一种pvc用低粒径窄度的稀土热稳定剂制备工艺
阅读说明：本技术 一种pvc用低粒径窄度的稀土热稳定剂制备工艺 (Preparation process of low-particle-size narrow rare earth heat stabilizer for PVC (polyvinyl chloride) ) 是由 严一丰 严晴 周国庆 高金奎 蒋设 肖阳生 杨光 范修强 龙喜香 于 2020-11-30 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种PVC用低粒径窄度的稀土热稳定剂制备工艺,属于热稳定剂领域,一种PVC用低粒径窄度的稀土热稳定剂制备工艺,通过气粉球的加入,一方面,受热后轻油汽化向外溢出,可以吹动气粉球附近粒径相对较小的热稳定剂颗粒,使得小颗粒的稳定剂颗粒不易继续受到摩擦,同时使得较大粒径的热稳定颗粒能够相对直接与气粉球摩擦接触,显著降低稀土热稳定剂颗粒整体的粒径窄度,使其在PVC的生产过程中对PVC上色效果的影响较小,有效弥补其因自身热稳定性较差而导致PVC上色效果差的问题,另一方面,搅拌时气粉球内不断掉落出纳米耐高温纳米陶瓷颗粒,有效提高稀土热稳定剂自身的热稳定性,显著提高其使用效果。(The invention discloses a preparation process of a low-particle-size narrow rare earth heat stabilizer for PVC, belonging to the field of heat stabilizers, and the preparation process comprises the steps of adding a gas powder ball, heating and then vaporizing light oil to overflow outwards, blowing heat stabilizer particles with relatively small particle sizes near the gas powder ball, so that small-particle stabilizer particles are not easy to continuously rub, simultaneously enabling heat stabilizer particles with larger particle sizes to be in relatively direct frictional contact with the gas powder ball, obviously reducing the particle size narrow degree of the whole rare earth heat stabilizer particles, enabling the heat stabilizer particles to have relatively small influence on the PVC coloring effect in the production process of PVC, effectively making up the problem of poor PVC coloring effect caused by poor thermal stability of the heat stabilizer particles, and on the other hand, continuously dropping nano high-temperature-resistant nano ceramic particles in the gas powder ball during stirring, effectively improving the thermal stability of the rare earth heat stabilizer, the use effect of the paint is obviously improved.)
