一种pvc塑料荧光增白剂的组合物
技术领域
本发明涉及化工助剂领域，尤其是一种PVC塑料荧光增白剂的组合物。
背景技术
PVC塑料用荧光增白剂能更好的增加产品外观的白度、亮度与耐候性，增加表面硬度和抗拉强度，使注塑、挤塑等高温成型的塑料制品耐腐蚀、牢固耐用，使用寿命更长久。
PVC塑料用荧光增白剂属于光学增白，吸收人肉眼看不到的近紫外光，在发射出人肉眼可见的蓝色荧光，利用荧光给予视觉器官已增加了白度的感觉，不会对塑料制品造成损伤，是目前最有效和最常用的提高PVC塑料制品白度的一种方法。大多数塑料的制造过程的温度较高，有的甚至达到了300度以上，目前也只有荧光增白剂OB-1能够承受350度的高温。面对300度以上的高温，其他的增白剂只能望洋兴叹了。以下是常见塑料荧光增白剂耐温极限：OB-1：350℃；KCB：215℃；KSN：275℃；127：220℃。
荧光增白剂OB-1，2,2-(4,4-二苯乙烯基)双苯并噁唑，为黄色结晶物，熔点359-362℃，不溶与水，无气味，性能稳定最大吸收光谱波长为374nm，具有强烈荧光，荧光发射波长为434nmChemicalbook。荧光增白剂OB-1是一种高效荧光增白剂，同时广泛用于ABS、PS、HIPS、PC、PP、PE、EVA和硬质PVC等塑料，具有极佳的增白效果，优异的热稳定性，极少的添加量等特点。
CN201310529198.8公开了一种四磺酸两性荧光增白剂及其制备方法，主要解决了现有荧光增白剂存在的使用范围窄和固体剂型水溶性差的技术问题。该发明采用的技术方案是，四磺酸两性荧光增白剂主要由一种或多种化合物组成，其由三聚氯氰、对二乙醇胺基苯磺酸、4，4`-二氨基二苯乙烯-二磺酸和叔胺化合物按物质的量比为：1:1:0.5:1.2化学合成制的，首先将三聚氯氰和对二乙醇胺基苯磺酸加入冰水中反应，再把4，4`-二氨基二苯乙烯-二磺酸的钠盐溶液加入反应液，接着把叔胺化合物加入反应液反应，再经过脱盐和加入助剂得到液体产品。液体产品经压力喷雾干燥得到固体产品。该发明制备的荧光增白剂可以在中性、碱性和酸性条件下适用，使用时不污染环境。
CN201410318542.3公开了PVC管材及其制备方法。该发明所述方法包括将PVC树脂、稳定剂、CPE(氯化聚乙烯)、EPR(二元乙丙橡胶)、硬脂酸、填充剂、石蜡、OB荧光增白剂和PE蜡挤出成型为所述PVC管材；其中，所述PVC树脂的平均聚合度为720-850；所述PE蜡的重均分子量为2000-5000；所述CPE的重均分子量为10万-30万，且相对于100重量份的CPE，CPE中氯的含量为25-45重量份；所述EPR的重均分子量为20万-40万；所述稳定剂为硬脂酸钙、蓖麻油酸钙、硬脂酸锌和蓖麻油酸锌中的一种或多种；所述填充剂为碳酸钙和/或钛白粉。该PVC管材具有优异的抗冲击性能。
CN200910075377.2公开了一种二苯乙烯三嗪类液体荧光增白剂组合物的制备方法，该发明提供一种对称和不对称的二苯乙烯三嗪类液体荧光增白剂组合物的制备方法，是以三聚氯氰、对氨基苯磺酸、4，4-二氨基二苯乙烯-2，2-二磺酸、吗啉和二乙醇胺为原料，经三步反应合成，并采用纳滤膜过滤方法脱盐过滤处理得到：。本发明制备得到的液体荧光增白剂组合物具有复配增效作用，比单一组分的增白效果更好，该方法不但可以提高荧光增白剂的质量，而且可以降低大量原材料消耗，使产品收率及品质有比较大幅度的提升。
以上发明以及现有专利所使用的荧光增白剂的缺点就是不稳定，如荧光增白剂127在室外环境下荧光增白效果降低很快，20天后增白效果只有最初的40%，因此需要进一步的研究予以改善。另外，荧光增白剂OB-1最佳用量取决于它与聚合物之间的相容性，过高的增白剂用量会引起不相容，发生迁移。
发明内容
