份。

              實施例4:一種鈣鋅穩定劑,與實施例1的區別在于,步驟s1中,氫氧化鈣的加入量為27份,氧化鋅的加入量為23份。

              實施例5:一種鈣鋅穩定劑,與實施例1的區別在于,在步驟s1中,氫氧化鈣的加入量為62份,氧化鋅的加入量為14份。

              實施例6:一種鈣鋅穩定劑,與實施例1的區別在于,在步驟s1中,氫氧化鈣的加入量為36.5份,氧化鋅的加入量為20份。

              實施例7:一種鈣鋅穩定劑,與實施例1的區別在于,在步驟s1中,氫氧化鈣的加入量為61.4份,氧化鋅的加入量為24份。

              實施例8:一種鈣鋅穩定劑,與實施例1的區別在于,步驟s2中,潤滑劑選用質量比為1:1.3的乙撐雙硬脂酸酰胺和聚乙烯蠟混合物,抗老化劑選用體積比為1:0.6:1.9的4,4'-硫代雙(6-叔丁基-3-甲基苯酚)、三[2.4-二叔丁基苯基]亞磷酸酯、3-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸正十八烷醇酯混合物。

              實施例9:一種鈣鋅穩定劑,與實施例1的區別在于,在步驟s2中,潤滑劑的加入量為70份,抗老化劑的加入量為66份。

              實施例10:一種鈣鋅穩定劑,與實施例1的區別在于,在步驟s2中,潤滑劑的加入量為45份,抗老化劑的加入量為30份。

              實施例11:一種鈣鋅穩定劑,與實施例1的區別在于,在步驟s1中不額外加入高沸點溶劑。

              實施例12:一種鈣鋅穩定劑,與實施例11的區別在于,步驟s1中加入的填料量為167份,步驟s2中加入的填料量為333份。

              實施例13:一種鈣鋅穩定劑,與實施例11的區別在于,步驟s1中加入的填料量為33份,步驟s2中加入的填料量為167份。

              實施例14:一種鈣鋅穩定劑,與實施例1的區別在于,步驟s1中加入的填料量為33份,乙二醇的加入量為5份,步驟s2中加入的填料量為167份。

              實施例15:一種鈣鋅穩定劑,與實施例1的區別在于,不加入乙二醇,改為加入等量的dmf。

              實施例16:一種鈣鋅穩定劑,與實施例1的區別在于,不加入乙二醇,改為加入3份水。

              實施例17:一種鈣鋅穩定劑,與實施例1的區別在于,填料中碳酸鈣粉末與多元醇的質量比為1:1。

              實施例18:一種鈣鋅穩定劑,與實施例1的區別在于,在步驟s3中,沸石粉選用制備例2中得到的沸石粉。

              實施例19:一種鈣鋅穩定劑,與實施例1的區別在于,在步驟s3中,沸石粉選用制備例3中得到的沸石粉。

              實施例20:一種鈣鋅穩定劑,與實施例1的區別在于,在步驟s3中,沸石粉的加入量為100份,強化助劑的加入量為50份。

              實施例21:一種鈣鋅穩定劑,與實施例1的區別在于,在步驟s3中,沸石粉的加入量為215份,強化助劑的加入量為110份。

              實施例22:一種鈣鋅穩定劑,與實施例1的區別在于,步驟s3具體實現方式如下:將步驟s2中的第一混合漿料降溫至85℃,并加入有165份制備例2中得到的沸石粉,以60r/min的轉速攪拌15min,隨后加入75份強化助劑,繼續攪拌60min,得到第二混合漿料;實施例23:一種鈣鋅穩定劑,與實施例1的區別在于,步驟s1中,轉速為100r/min,溫度為150℃;在步驟s2中,轉速為800r/min,溫度為130℃,步驟s3中,轉速為100r/min,溫度為105℃。

