一種稀土耐熱終止劑的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種稀土耐熱終止劑的制備方法，其特征是：將醇與水按體積比配制成醇的水溶液；將稀土鹽加入到醇的水溶液中，配成稀土離子濃度為0.1mol/L～1mol/L的混合溶液；在混合溶液中加入占混合溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%～10%的有機(jī)酸，在30℃～70℃攪拌下溶解混合，至有機(jī)酸完全溶解后繼續(xù)攪拌1～2小時(shí)即成稀土耐熱終止劑。其優(yōu)點(diǎn)是：使用本發(fā)明的方法制備的稀土耐熱終止劑使PVC樹脂具有很高的白度，制備成本也比較低，易于產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。該終止劑具有很好的熱穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性。無毒，無臭，易于儲(chǔ)存運(yùn)輸。
【專利說明】一種稀土耐熱終止劑的制備方法
[0001]【技術(shù)領(lǐng)域】:
本發(fā)明涉及一種稀土耐熱終止劑的制備方法，屬于有機(jī)稀土混合水溶液制備【技術(shù)領(lǐng)域】。
[0002]【背景技術(shù)】:
終止劑是聚氯乙烯樹脂生產(chǎn)中不可缺少的一類助劑。該助劑對(duì)于安全和正常生產(chǎn)及提高聚氯乙烯樹脂質(zhì)量都極為重要。目前常用的主要有雙酚A和ATSC，也有KZ、GA、HE等。但這些終止劑有一個(gè)共同的特點(diǎn)就是耐熱性差、毒性大。而SPJ—HZ雖然綜合效果好，但價(jià)格昂貴，用戶難以接受。
傳統(tǒng)的終止劑選用雙酚A、對(duì)苯二酚或3，5 一二叔丁基一 4 一羥基一苯丙酸十八酯等，這些終止劑終止速度較慢。雙酚A是一種較好的抗氧劑，也可以與自由基反應(yīng)使其失去活性，對(duì)于消除由于氧帶來的熱不穩(wěn)定性有明顯的效果，但不能與引發(fā)劑反應(yīng)，殘存在樹脂顆粒內(nèi)部的引發(fā)劑在后續(xù)的工序中仍能微量引發(fā)聚合或其他副反應(yīng)發(fā)生。ATSC是一種性能優(yōu)良的終止劑，可以快速與自由基和引發(fā)劑反應(yīng)，I個(gè)分子的ATSC可以與2個(gè)分子的引發(fā)劑或與4個(gè)自由基反應(yīng)，這對(duì)于消除聚合后期小分子和支鏈分子、進(jìn)而提高產(chǎn)品的熱穩(wěn)定性有一定作用，但不具有熱穩(wěn)定作用，且毒性較大。目前大多數(shù)廠家選用ATSC，但ATSC只能終止游離自由基，不能迅速分解引發(fā)劑，需通過加入磷酸苯酯類物質(zhì)來加速殘留引發(fā)劑分解速度，加入雙酚A來提高PVC抗氧性。
采用多元化復(fù)合技術(shù)的多功能聚合用終止劑是未來的發(fā)展方向。如SPJ — HZ是一種良好的聚合用終止劑，具有優(yōu)良的終止性能。既可與自由基反應(yīng)又可與引發(fā)劑反應(yīng)，從而達(dá)到終止聚合反應(yīng)的效果。同時(shí)它又具有卓越的抗氧性能，消除氧對(duì)聚合產(chǎn)品性能的影響；另外它還具有顯著的提高樹脂熱穩(wěn)定性能力，即集安全生產(chǎn)、提高產(chǎn)品質(zhì)量于一身。SPJ — HZ可用作PVC樹脂生產(chǎn)工藝過程中聚合反應(yīng)的常規(guī)終止劑，也可用作PVC樹脂生產(chǎn)工藝過程中緊急狀況的快速終止劑。因此，起到這一效果而價(jià)格適中的替代產(chǎn)品就成為研發(fā)的重點(diǎn)。
[0003]稀土離子均有許多4f、5d空電子能級(jí)，它們作為配位中心離子可以接受6-12個(gè)配位體的孤對(duì)電子，同時(shí)由于有較大的離子半徑，因而又有可能形成6-12個(gè)鍵能不等的配位健，即絡(luò)合鍵。另外一方面，當(dāng)高分子聚合物受到光、熱、氧、機(jī)械力等外界條件的觸及時(shí)，分子可能離解，產(chǎn)生自由基。由于稀土具有較強(qiáng)的配位絡(luò)合作用，稀土的眾多空軌道可以捕捉高分子不穩(wěn)定的游離基，阻止氧化反應(yīng)的繼續(xù)進(jìn)行，使其失去活性。與高分子鏈上的不穩(wěn)定原子發(fā)生作用，形成穩(wěn)定的絡(luò)合物，從而顯示較高的穩(wěn)定性。
[0004]
【發(fā)明內(nèi)容】
:
本發(fā)明的目的是提供一種廉價(jià)優(yōu)質(zhì)、高效、易于產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)的稀土耐熱終止劑的制備方法。
[0005]本發(fā)明制備方法通過以下步驟實(shí)現(xiàn):
1、將醇與水按體積比配制成醇的水溶液；