本发明针对现有在PVC塑料中添加荧光增白剂生产工艺中产生的荧光增白剂不稳定以及荧光增白剂OB-1与聚合物之间的相容性问题提出了一种PVC塑料荧光增白剂的组合物的方法。
一种PVC塑料荧光增白剂的组合物，其操作步骤为：
一种PVC塑料用荧光增白剂的组合物，按照质量份数，将75～95份的荧光增白剂，5～25份的分散剂，0.01～0.1份的蓝相永固紫RL充分搅拌均匀，形成该PVC塑料用荧光增白剂组合物。
进一步的，所述PVC塑料用增白剂为荧光增白剂OB或荧光增白剂OB-1的一种；
进一步的，所述高分子分散剂为采用如下方法制备而成，包括如下步骤：
按质量份数，将20-31份硅烷偶联剂和16-22份二烯丙基胺盐酸盐，200-300份白油，3-5份有机碱加入到反应釜中，通入氮气，然后在搅拌条件下，控制温度为60～78℃，保温3～4h；再加入5-9份乙烯基乙二醇单醚，1.2-3.5份引发剂，控制温度为60～75℃，保温1～3h；最后冷却，过滤，烘干，即制得所述高分子分散剂。
进一步的，所述硅烷偶联剂为3-巯基丙基三甲氧基硅烷、3-巯丙基三乙氧基硅烷中的一种；
进一步的，所述有机碱为乙醇胺、乙醇钠、甲醇钠、三乙胺、哌啶或吡啶中的一种；
进一步的，所述有机碱为优先乙醇钠、甲醇钠、三乙胺中的一种；
进一步的，所述引发剂为过氧化苯甲酰；
进一步的，所述蓝相永固紫RL优先比表面积为60-120m2/g。
反应机理为：
本发明制得的分散剂采用3-巯基丙基三甲氧基硅烷和二烯丙基胺盐酸盐进行迈克尔加成反应，然后与乙烯基乙二醇单醚进行乳液聚合，主链和部分支链，如氧基硅烷，具有较好的疏水性，可以和荧光增白剂OB-1通过氢键吸附等作用方式较好的吸附；分散剂的支链使荧光增白剂颗粒在水溶液中较好的分散开来；
技术效果为：
（1）本发明对PVC塑料的白度值提升值高，白度值可提高5以上，并且达到相同的白度值本发明的荧光增白剂OB-1用量要少5份以上。
（2）添加一定比例的荧光增白剂，配合分散剂、蓝相永固紫RL，控制荧光增白剂的比例，提PVC塑料的白度，进而提高压延膜的遮盖性。
附图说明
图1为表1中PVC塑料荧光增白剂打板实物照片。A为淡黄色，B,C为白色。
图2为实施例2制备的高分子分散剂的傅里叶红外光谱图;
在2949/2839cm-1附近存在碳氢键的伸缩吸收峰，在1331cm-1附近存在碳氮单键的伸缩吸收峰，在3401cm-1附近存在氮氢键的伸缩吸收峰，说明二烯丙基胺盐酸盐参与了反应；在650cm-1附近存在硅碳键的伸缩吸收峰，在1078cm-1附近存在硅氧键的反对称伸缩吸收峰，说明硅烷偶联剂参与了反应；在1113cm-1附近存在醚键的反对称伸缩吸收峰，说明乙烯基乙二醇单醚参与了反应。
具体实施方式
下面通过具体实施例对该发明作进一步说明：
A、制备样品：
在200gPVC塑料基料(无增白剂)中加入40mgPVC塑料荧光增白剂，两者混合均匀后经由塑料注射成型机注塑为塑料板。
空白样为华佳塑业提供的PVC塑料基料(无增白剂)，不加增白剂，白度52.66%；
B、测试标准与方法：
将实施例1~5和对比例1~3所得的PVC塑料板，分别按照GB/T 15595-2008中的烘箱耐老化试验，测试PVC塑料板老化白度，测试结果见表1。
实施例1
一种PVC塑料荧光增白剂的组合物，其操作步骤为：
一种PVC塑料用荧光增白剂的组合物，其组成为：将75g的荧光增白剂，5g的分散剂，0.01g的蓝相永固紫RL充分搅拌均匀，形成该PVC塑料用荧光增白剂组合物。
进一步的，所述PVC塑料用增白剂为荧光增白剂OB；
进一步的，所述高分子分散剂为采用如下方法制备而成，包括如下步骤：
将20g硅烷偶联剂和16g二烯丙基胺盐酸盐，200g白油，3g有机碱加入到反应釜中，通入氮气，然后在搅拌条件下，控制温度为65℃，保温3h；再加入5g乙烯基乙二醇单醚，1.2g引发剂，控制温度为65℃，保温2h；最后冷却，过滤，烘干，即制得所述高分子分散剂。