              實施例24:一種鈣鋅穩定劑,與實施例1的區別在于,步驟s3中,轉速為1000r/min。

              實施例25:一種鈣鋅穩定劑,與實施例1的區別在于,步驟s3中,強化助劑為質量比為0.7:1的氧化石墨烯薄膜與水滑石粉。

              實施例26:一種鈣鋅穩定劑,與實施例1的區別在于,步驟s3中,不加入強化助劑。

              針對實施例1-26,現設計如下對比例,用于參照對比。

              對比例1:一種鈣鋅穩定劑,與實施例1的區別在于,在步驟s3中,沸石粉選用制備例4中得到的沸石粉。

              對比例2:一種鈣鋅穩定劑,與實施例1的區別在于,在步驟s3中,沸石粉選用制備例5中得到的沸石粉。

              對比例3,一種鈣鋅穩定劑,與實施例1的區別在于,步驟s1中,反應溫度為70℃。

              對比例4:一種鈣鋅穩定劑,與實施例1的區別在于,步驟s1中,反應溫度為180℃。

              對比例5:一種鈣鋅穩定劑,與實施例1的區別在于,步驟s3中,反應溫度為65℃。

              對比例6:一種鈣鋅穩定劑,與實施例1的區別在于,步驟s3中,反應溫度為150℃。

              對比例7:一種鈣鋅穩定劑,與實施例1的區別在于,步驟s1中,硬脂酸的加入量為240份。

              對比例8:一種鈣鋅穩定劑,與實施例1的區別在于,無步驟s3。

              對比例9:一種鈣鋅穩定劑,與實施例1的區別在于:在步驟s3中,用等量填料替代沸石粉。填料的組分與實施例1相同。

              對比例10:一種鈣鋅穩定劑,包括200份硬脂酸鈣、75份硬脂酸鋅、45份4,4'-硫代雙(6-叔丁基-3-甲基苯酚)、60份乙撐雙硬脂酸酰胺、30份edta以及350份填料,其中填料為質量比為0.6:1的碳酸鈣粉末和甘油。

              將實施例1-26及對比例1-8中得到的鈣鋅穩定劑與聚氯乙烯母粒共混并制成塑料,具體制備方法如下:

              取100份聚氯乙烯母粒、五份鈣鋅穩定劑、5份增塑劑,混合并加熱至175℃,混合均勻后通過擠出機擠出成型并冷卻。對應實施例1-26分別得到實施樣品1-26,對于對比例1-10分別得到對比樣品1-10。

              實施例1-26、對比例1-10以及通過實施例1-26和對比例1-10制備得到的塑料的具體參數通過如下實驗進行評估:

              1.對所得的鈣鋅穩定劑的形態進行觀察。

              2.將通過上述鈣鋅穩定劑制得的上述聚氯乙烯塑料取3g樣品,放置于窄口器皿中,加熱至200℃,并將剛果紅試紙放置于器皿口,測試剛果紅試紙的變色時間。

              3.將通過上述鈣鋅穩定劑制得的聚氯乙烯取3g樣品,在40℃下用強度為0.68w/m2紫外線照射,60分鐘、120分鐘和240分鐘后觀察聚氯乙烯的變色情況。

              3.將通過上述鈣鋅穩定劑制得的聚氯乙烯塑料在50℃下處理300h后,冷卻至20℃,再對其進行國標gb1040-79拉伸強度測試。

              實施例1-26及對比例1-10在實驗1中的實驗結果如表1所示。

              表1:實驗1的試驗結果

              對試驗樣品1-26及對比樣品1-10進行實驗2和實驗3,實驗結果如表2所示。

              表2:實驗2和實驗3的實驗結果

              對比實施例1和對比例8-10可知,在鈣鋅穩定劑中加入沸石和強化助劑后,聚氯乙烯的強度有明顯的增大,上述現象可解釋為沸石上的微孔結構對鈣鋅穩定劑在聚氯乙烯中析出的氯化鈣晶體具有定位效果,使氯化鈣在析出過程中不易在聚氯乙烯內產生較大的晶體進而對聚氯乙烯啊的強度造成影響,從而提高聚氯乙烯的耐熱性和耐候性。只加入強化助劑而不加入沸石粉時,氯化鈣晶體仍能析出,因此加長期加熱后依舊會導致聚氯乙烯的強度降低。對比例10中以edta作為螯合劑,在使用過程中由于鋅離子被螯合,使聚氯乙烯上氯化氫脫出的速度大于氯與硬脂酸基發生配體交換的速度,從而使聚氯乙烯上形成較多的共軛雙肩結構,導致聚氯乙烯整體顏色發黃,強度也有所降低。

