成果研究背景、应用领域

目前我国聚氯乙烯（PVC）树脂的产销量近3000万吨，市场上其必需的PVC热稳定剂主要有铅、钙锌、有机锡稳定剂等，随着全球环保要求越来越高，在环保法律法规的大背景下，国内外目前均致力于开发和研究无毒热稳定剂。另一方面，作用效果单一的热稳定剂已经无法满足社会需求，助剂的多功能化已成为重要的发展方向。

采用木本工业油脂制备PVC热稳定剂，具有原料价廉易得、无毒等优点。制备的PVC热稳定剂还兼有增塑功能，可广泛用于食品包装、电子、日用品及玩具等对环保要求高的塑料制品行业。

技术突破与创新

本技术以橡胶籽油、桐油等木本工业油脂及其衍生物为原料，通过环氧化、开环聚合、傅氏、水解、复分解等化学反应，合成新型木本工业油脂基PVC热稳定剂。

技术关键在于木本油脂的甲酯化衍生物通过环氧开环聚合或傅氏反应制备多聚脂肪酸酯；开环聚合反应中，选用高效、节能型催化剂；创制了皂化反应和复分解反应工艺耦合新技术，利用一步合成技术缩短工艺流程，将反应时间从4～6小时缩短为2～3小时，降低能耗，提升生产效率；合成反应具有快速、产率高、选择性好及溶剂用量少等特点；复配出的PVC热稳定剂具有热稳定性优良、初期着色性好的特点，且兼有助增塑功能。不仅缓解了我国PVC热稳定剂功能不全的矛盾，也为研制高效、无毒、功能多元化PVC热稳定剂提供了一条途径，顺应了当前塑料行业开发环保型及功能多元化热稳定剂这一发展要求。

本技术以多聚脂肪酸钙锌盐为主稳定剂复配后制得的一种无酚环保型复合热稳定剂，此种复合热稳定剂添加后，大幅降低DOP等增塑剂用量。目前该项技术已申请国家发明专利并得到授权。

经济技术指标、投资规模

制备的多聚脂肪酸钙锌盐产品外观为淡黄色粉末状固体，经复配后制备的PVC树脂其静态热稳定时间（200℃）和拉伸断裂伸长率可分别达到46’21”、265.6%；因其分子结构中引入了交联度较高的柔性脂肪酸链段，因此制得的多聚脂肪酸钙锌盐具有一定的增塑功能，产品达到国家标准。本技术制备的多聚脂肪酸钙锌盐可作为PVC树脂热稳定剂的一种新型主稳定剂使用。投资300万元可建成年产500吨的生物基酯类PVC热稳定剂中试生产线。

应用前景及经济社会效益

本技术以资源丰富的天然可再生木本工业油脂为原料，利用创新工艺研发“一剂多效”型PVC热稳定剂，为我国大宗化工产品向生物基材料转变提供了重要的技术保障和支撑，为生物基环保型塑料助剂企业提供了强大的技术支撑。这为木本油脂资源化利用提供新途径，对发展低碳经济、促进山区经济发展及生物质产业的可持续发展具有重要作用。在当前石油资源日益短期，使用木本工业油脂这种可再生资源制备符合高效、无毒、功能多元化PVC热稳定剂的要求，顺应了当前塑料行业发展要求。