进一步的，所述硅烷偶联剂为3-巯基丙基三甲氧基硅烷；
进一步的，所述有机碱为乙醇胺；
进一步的，所述引发剂为过氧化苯甲酰；
进一步的，所述蓝相永固紫RL比表面积为100m2/g。
实施例2
一种PVC塑料荧光增白剂的组合物，其操作步骤为：
一种PVC塑料用荧光增白剂的组合物，其组成为：将80g的荧光增白剂，10g的分散剂，0.03g的蓝相永固紫RL充分搅拌均匀，形成该PVC塑料用荧光增白剂组合物。
进一步的，所述PVC塑料用增白剂为荧光增白剂OB；
进一步的，所述高分子分散剂为采用如下方法制备而成，包括如下步骤：
将24g硅烷偶联剂和18g二烯丙基胺盐酸盐，240g白油，3g有机碱加入到反应釜中，通入氮气，然后在搅拌条件下，控制温度为70℃，保温4h；再加入6g乙烯基乙二醇单醚，1.5g引发剂，控制温度为70℃，保温2h；最后冷却，过滤，烘干，即制得所述高分子分散剂。
进一步的，所述硅烷偶联剂为3-巯基丙基三甲氧基硅烷；
进一步的，所述有机碱为哌啶；
进一步的，所述引发剂为过氧化苯甲酰；
进一步的，所述蓝相永固紫RL比表面积为100m2/g。
实施例3
一种PVC塑料荧光增白剂的组合物，其操作步骤为：
一种PVC塑料用荧光增白剂的组合物，其组成为：将85g的荧光增白剂，15g的分散剂，0.06g的蓝相永固紫RL充分搅拌均匀，形成该PVC塑料用荧光增白剂组合物。
进一步的，所述PVC塑料用增白剂为荧光增白剂OB-1；
进一步的，所述高分子分散剂为采用如下方法制备而成，包括如下步骤：
将26g硅烷偶联剂和20g二烯丙基胺盐酸盐，260g白油，4g有机碱加入到反应釜中，通入氮气，然后在搅拌条件下，控制温度为75℃，保温4h；再加入6g乙烯基乙二醇单醚，2.4g引发剂，控制温度为70℃，保温2h；最后冷却，过滤，烘干，即制得所述高分子分散剂。
进一步的，所述硅烷偶联剂为3-巯丙基三乙氧基硅烷；
进一步的，所述有机碱为乙醇钠；
进一步的，所述引发剂为过氧化苯甲酰；
进一步的，所述蓝相永固紫RL比表面积为100m2/g。
实施例4
一种PVC塑料荧光增白剂的组合物，其操作步骤为：
一种PVC塑料用荧光增白剂的组合物，其组成为：将90g的荧光增白剂，20g的分散剂，0.08g的蓝相永固紫RL充分搅拌均匀，形成该PVC塑料用荧光增白剂组合物。
进一步的，所述PVC塑料用增白剂为荧光增白剂OB-1；
进一步的，所述高分子分散剂为采用如下方法制备而成，包括如下步骤：
将28g硅烷偶联剂和20g二烯丙基胺盐酸盐，280g白油，4g有机碱加入到反应釜中，通入氮气，然后在搅拌条件下，控制温度为75℃，保温4h；再加入8g乙烯基乙二醇单醚，3g引发剂，控制温度为70℃，保温2h；最后冷却，过滤，烘干，即制得所述高分子分散剂。
进一步的，所述硅烷偶联剂为3-巯丙基三乙氧基硅烷；
进一步的，所述有机碱为甲醇钠；
进一步的，所述引发剂为过氧化苯甲酰；
进一步的，所述蓝相永固紫RL比表面积为100m2/g。
实施例5
一种PVC塑料荧光增白剂的组合物，其操作步骤为：
一种PVC塑料用荧光增白剂的组合物，其组成为：将95g的荧光增白剂，25g的分散剂，0.1g的蓝相永固紫RL充分搅拌均匀，形成该PVC塑料用荧光增白剂组合物。
进一步的，所述PVC塑料用增白剂为荧光增白剂OB-1；
进一步的，所述高分子分散剂为采用如下方法制备而成，包括如下步骤：
将31g硅烷偶联剂和22g二烯丙基胺盐酸盐，300g白油，5g有机碱加入到反应釜中，通入氮气，然后在搅拌条件下，控制温度为70℃，保温4h；再加入9g乙烯基乙二醇单醚，3.5g引发剂，控制温度为70℃，保温2h；最后冷却，过滤，烘干，即制得所述高分子分散剂。
进一步的，所述硅烷偶联剂为3-巯丙基三乙氧基硅烷；
