一种电缆电线专用的液体热稳定剂

摘要

本发明涉及一种电缆电线专用的液体热稳定剂，液体热稳定剂的配方是：以重量份数计，钙金属的有机液体单组分物质40～60、锌金属的有机液体单组分物质5～20、镁金属的有机液体单组分物质5～20、钡金属的有机液体单组分物质15～40，二苯基硫脲或硬脂酰苯烷5～20、多元醇3～10、亚磷酸酯20～50、噁二唑衍生物0.05～5、氨基尿嘧啶1～10；含氮有机物的效果以6-氨基-1，3-二苯基尿嘧啶和2，5—二苯基，1，3，4—噁二唑的协同效果最好，它具有各组分协同作用好，稳定性和润滑效果好，整体提高了对PVC加工的稳定性，能有效提高PVC的初期着色，解决发泡问题。

权利要求

1.一种电缆电线专用的液体热稳定剂，其特征在于所述液体热稳定剂是添加了含氮有机物的金属皂类体系，所述含氮有机物为噁二唑衍生物和氨基尿嘧啶，所述的噁二唑衍生物的结构式如下：

1 2

其中：-R 和R 为羧基、芳基、烷基、羟基或羟氧基；

所述金属皂类体系是液体，是钙、锌、镁、钡、锶的任意一种与脂肪酸、一元酚、高碳醇反应后制得的金属皂单体的复配体系。

2.根据权利要求1所述的一种电缆电线专用的液体热稳定剂，其特征在于所述液体热稳定剂的配方是：以重量份数计，钙金属的有机液体单组分物质40～60份、锌金属的有机液体单组分物质5～20份、镁金属的有机液体单组分物质5～20份、钡金属的有机液体单组分物质15～40份、二苯基硫脲或硬脂酰苯甲酰甲烷5～20份、多元醇3～10份、亚磷酸酯20～50份、噁二唑衍生物0.05～5份、氨基尿嘧啶1～10份。

3.根据权利要求1或2的一种电缆电线专用的液体热稳定剂，其特征在于： a：所述氨基尿嘧啶为具有下述分子式的6-氨基-1，3-二苯基尿嘧啶：b：所述噁二唑衍生物为2，5-二苯基-1，3，4-噁二唑。

4.根据权利要求1或2的一种电缆电线专用的液体热稳定剂，其特征在于所述金属皂体系还添加了3～5份锡与脂肪酸、一元酚、高碳醇反应后制得的金属皂单体。

5.根据权利要求1或2的一种电缆电线专用的液体热稳定剂，其特征在于所述金属皂体系还添加了3～5份镉与脂肪酸、一元酚、高碳醇反应后制得的金属皂单体。

6.根据权利要求3所述的一种电缆电线专用的液体热稳定剂，其特征在于：基于液体稳定剂的重量份数，2，5-二苯基-1，3，4-噁二唑为0.5～5份，6-氨基-1，3-二苯基尿嘧啶为5～10份。

说明书

一种电缆电线专用的液体热稳定剂

技术领域

[0001] 本发明涉及一种化工助剂，尤其是涉及使用一种电缆电线专用的液体热稳定剂。

背景技术

[0002] 聚氯乙烯(PVC)已广泛应用于电线电缆绝缘层和护套。我国电力网的改造、汽车工业、通讯产业的迅猛发展，都为电线、电缆企业的发展提供了前所未有的机遇。但是采用传统热稳定剂的PVC电缆料要么有毒有害物质超标，达不到环保要求，要么达到环保要求了，可是制品本身热稳定性低，电绝缘性差。PVC在加工和使用过程中受到热、机械剪切力，氧和光的影响，很容易降解破坏——前期降解的表观现象就是变色，最终影响到制品的外观使用寿命，因此必须在PVC加工过程中使用热稳定剂。随着科技的进步和环保要求的不断升级，热稳定剂在绿色环保方面的技术需求日益突出。美国、日本、欧洲早在上世纪60年代开始对环保型热稳定剂的研发，到70年代已有针对过碱基性钙、锌、钡研发的大量研究论文和专利发道，如美国专利号为：2.616，904、2.767，164、2.798，852、3.027，325、3.031，28k等。但这些专利技术在实施时具有同样的问题：一是工艺过繁杂、操作技极难控制；二是虽然可以制备高含量、高纯度的单组分，但成本太高，无法进行工业化实施，因此无实际使用价值。目前在欧美市场上见诸报道的，是在钙/锌产品中添加含氮有机物，如氨基尿嘧啶，来达到无铅无重金属的环保要求，中国专利“液体稳定剂专用金属有机盐单体及其制备方法”(申请号CN200610154753.3)和“一种复配型热稳定剂”(申请号CN200710069728.X)中公开了一种基于金属皂体系的液体稳定剂，在该液体稳定剂体系中添加了氨基尿嘧啶之后，研究发现氨基尿嘧啶对提高PVC的稳定性效果不理想，尤其对提高电缆电线适用的PVC材料的稳定性效果有限，且容易导致稳定体系着色或起泡，从而降低PVC电缆电线制品的整体性能。