技术领域
本发明涉及热稳定剂领域，更具体地说，涉及一种PVC用低粒径窄度的稀土热稳定剂制备工艺。
背景技术
我国是稀土大国，目前，对PVC的稳定作用中同时具有变价元素、类金属皂作用和稀土络合作用的稀土热稳定剂越来越成为关注的焦点，多以稀土有机弱酸盐稳定剂为主，它们对PVC的长期热稳定性好于铅盐类和其他金属皂类，具有较好的长期热稳定性，并与其他种类稳定剂之间有广泛的协同效应，具有良好的耐受性，储存稳定，毒性低和环保的优点，润滑性能好的同时还具有偶联、增容、增韧、提高物料流动性、提高PVC制品力学性能等作用。
最近几年研制的硬脂酸稀土等有机弱酸盐在PVC热稳定方面表现出了较好的效果，但单独使用稀土稳定剂时材料的初期稳定性能欠佳，表现为初期着色性能低，可以采用稀土稳定剂与其他金属稳定剂进行复配制得稀土复合热稳定剂。在PVC制备中，稀土热稳定剂是以粉状的形式加入到PVC原料中，但是由于稀土热稳定剂自身的热稳定性较差，导致前期PVC材料着色效果较差，导致PVC成品表面颜色不均，影响质量。
发明内容
1．要解决的技术问题
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种PVC用低粒径窄度的稀土热稳定剂制备工艺，它通过在制备过程中气粉球的加入，在搅拌时，一方面，受热后轻油汽化向外溢出，可以吹动气粉球附近粒径相对较小的热稳定剂颗粒，使得小颗粒的稳定剂颗粒不易继续受到摩擦，同时使得较大粒径的热稳定颗粒能够相对直接与气粉球摩擦接触，使稀土热稳定剂颗粒粒径的均匀度较高，即显著降低稀土热稳定剂颗粒整体的粒径窄度，使其在PVC的生产过程中对PVC上色效果的影响较小，有效弥补其因自身热稳定性较差而导致PVC上色效果差的问题，另一方面，搅拌时气粉球内不断掉落出纳米耐高温纳米陶瓷颗粒，有效提高稀土热稳定剂自身的热稳定性，显著提高其使用效果。
2．技术方案
为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
一种PVC用低粒径窄度的稀土热稳定剂制备工艺，包括以下步骤：
S1、首先将各配料投入至反应釜内，搅拌分散，得到稀土热稳定剂粗料，并对粗料进行球磨，得到窄度较大的细料；
S2、在细料中混合加入气粉球并均匀混合，然后升温，并进行低速机械搅拌；
S3、气粉球内不断溢出油性气体，吹动气粉球附近小粒径的细料，使大粒径的细料与气粉球之间不断发生摩擦；
S4、30-40min后，降温，并对细料进行筛分，留下大粒径的细料；
S5、然后重复步骤S2-S4，直至细料的粒径均与筛分后的小粒径细料一致，得到低粒径窄度高着色度的稀土热稳定剂。
进一步的，所述S2中的升温温度为70-90℃，在此温度下，轻油受热汽化，向气粉球外溢出，可以吹动气粉球附近粒径相对较小的热稳定剂颗粒，使得小颗粒的稳定剂颗粒不易继续受到摩擦，同时使得较大粒径的热稳定颗粒能够相对直接与气粉球摩擦接触，便于其粒径逐渐变小，进而显著降低稀土热稳定剂颗粒整体的粒径窄度，使其在PVC的生产过程中对PVC上色效果的影响较小，有效弥补其因自身热稳定性较差而导致PVC上色效果差的问题，且升温后维持该温度搅拌，所述S4中降温后的温度为-8 — -15℃，使得在此温度下，轻油凝固，处于固态，从而使得在进行细料筛分时，其不易继续向外溢出，从而有效保证轻油的利用率。
进一步的，所述S5中步骤S2-S4的重复次数不低于2次，使得对于提高稀土热稳定剂颗粒的粒径的均匀性分布的效果更好，使稀土热稳定剂颗粒的粒径窄度分布更小。