进一步的，所述有机碱为三乙胺；
进一步的，所述引发剂为过氧化苯甲酰；
进一步的，所述蓝相永固紫RL比表面积为100m2/g。
对照例1
一种PVC塑料荧光增白剂的组合物，其操作步骤为：
一种PVC塑料用荧光增白剂的组合物，其组成为：将80g的荧光增白剂，0.05g的蓝相永固紫RL充分搅拌均匀，形成该PVC塑料用荧光增白剂组合物。
进一步的，所述PVC塑料用增白剂为荧光增白剂OB；
进一步的，所述蓝相永固紫RL优先比表面积为60-120m2/g。
对照例2
一种PVC塑料荧光增白剂的组合物，其操作步骤为：
一种PVC塑料用荧光增白剂的组合物，其组成为：将85g的荧光增白剂，20g的轻质碳酸钙，0.08g的蓝相永固紫RL充分搅拌均匀，形成该PVC塑料用荧光增白剂组合物。
进一步的，所述PVC塑料用增白剂为荧光增白剂OB-1；
进一步的，所述蓝相永固紫RL比表面积为100m2/g。
对照例3
一种PVC塑料荧光增白剂的组合物，其操作步骤为：
一种PVC塑料用荧光增白剂的组合物，其组成为：将85g的荧光增白剂和20g的分散剂充分搅拌均匀，形成该PVC塑料用荧光增白剂组合物。
进一步的，所述PVC塑料用增白剂为荧光增白剂OB；
进一步的，所述高分子分散剂为采用如下方法制备而成，包括如下步骤：
将24g硅烷偶联剂和20g二烯丙基胺盐酸盐，280g白油，4g有机碱加入到反应釜中，通入氮气，然后在搅拌条件下，控制温度为75℃，保温4h；再加入8g乙烯基乙二醇单醚，3g引发剂，控制温度为70℃，保温3h；最后冷却，过滤，烘干，即制得所述高分子分散剂。
进一步的，所述硅烷偶联剂为3-巯丙基三乙氧基硅烷；
进一步的，所述有机碱为甲醇钠；
进一步的，所述引发剂为过氧化苯甲酰；
进一步的，所述蓝相永固紫RL优先比表面积为100m2/g。
表1、实施例和对比例在PVC塑料添加荧光增白剂组合物老化白度性能测试结果
由表1可以看出，本申请的优选实施例1～5中加入一种PVC塑料荧光增白剂的组合物在聚合过程中加入到树脂体系中，对成品树脂的静态老化白度（160℃，10min）有显著提高，是一种合成高品质PVC树脂的方法。
进一步的，对PVC塑料中荧光增白剂加量对增白效果的影响进行检测，
试剂和试样
A--PVC塑料基料, 江山市颖润工贸有限公司提供；
B--PVC塑料荧光增白剂，含荧光增白剂100%；
C--PVC塑料荧光增白剂组合物,采用本发明配方制备，含荧光增白剂95%，含分散剂4.985%，蓝相永固紫RL0.015%。
仪器设备
南天塑机,型号：NT-50T；
滚动机，自制；
精密电子天平ACCULAB,型号：ALC-210、d=0.1mg；
全自动白度计,北京康光光学仪器有限公司,型号：WSD-3。
检测步骤
1 打板
称取200克PVC塑料基料，装入500ml塑料瓶中，加0.04克PVC塑料荧光增白剂，盖紧瓶盖，在滚动机中滚动混合20分钟，用南天塑机190℃打板。
2 白度检测
用全自动白度计测定板样白度。
表2 PVC塑料荧光增白剂打板白度检测结果
样品
亮度
红绿值
黄蓝值
白度
色调系数
备注
A
90.29
0.10
5.13
52.66
-2.20
无增白剂
A+B
91.64
4.18
-2.07
93.61
-6.21
加B增白剂0.02%
A+C
92.66
2.91
-2.24
94.10
-2.16
加C增白剂0.02%
图1、 PVC塑料荧光增白剂打板实物照片
以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型。因此，所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。
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