              對比實施例1、實施例2、實施例3與對比例7對比可知,硬脂酸的加入量過少時,會導致填料流動性過強,在冷卻后得到的鈣鋅穩定劑為粘稠狀,難以對其進行使用。

              對比實施例1與實施例4-7可知,鈣鋅穩定劑中鈣和鋅的物質的量之比為(2-2.8):1時,硬脂酸鈣可以較為充分地結合游離的氯化鋅。當鋅的比例過高時,長期使用會導致氯化鋅無法完全被硬脂酸鈣吸收,從而使聚氯乙烯發生“燒鋅”現象,導致聚氯乙烯變黑,并使聚氯乙烯的強度降低。當鈣的比例過高時,聚氯乙烯整體會發黃,強度也會有所降低,其原因在于,硬脂酸鋅可以與聚氯乙烯發生反應,用硬脂酸酯基替代聚氯乙烯上的氯,而硬脂酸鈣無法進行上述反應。因此,當硬脂酸鈣在鈣鋅氧化劑中所占比例過大時,聚氯乙烯上容易產生較多的共軛雙鍵結構,因此其整體顏色會發黃。

              實施例1和8-10對潤滑劑和抗老化劑的比例和種類進行了調整,上述調整對鈣鋅穩定劑穩定聚氯乙烯的效果影響較小。

              實施例1和實施例11-16中,對填料的加入量和高沸點溶劑的量進行了調整。在步驟s1中,當填料加入量過少時,若不額外加入高沸點溶劑,會導致體系攪拌過程較為困難,影響生產效率。但是否添加高沸點溶劑對生產所得的鈣鋅穩定劑的性質影響不大。另外,在高沸點溶劑種類的選取亦對該鈣鋅穩定劑的性質無明顯影響。

              通過實施例1和實施例17進行對比可知,當填料中碳酸鈣粉末與多元醇的質量比在(0.6-1):1的范圍內進行調節時,對生產所得的鈣鋅穩定劑的性質無明顯影響。

              實施例1、實施例18、實施例19、對比例1和對比例2對所選用的沸石粉進行了調整,通過對比上述實施例可知,當過濾沸石選用的篩目為150-500目(粒徑100-20μm)時,該鈣鋅穩定劑具有較好的穩定效果,對聚氯乙烯的強度亦無明顯影響。但若沸石粉不過篩目直接進行使用時,沸石粉中會存在較大的顆粒,因此通過該沸石粉(即對比例1)生產得到的鈣鋅穩定劑在加入聚氯乙烯后,會導致聚氯乙烯內的結構不均勻,進而使聚氯乙烯的強度降低。若沸石粉篩選后粒徑過小(即對比例2),則會導致沸石對氯化鈣析出過程的定位能力較差,導致氯化鈣在聚氯乙烯中析出,同樣會導致聚氯乙烯的強度降低。

              實施例1、實施例20、實施例21、實施例25和實施例26對沸石粉與強化助劑的加入量以及強化助劑的種類進行調整??梢钥吹?,一方面由于強化助劑本身具有提高聚氯乙烯的強度的效果,另一方面強化助劑可以對沸石粉進行固定,限制沸石粉的團聚,因此在實施例26中因為沒有加入強化助劑,聚氯乙烯的強度降低。對強化助劑的加入量和種類進行調整對聚氯乙烯的強敵影響較小。

              實施例1、實施例22-24及對比例3-6中對鈣鋅穩定劑的生產工藝進行了數值調整,在鈣鋅穩定劑的生產過程中,步驟s3的轉速應當限定于60-100r/min范圍內,否則如實施例24中選用1000r/min的轉速會造成加入其中的強化助劑的結構破壞,導致最終得到的鈣鋅氧化劑的性能與實施例26類似。對比例3-7中對各個步驟的反應溫度進行了調節,可知在步驟s1中,溫度較低時,硬脂酸無法與填料中的多元醇酯化,且硬脂酸與氫氧化鈣和氧化鋅的反應也同樣無法充分反應,因此產物中會有大量的多元醇未參與反應,導致體系整體無法固化,不用運用于聚氯乙烯中。而步驟s1中溫度若過高,會導致硬脂酸和多元醇之間發生多步酯化反應,形成大分子體系,造成體系的流動性變差,不利于攪拌的進行。步驟s3中,溫度過低會導致硬脂酸從體系中析出,進而使整個體系的流動性變差,不利于物料的充分混合。而溫度過高則會導致沸石對硬脂酸鋅和硬脂酸鈣的吸附性變差(見對比例6),進而導致氯化鈣晶體在析出過程中受到的沸石的定位作用減小,從而導致聚氯乙烯的強度降低。