进一步的，所述气粉球包括外球壳，所述外球壳内腔放置有内气胀球和轻油，所述外球壳外端固定连接有多个均匀分布的研磨凸起，在不断搅拌过程中，细料不断与研磨凸起发生摩擦，从而达到研磨的效果，便于降低较大细料颗粒的粒径。
进一步的，所述外球壳为多通透孔结构，且外球壳孔隙内填充有乳化油粒。
进一步的，所述乳化油粒为轻油与耐高温纳米陶瓷颗粒按照3:1-2的体积比配置而成，且乳化油粒为固态，即气粉球的存储环境温度一般在轻油凝固点温度以下，轻油在低温下可以封存耐高温纳米陶瓷颗粒，使得在加热升温过程中，在轻油汽化后，耐高温纳米陶瓷颗粒能够掉落并均匀掺入稀土热稳定剂中，从而有效提高稀土热稳定剂在制备PVC过程中的热稳定性。
进一步的，所述外球壳内壁固定连接有多个隔粉弧片，所述隔粉弧片内部填充有耐高温纳米陶瓷颗粒，且隔粉弧片为硬质材料制成，在再次或者多次进行步骤S2-S4，而乳化油粒完全溢出或者大部分溢出后，隔粉弧片内的耐高温纳米陶瓷颗粒可以作为补充料，使得每次重复的步骤中的稀土热稳定剂颗粒中均能掺入耐高温纳米陶瓷颗粒，使最终得到的稀土热稳定剂中掺入的耐高温纳米陶瓷颗粒相对均匀，进而有效提高其自身的热稳定性。
进一步的，所述轻油在外球壳内填充度不低于90%，所述外球壳内壁粘设有多孔膜，且多孔膜与边缘与隔粉弧片边缘相接触，所述多孔膜的孔径与轻油油珠粒径保持一致，且多孔膜为耐高温材料制成，多孔膜用于限制外球壳内腔中轻油的溢出速度，使得在后续重复步骤S2-S4时，仍然有轻油能够溢出。
进一步的，所述内气胀球包括硬质内芯以及多个固定连接在硬质内芯外端部的气胀层，所述气胀层内部填充有高导热气体，受热时，高导热气体膨胀使得气胀层膨胀，进而对其内部的轻油产生挤压作用，有效避免因多孔膜的限制而导致轻油溢出速度过慢的情况发生，同时在搅拌过程中，内气胀球在外球壳内不断撞击隔粉弧片，可以有效加速其内部的耐高温纳米陶瓷颗粒向外的溢出。
进一步的，所述气胀层为弹性材料制成，所述硬质内芯为磁性材料制成，在完成研磨后，其磁性便于后续磁选分离气粉球与稀土热稳定剂。
3．有益效果
相比于现有技术，本发明的优点在于：
（1）本方案通过气粉球的加入，一方面，受热后轻油汽化向外溢出，可以吹动气粉球附近粒径相对较小的热稳定剂颗粒，使得小颗粒的稳定剂颗粒不易继续受到摩擦，同时使得较大粒径的热稳定颗粒能够相对直接与气粉球摩擦接触，显著降低稀土热稳定剂颗粒整体的粒径窄度，使其在PVC的生产过程中对PVC上色效果的影响较小，有效弥补其因自身热稳定性较差而导致PVC上色效果差的问题，另一方面，搅拌时气粉球内不断掉落出纳米耐高温纳米陶瓷颗粒，有效提高稀土热稳定剂自身的热稳定性，显著提高其使用效果。
（2）S2中的升温温度为70-90℃，在此温度下，轻油受热汽化，向气粉球外溢出，可以吹动气粉球附近粒径相对较小的热稳定剂颗粒，使得小颗粒的稳定剂颗粒不易继续受到摩擦，同时使得较大粒径的热稳定颗粒能够相对直接与气粉球摩擦接触，便于其粒径逐渐变小，进而显著降低稀土热稳定剂颗粒整体的粒径窄度，使其在PVC的生产过程中对PVC上色效果的影响较小，有效弥补其因自身热稳定性较差而导致PVC上色效果差的问题，且升温后维持该温度搅拌，S4中降温后的温度为-8 — -15℃，使得在此温度下，轻油凝固，处于固态，从而使得在进行细料筛分时，其不易继续向外溢出，从而有效保证轻油的利用率。
（3）S5中步骤S2-S4的重复次数不低于2次，使得对于提高稀土热稳定剂颗粒的粒径的均匀性分布的效果更好，使稀土热稳定剂颗粒的粒径窄度分布更小。
（4）气粉球包括外球壳，外球壳内腔放置有内气胀球和轻油，外球壳外端固定连接有多个均匀分布的研磨凸起，在不断搅拌过程中，细料不断与研磨凸起发生摩擦，从而达到研磨的效果，便于降低较大细料颗粒的粒径。
（5）外球壳为多通透孔结构，且外球壳孔隙内填充有乳化油粒。