发明内容

[0003] 本发明的目的之一是研究一种电缆电线专用的液体热稳定剂，解决PVC电缆电线料的制备过程中，氨基尿嘧啶导致稳定体系着色或起泡的问题，本发明的一个目的是筛选出适用于金属皂体系液体稳定剂的含氮有机物，由此获得的PVC电缆电线制品的稳定性较为理想。

[0004] 本发明的上述目的主要是通过下述技术方案得以实现的：电缆电线专用的液体热稳定剂是基于金属皂类液体热稳定剂，并加入了含氮有机物；所述含氮有机物为噁二唑衍生物或氨基尿嘧啶、或噁二唑衍生物与尿嘧啶的混合物；所述金属皂类体系是液体，是钙、锌、镁、钡、锶的任意一种与脂肪酸、一元酚、高碳醇反应后制得的金属皂单体的复配体系；所述液体热稳定剂的配方是：以重量份数计，钙金属的有机液体单组分物质40～60、锌金属的有机液体单组分物质5～20、镁金属的有机液体单组分物质5～20、钡金属的有机液体单组分物质15～40，二苯基硫脲或硬脂酰苯烷5～20、多元醇3～10、亚磷酸酯20～
50、噁二唑衍生物0.05～5、氨基尿嘧啶1～10。

[0005] 作为优选，所述氨基尿嘧啶优选具有下述分子式的6-氨基-1，3-二苯基尿嘧啶：

[0006]

[0007] 作为优选，所述噁二唑衍生物优选具有下述分子式的2，5—二苯基，1，3，4—噁二唑：

[0008]

[0009] 其中：-R1和R2为羧基、芳基、烷基、羟基或羟氧基；

[0010] 作为优选，所述金属皂体系还添加了3～5份锡与脂肪酸、一元酚、高碳醇反应后制得的金属皂单体。

[0011] 作为优选，金属皂体系还添加了3～5份镉与脂肪酸、一元酚、高碳醇反应后制得的金属皂单体。

[0012] 作为优选，所述氨基尿嘧啶优选6-氨基-1，3-二苯基尿嘧啶。

[0013] 作为优选，基于液体稳定剂的重量，2，5—二苯基，1，3，4—噁二唑的重量百分比优选0.5％-5％，6-氨基-1，3-二苯基尿嘧啶优选5％-10％。

[0014] 含氮有机稳定物质的作用机理：

[0015] 本发明人在研究和试验过程中发现，噁二唑衍生物可以促进氨基尿嘧啶对PVC加工的稳定性，提高PVC的初期着色。实际上，这两种类型的化合物之间存在良好的促进作用。

[0016] 由于噁二唑衍生物和氨基尿嘧啶具有杂环，对金属离子具有良好的吸附能力，能利用环中的杂原子与金属离子形成稳定的多齿配合物，金属螯合反应为：

[0017]

[0018] 由于两个苯基离域的π电子容易吸附金属离子，可以明显增强螯合金属向杂环的内部扩散，使更多的功能基团起到作用。在硬脂酸钙/锌存在下，有机稳定物质与金属螯合，可以发生碳-烷氧基化反应置换烯丙基氯原子。将不稳定的氯原子从PVC大分子主链上消去，这是一种最为重要的稳定化反应，取代过程反应为：

[0019]

[0020] 含氮有机稳定物质如氨基尿嘧啶，二氢吡啶衍生物(酯，酯胺或胺)，都可以很好的中和吸收PVC因热降解而释放的HCl，起到抑制PVC热分解作用，吸收HCl的反应过程如下：

[0021]

[0022] 氨基尿嘧啶直接吸收HCl，这是加氨基尿嘧啶比单纯适用2，5—二苯基，1，3，4—噁二唑稳定效果好的原因，它又不像铅盐吸收HCl反应生成水，不给PVC内部结构产生酸性溶剂而促使PVC加速老化。

[0023] 在通常情况下，PVC加工环境中的氧是无法排除的，空气中的氧与PVC热降解过程中生成的自由基(P·)形成过氧化自由基(POO·)，POO·夺取PVC中的活泼氢形成新的自由基(P·)和氢过氧化物(POOH)，POOH分解产生的烷氧自由基(PO·)和羟基自由基(·OH)，会加速PVC的氧化降解。含氮有机稳定物质可以迅速捕捉POO·生成POOH，起到PVC的热氧化稳定作用。含氮有机稳定物质捕捉POO·生成POOH的反应过程如下：

[0024]

[0025] 因此，本发明具有组方科学，各组分协同作用好，整体提高了对PVC加工的稳定性，能有效改善PVC的初期着色，解决发泡问题，在电缆料加工中起到非常好的热稳定效果。可以达到消除活性氯、吸收PVC脱出HCl、分解过氧化物和组织自动氧化等作用。

具体实施方式

[0026] 下面通过实施例，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

[0027] 实施例1：以重量份数计，分别取羧酸钙50份、羧酸锌8份、羧酸镁5份、羧酸钡15份、二苯基硫脲5份、山梨糖醇7份、亚磷酸酯20份、2，5—二苯基，1，3，4—噁二唑0.2份、6-氨基-1，3-二苯基尿嘧啶2份，复配而成。