              實施例27:用于生產鈣鋅穩定劑的生產設備,參照圖1,包括反應部1和固化部2。

              參照圖1,反應部1包括反應釜3和設置于反應釜3上的入料部4。反應釜3中設置有攪拌裝置,可以對反應釜3內的物料進行攪拌。入料部4包括設置于反應釜3上的入料料斗5和連接于入料料斗5上的第一計量料斗6和第二計量料斗7。第一計量料斗6對固體物料進行稱量,第二計量料斗7對液體物料進行稱量。第一計量料斗6和第二計量料斗7分別通過一根輸料管與入料料斗5相連,且在第一計量料斗6和第二計量料斗7的下端均設置有電磁閥9。物料經第一計量料斗6和第二計量料斗7的稱量后,匯總于入料料斗5中,再進入反應釜3中進行反應。

              參照圖1,固化部2包括機架10、固定設置于機架10上的熱熔槽11、轉動設置于機架10上的粘附輥12和固定設置于機架10上的冷卻裝置13。其中熱熔槽11開口向上設置且熱熔槽11內設置有加熱裝置,用于加熱熱熔槽11中的鈣鋅穩定劑并使之處于融融狀態。粘附輥12位于熱熔槽11的上方,冷卻裝置13設置于粘附輥12的上方。在本實施例中,冷卻裝置13為設置于機架10上籠罩于粘附輥12上方的冷風罩14,冷風罩14上設置有進風管15,進風管15可以連接冷氣泵等用于提供冷風的裝置,從而對粘附輥12向上一側的側壁上粘附的鈣鋅穩定劑進行冷卻。在機架10上設置有用于驅動粘附輥12轉動的驅動裝置17,在本實施例中,驅動裝置17包括電機,電機通過帶傳動帶動粘附輥12轉動。在反應釜3和熱熔槽11之間連接有出料管8,出料管8上在靠近反應釜3的一端設置有電磁閥9。反應釜3中熱熔融態鈣鋅穩定劑通過出料管8流動至熱熔槽11中,在本實施例中,鈣鋅穩定劑以重力作為動力流動。實際生產過程中,也可以將鈣鋅穩定劑泵送至熱熔槽11中。

              參照圖1,在機架10上還設置有刮板16,刮板16抵接于粘附輥12的側壁上,且刮板16與粘附輥12抵接一側的長度與粘附輥12的長度相等。在刮板16與粘附輥12的抵接處,粘附輥12的轉動方向切向向下。刮板16自靠近粘附輥12的一側向遠離粘附輥12的一側向下傾斜,且刮板16的寬度自靠近粘附輥12的一側向遠離粘附輥12的一側逐漸減小。

              實施例27的實施原理和使用方法如下:

              以實施例1為例,在步驟s1中,硬脂酸、氫氧化鈣和氧化鋅依次通過第一計量料斗6進行稱量,并通過入料料斗5送入反應釜3中。填料和乙二醇在第二計量料斗7中進行稱量,隨后通過入料料斗5送入反應釜3中。反應釜3內加熱至130℃后,以60min的轉速攪拌60min。在此過程中,通過第一計量料6斗對潤滑劑和抗老化劑進行稱量,通過第二計量料斗7對剩余填料進行稱量,并儲存于入料料斗4中。待步驟s1反應完成后,使反應釜3降溫至120℃,打開入料料斗4下方的電磁閥9,并使入料料斗4中的物料進入反應釜3中,調整攪拌速度為1000r/mim,攪拌20min。在步驟s2攪拌過程中,通過第一計量料斗6對沸石粉和強化助劑進行稱量,關閉入料料斗4下方的電磁閥9并將上述物料并儲存于入料料斗4中。待步驟s2反應完成后,降溫至85℃,并使攪拌轉速降低至60r/min,打開入料料斗4下方的電磁閥9并將剩余物料送入反應釜3中,繼續攪拌20min。