（6）乳化油粒为轻油与耐高温纳米陶瓷颗粒按照3:1-2的体积比配置而成，且乳化油粒为固态，即气粉球的存储环境温度一般在轻油凝固点温度以下，轻油在低温下可以封存耐高温纳米陶瓷颗粒，使得在加热升温过程中，在轻油汽化后，耐高温纳米陶瓷颗粒能够掉落并均匀掺入稀土热稳定剂中，从而有效提高稀土热稳定剂在制备PVC过程中的热稳定性。
（7）外球壳内壁固定连接有多个隔粉弧片，隔粉弧片内部填充有耐高温纳米陶瓷颗粒，且隔粉弧片为硬质材料制成，在再次或者多次进行步骤S2-S4，而乳化油粒完全溢出或者大部分溢出后，隔粉弧片内的耐高温纳米陶瓷颗粒可以作为补充料，使得每次重复的步骤中的稀土热稳定剂颗粒中均能掺入耐高温纳米陶瓷颗粒，使最终得到的稀土热稳定剂中掺入的耐高温纳米陶瓷颗粒相对均匀，进而有效提高其自身的热稳定性。
（8）轻油在外球壳内填充度不低于90%，外球壳内壁粘设有多孔膜，且多孔膜与边缘与隔粉弧片边缘相接触，多孔膜的孔径与轻油油珠粒径保持一致，且多孔膜为耐高温材料制成，多孔膜用于限制外球壳内腔中轻油的溢出速度，使得在后续重复步骤S2-S4时，仍然有轻油能够溢出。
（9）内气胀球包括硬质内芯以及多个固定连接在硬质内芯外端部的气胀层，气胀层内部填充有高导热气体，受热时，高导热气体膨胀使得气胀层膨胀，进而对其内部的轻油产生挤压作用，有效避免因多孔膜的限制而导致轻油溢出速度过慢的情况发生，同时在搅拌过程中，内气胀球在外球壳内不断撞击隔粉弧片，可以有效加速其内部的耐高温纳米陶瓷颗粒向外的溢出。
（10）气胀层为弹性材料制成，硬质内芯为磁性材料制成，在完成研磨后，其磁性便于后续磁选分离气粉球与稀土热稳定剂。
附图说明
图1为本发明的主要的流程示意图；
图2为实施例1中气粉球的结构示意图；
图3为本发明的内气胀球的结构示意图；
图4为本发明的气粉球内轻油汽化向外溢出时的结构示意图；
图5为实施例2中气粉球的结构示意图。
图中标号说明：
1外球壳、2研磨凸起、3内气胀球、31硬质内芯、32气胀层、4隔粉弧片。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图；对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然；所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例；而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例；本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例；都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1：
请参阅图1，一种PVC用低粒径窄度的稀土热稳定剂制备工艺，包括以下步骤：
S1、首先将各配料投入至反应釜内，搅拌分散，得到稀土热稳定剂粗料，并对粗料进行球磨，得到窄度较大的细料；
S2、在细料中混合加入气粉球并均匀混合，然后升温，并进行低速机械搅拌；
S3、气粉球内不断溢出油性气体，吹动气粉球附近小粒径的细料，使大粒径的细料与气粉球之间不断发生摩擦；
S4、30-40min后，降温，并对细料进行筛分，留下大粒径的细料；
S5、然后重复步骤S2-S4，直至细料的粒径均与筛分后的小粒径细料一致，得到低粒径窄度高着色度的稀土热稳定剂，最后需要继续升温去除稀土热稳定剂颗粒上可能粘附的轻油颗粒。
S2中的升温温度为70-90℃，在此温度下，轻油受热汽化，向气粉球外溢出，可以吹动气粉球附近粒径相对较小的热稳定剂颗粒，使得小颗粒的稳定剂颗粒不易继续受到摩擦，同时使得较大粒径的热稳定颗粒能够相对直接与气粉球摩擦接触，便于其粒径逐渐变小，进而显著降低稀土热稳定剂颗粒整体的粒径窄度，使其在PVC的生产过程中对PVC上色效果的影响较小，有效弥补其因自身热稳定性较差而导致PVC上色效果差的问题，且升温后维持该温度搅拌，S4中降温后的温度为-8 — -15℃，使得在此温度下，轻油凝固，处于固态，从而使得在进行细料筛分时，其不易继续向外溢出，从而有效保证轻油的利用率；，S5中步骤S2-S4的重复次数不低于2次，使得对于提高稀土热稳定剂颗粒的粒径的均匀性分布的效果更好，使稀土热稳定剂颗粒的粒径窄度分布更小。