2、將稀土鹽加入到醇的水溶液中，配成稀土離子濃度為0.lmol/L~lmol/L的混合溶
液；3、在混合溶液中加入占混合溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%~10%的有機(jī)酸，在30°C~70°C攪拌下溶解混合，至有機(jī)酸完全溶解后繼續(xù)攪拌I~2小時(shí)即成稀土耐熱終止劑。
[0006]所述稀土鹽中的稀土為Sc、Y或鑭系元素的一種；
所述稀土鹽為稀土的硝酸鹽、硫酸鹽、乙酸鹽、氯化物、碳酸鹽或草酸鹽中的一種； 所述醇為甲醇、乙醇、乙二醇、丙三醇中的一種；
所述有機(jī)酸為水楊酸、檸檬酸、蘋果酸、草酸中的一種。
[0007]本發(fā)明提供的一種稀土耐熱終止劑的制備方法具有以下優(yōu)點(diǎn):
本發(fā)明的方法是將稀土鹽加入醇水混合液體中溶解，然后再將有機(jī)酸在加熱的條件下加入混合液中攪拌溶解。制作出的終止劑使PVC樹脂具有很高的白度，制備成本也比較低，易于產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。該終止劑具有很好的熱穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性。無毒，無臭，易于儲(chǔ)存運(yùn)輸。
[0008]【具體實(shí)施方式】:
實(shí)施例1:準(zhǔn)確稱取IOg氯化鈰溶于30ml甲醇與170ml去離子水的混合液體中，加熱至3 O 1:恒溫?cái)嚢?，待氯化鈰全部溶解后再加?g水楊酸攪拌至完全溶解，停止加溫再攪拌I小時(shí)即成終止劑產(chǎn)品。加入PVC聚合過程中，使PVC白度達(dá)到83%。
[0009]實(shí)施例2:準(zhǔn)確稱取15g硝酸鑭溶于40ml乙醇與160ml去離子水的混合液體中，加熱至4 O 1:恒溫?cái)嚢?，待氯化鈰全部溶解后再加入Sg草酸攪拌至完全溶解，停止加溫再攪拌I小時(shí)即成終止劑產(chǎn)品。加入PVC聚合過程中，使PVC白度達(dá)到85%。
[0010]實(shí)施例3:準(zhǔn)確稱取5g硫 酸釔溶于20ml乙二醇與180ml去離子水的混合液體中，加熱至5 O 1:恒溫?cái)嚢?，待氯化鈰全部溶解后再加入IOg檸檬酸攪拌至完全溶解，停止加溫再攪拌I小時(shí)即成終止劑產(chǎn)品。加入PVC聚合過程中，使PVC白度達(dá)到84%。
[0011]實(shí)施例4:準(zhǔn)確稱取12g氯化鑭溶于50ml乙醇與150ml去離子水的混合液體中，加熱至4 O 1:恒溫?cái)嚢?，待氯化鈰全部溶解后再加?2g草酸攪拌至完全溶解，停止加溫再攪拌I小時(shí)即成終止劑產(chǎn)品。加入PVC聚合過程中，使PVC白度達(dá)到85%。
[0012]實(shí)施例5:準(zhǔn)確稱取8g硝酸釔溶于25ml丙三醇與175ml去離子水的混合液體中，加熱至5 O 1:恒溫?cái)嚢?，待氯化鈰全部溶解后再加?5g檸檬酸攪拌至完全溶解，停止加溫再攪拌I小時(shí)即成終止劑產(chǎn)品。加入PVC聚合過程中，使PVC白度達(dá)到84%。
【權(quán)利要求】
1.一種稀土耐熱終止劑的制備方法，其特征是:通過以下步驟實(shí)現(xiàn): (1)將醇與水按體積比配制成醇的水溶液；(2)將稀土鹽加入到醇的水溶液中，配成稀土離子濃度為0.lmol/L~lmol/L的混合溶液； (3)在混合溶液中加入占混合溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%~10%的有機(jī)酸，在30°C~70°C攪拌下溶解混合，至有機(jī)酸完全溶解后繼續(xù)攪拌I~2小時(shí)即成稀土耐熱終止劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的稀土耐熱終止劑的制備方法，其特征是:所述稀土鹽中的稀土為Sc、Y或鑭系元素的一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的稀土耐熱終止劑的制備方法，其特征是:所述稀土鹽為稀土的硝酸鹽、硫酸鹽、乙酸鹽、氯化物、碳酸鹽或草酸鹽中的一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的稀土耐熱終止劑的制備方法，其特征是:所述醇為甲醇、乙醇、乙二醇、丙三醇中的 一種。
5.根據(jù)權(quán)利要 求1所述的稀土耐熱終止劑的制備方法，其特征是:所述有機(jī)酸為水楊酸、檸檬酸、蘋果酸、草酸中的一種。
【文檔編號(hào)】C08F2/42GK103524645SQ201310475052
【公開日】2014年1月22日 申請(qǐng)日期:2013年10月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月12日
【發(fā)明者】張玉璽, 曹鴻璋, 于曉麗, 賈麗娜 申請(qǐng)人:包頭稀土研究院