              反應完成后,將物料通過出料管8送入熱熔槽11中,并使熱熔槽11內的液面浸沒粘附輥12向下一側的側壁。粘附輥12在轉動過程中,會帶動粘附輥12表面的熔融態鈣鋅穩定劑一同轉動,當鈣鋅穩定劑隨粘附輥12轉動至粘附輥12向上一側時,會受到冷卻裝置13的冷卻作用,從而凝固于粘附輥12的表面。隨后,粘附輥12在繼續轉動的過程中,凝結后的鈣鋅穩定劑會被刮板16刮落,在刮板16的作用下,鈣鋅穩定劑會碎裂成小塊,從而便于進行包裝和儲存。上述過程可以實現鈣鋅穩定劑一鍋煮形式的生產,生產效率較高。

              本具體實施方式的實施例均為本發明的較佳實施例,并非依此限制本發明的保護范圍,故:凡依本發明的結構、形狀、原理所做的等效變化,均應涵蓋于本發明的保護范圍之內。

              技術特征:

              1.一種鈣鋅穩定劑,其特征在于:包括如下質量份物料:硬脂酸鈣:120-270份;硬脂酸鋅:60-97份;抗老化劑:30-66份;潤滑劑:45-70份;沸石粉:100-215;填料;200-500份;所述沸石粉的粒徑小于100μm。

              2.根據權利要求1所述的一種鈣鋅穩定劑,其特征在于:所述硬脂酸鈣與硬脂酸鋅的物質的量之比為(2-2.8):1。

              3.根據權利要求1所述的一種鈣鋅穩定劑,其特征在于:該鈣鋅穩定劑還包括強化助劑,強化助劑加入的質量份為50-110份;所述強化助劑選取水滑石、蒙脫土、氧化石墨烯薄膜中的至少一種。

              4.根據權利要求1所述的一種鈣鋅穩定劑,其特征在于:所述填料為碳酸鈣粉末和多元醇形成的組合物,所述碳酸鈣粉末和多元醇的質量比為(0.6-1):1。

              5.一種用于生產如權利要求1-4中任意一項所述的鈣鋅穩定劑的生產工藝,其特征在于,包括如下步驟:

              s1:將硬脂酸、氫氧化鈣和氧化鋅與填料混合中,加熱至130-150℃,并混合均勻,反應40-60min,制備得到硬脂酸鈣-硬脂酸鋅混合液;

              s2:將步驟s1中獲得的硬脂酸鈣-硬脂酸鋅混合液降溫至120-130℃,加入潤滑劑、抗老化劑以及填料,充分混合均勻并反應20-35min,得到第一混合漿料;

              s3:將步驟s2中獲得的第一混合漿料降溫至85-105℃,并加入沸石粉,充分混合,30-75min,得到第二混合漿料;

              s4:將第二混合漿料冷卻至室溫并碎片化,得到成品鈣鋅穩定劑;

              其中,步驟s1中和步驟s2中,加入的填料的質量之比為1:(2-5),填料在步驟s1和步驟s2中加入的總量為200-500份,在各個步驟中分別加入如下質量份的物料:

              在步驟s1中,以質量份數計,氫氧化鈣:27-62份,氧化鋅:14-23份,硬脂酸440-620份,且硬脂酸的物質的量大于氫氧化鈣和氧化鋅的物質的量之和的1.2倍;

              在步驟s2中,潤滑劑45-70份,抗老化劑30-66份;

              在步驟s3中,沸石粉100-215份。

              6.根據權利要求5所述的用于生產鈣鋅穩定劑的生產工藝,其特征在于:在步驟s1中,在硬脂酸、氫氧化鈣、氧化鋅與填料混合后,在體系升溫過程中向體系中加入高沸點溶劑,高沸點溶劑的加入質量份不超過s1中填料的加入質量份的八分之一。

              7.根據權利要求5所述的用于生產鈣鋅穩定劑的生產工藝,其特征在于:所述步驟s3中,在向第一混合漿料中加入沸石粉后,混合10-15min后,再加入質量份為50-110份強化助劑,繼續混合20-60min。

              8.根據權利要求7所述的用于生產鈣鋅穩定劑的生產工藝,其特征在于:在步驟s1、s2和s3中,均采用攪拌的方式對物料進行混合;步驟s1中,攪拌轉速為60-80r/min;步驟s2中,攪拌轉速為800-1000r/min;在步驟s3中,攪拌轉速為60-100r/min。