请参阅图2，气粉球包括外球壳1，外球壳1内腔放置有内气胀球3和轻油，轻油在外球壳1内填充度不低于90%，外球壳1内壁粘设有多孔膜，且多孔膜与边缘与隔粉弧片4边缘相接触，多孔膜的孔径与轻油油珠粒径保持一致，且多孔膜为耐高温材料制成，多孔膜用于限制外球壳1内腔中轻油的溢出速度，使得在后续重复步骤S2-S4时，仍然有轻油能够溢出；外球壳1外端固定连接有多个均匀分布的研磨凸起2，在不断搅拌过程中，细料不断与研磨凸起2发生摩擦，从而达到研磨的效果，便于降低较大细料颗粒的粒径；
外球壳1为多通透孔结构，且外球壳1孔隙内填充有乳化油粒，乳化油粒为轻油与耐高温纳米陶瓷颗粒按照3:1-2的体积比配置而成，且乳化油粒为固态，即气粉球的存储环境温度一般在轻油凝固点温度以下，轻油在低温下可以封存耐高温纳米陶瓷颗粒，使得在加热升温过程中，在轻油汽化后，耐高温纳米陶瓷颗粒能够掉落并均匀掺入稀土热稳定剂中，从而有效提高稀土热稳定剂在制备PVC过程中的热稳定性，外球壳1内壁固定连接有多个隔粉弧片4，隔粉弧片4内部填充有耐高温纳米陶瓷颗粒，且隔粉弧片4为硬质材料制成，在再次或者多次进行步骤S2-S4，而乳化油粒完全溢出或者大部分溢出后，隔粉弧片4内的耐高温纳米陶瓷颗粒可以作为补充料，使得每次重复的步骤中的稀土热稳定剂颗粒中均能掺入耐高温纳米陶瓷颗粒，使最终得到的稀土热稳定剂中掺入的耐高温纳米陶瓷颗粒相对均匀，进而有效提高其自身的热稳定性。
请参阅图4，内气胀球3包括硬质内芯31以及多个固定连接在硬质内芯31外端部的气胀层32，气胀层32内部填充有高导热气体，受热时，高导热气体膨胀使得气胀层32膨胀，进而对其内部的轻油产生挤压作用，有效避免因多孔膜的限制而导致轻油溢出速度过慢的情况发生，同时在搅拌过程中，内气胀球3在外球壳1内不断撞击隔粉弧片4，可以有效加速其内部的耐高温纳米陶瓷颗粒向外的溢出，气胀层32为弹性材料制成，硬质内芯31为磁性材料制成，在完成研磨后，其磁性便于后续磁选分离气粉球与稀土热稳定剂。
实施例2：
本实施例与中的气粉球不设置隔粉弧片4、气孔膜等结构，其他部分与实施例1保持一致，一方面使得气粉球的造价较低，另一方面在进行制备时由于轻油的溢出相对实施例1较快，因而步骤S2-S4的重复次数相对较低，使得次实施例中的稀土热稳定剂生产效率相对较高，因而本实施例制备出的热稳定剂用于对上色的均匀度的精度相对没有那么高的PVC制品的生产，例如家用的一些塑料制品。
通过在制备过程中气粉球的加入，在搅拌时，一方面，受热后轻油汽化向外溢出，可以吹动气粉球附近粒径相对较小的热稳定剂颗粒，使得小颗粒的稳定剂颗粒不易继续受到摩擦，同时使得较大粒径的热稳定颗粒能够相对直接与气粉球摩擦接触，使稀土热稳定剂颗粒粒径的均匀度较高，即显著降低稀土热稳定剂颗粒整体的粒径窄度，使其在PVC的生产过程中对PVC上色效果的影响较小，有效弥补其因自身热稳定性较差而导致PVC上色效果差的问题，另一方面，搅拌时气粉球内不断掉落出纳米耐高温纳米陶瓷颗粒，有效提高稀土热稳定剂自身的热稳定性，显著提高其使用效果。
以上所述；仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此；任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内；根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变；都应涵盖在本发明的保护范围内。
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