              9.根據權利要求5所述的用于生產鈣鋅穩定劑的生產工藝,其特征在于:在步驟s3中,所述沸石粉在加入降溫后的第一混合漿料中前,先經固體粉碎機粉碎,再經過篩網篩除,所述篩網的篩目為150-500目。

              10.用于生產如權利要求1-4中任意一項所述的鈣鋅穩定劑的生產設備,其特征在于,包括反應部(1)和固化部(2),所述反應部(1)包括反應釜(3)和設置于反應釜(3)上用于向反應釜(3)中加入物料的入料部(4),所述入料部(4)包括第一計量料斗(6)、第二計量料斗(7)和入料料斗(5),其中所述入料料斗(5)連接于反應釜(3),所述第一計量料斗(6)、第二計量料斗(7)分別通過輸料管連接于入料料斗(5);固化部(2)包括機架(10)、設置于機架(10)上的熱熔槽(11)、轉動設置于機架(10)上的粘附輥(12)、設置于機架(10)上的冷卻裝置(13)以及設置機架(10)上的刮板(16);所述熱熔槽(11)中設置有加熱裝置,所述機架(10)上設置有用于驅動粘附輥(12)轉動的驅動裝置(17);所述粘附輥(12)位于熱熔槽(11)的上方,所述冷卻裝置(13)位于粘附輥(12)的上方,所述刮板(16)抵接于粘附輥(12)的側壁上并位于熱熔槽(11)和粘附輥(12)之間;所述刮板(16)自靠近粘附輥(12)的一側向遠離粘附輥(12)的一側傾斜向下設置;所述反應釜(3)通過出料管(8)連接于熱熔槽(11),所述出料管(8)與反應釜(3)的連接處設置有電磁閥(9)。

              技術總結

              本發明涉及化工助劑的技術領域,尤其涉及一種鈣鋅穩定劑,包括如下質量份物料:硬脂酸鈣:120?270份;硬脂酸鋅:60?97份;抗老化劑:30?66份;潤滑劑:45?70份;沸石粉:100?215;填料;200?500份;所述沸石粉的粒徑小于100μm。上述鈣鋅穩定劑通過沸石粉上的微孔結構對聚氯乙烯內析出的氯化鈣進行定位,使氯化鈣在析出過程中不易形成較大的晶體,從而提高聚氯乙烯的耐候性和耐熱性。本發明還涉及該鈣鋅穩定劑的生產工藝,以一鍋煮的方式實現鈣鋅穩定劑的生產,節約了生產工序,降低了生產成本。本發明還涉及該鈣鋅穩定劑的生產設備,運用于上述生產過程,可以實現鈣鋅穩定劑的連續生產,提高生產效率。

              技術研發人員:蔣曉欽

              受保護的技術使用者:杭州錦新高分子材料有限公司

              技術研發日:2020.11.05

              技術公布日:2021.03.19
              聲明:
              “鈣鋅穩定劑及其生產工藝和生產設備的制作方法” 該技術專利(論文)所有權利歸屬于技術(論文)所有人。僅供學習研究,如用于商業用途,請聯系該技術所有人。
              我是此專利(論文)的發明人(作者)
              分享 0
                       
              舉報 0
              收藏 0
              反對 0
              點贊 0
              全國熱門有色金屬技術推薦
              展開更多 +

               

              中冶有色技術平臺微信公眾號
              了解更多信息請您掃碼關注官方微信
              中冶有色技術平臺微信公眾號中冶有色技術平臺

              最新更新技術

              報名參會
              更多+

              報告下載

              第五屆中國浮選大會
              推廣

              熱門技術
              更多+

              衡水宏運壓濾機有限公司
              宣傳
              環磨科技控股(集團)有限公司
              宣傳

              發布

              在線客服

              公眾號

              電話

              頂部
              咨詢電話:
              010-88793500-807
              專利人/作者信息登記
              国产成人A∨激情视频厨房_中文字幕在线2021一区_久久五月精品中文字幕_99精品视频在线

                    <span id="xltbl"></span>

                        <form id="xltbl"><track id="xltbl"><address id="xltbl"></address></track></form>

                        <rp id="xltbl"></rp>
                          <dl id="xltbl"><dfn id="xltbl"></dfn></dl>