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2021-02-02 10:02:53|
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起点商标网 用于提高pvc透明度及强度的钙锌稳定剂及其制备方法
技术领域
[0001]
本发明属于稳定剂技术领域，更具体地，本发明涉及一种用于提高pvc透明度及强度的钙锌稳定剂及其制备方法。
背景技术：
[0002]
pvc 是一种应用前景广阔的新型工程塑料。树脂由聚氯乙烯（ pvc ）树脂氯化改性制得，是一种新型工程塑料。该产品为白色或淡黄色无味、无臭、无毒的疏松颗粒或粉末。 pvc 树脂经过氯化后，分子键的不规则性增加，极性增加，使树脂的溶解性增大，化学稳定性增加，从而提高了材料的耐热性、耐酸、碱、盐、氧化剂等的腐蚀。提高了数值的热变形温度的机械性能，氯含量由 56.7% 提高到 63-69% ，维卡软化温度由 72-82 ℃，提高到 90-125 ℃，最高使用温度可达 110 ℃，长期使用温度为 95 ℃。
[0003]
众所周知，稳定剂的性能对pvc材料的稳定性影响较大。常用的热稳定剂主要为铅盐类稳定剂，其价格低廉，热稳定效果好，但其毒性大，严重危害人体健康并污染环境。无毒钙锌复合ca/zn热稳定剂是世界公认的无毒、环保型热稳定剂，且具有价格低廉、润滑性良好等优点，具有极广阔的发展空间。
[0004]
但是，目前市场上用的pvc稳定剂耐候性较差，容易变色，并且添加含量较高时会显著降低pvc材料的强度，还会影响pvc的透明度。因此，有必要开发一种用于提高pvc透明度及强度的钙锌稳定剂。
技术实现要素：
[0005]
为此，本发明的第一个方面提供一种用于提高pvc透明度及强度的钙锌稳定剂，按重量份计，其制备原料包括：硬脂酸钙
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100份硬脂酸锌
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50-100份磺化聚苯乙烯包覆羟基磷灰石
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10-30份羟甲基二茂铁
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10-30份二氧化钛
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5-15份二氧化硅
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5-15份聚乙烯蜡
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1-10份β-环糊精
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1-5份抗氧剂1010
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1-5份n-[3-(三乙氧硅烷基)丙基]-4,5-双氢咪唑
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1-10份kh-550
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1-5份kh-560
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1-5份；其中，所述羟甲基二茂铁的平均粒径为20微米-50微米；所述二氧化钛的平均粒径为500纳米-1微米；
所述二氧化硅的平均粒径为50纳米-200纳米；优选地，其制备原料包括：硬脂酸钙
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100份硬脂酸锌
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80-100份磺化聚苯乙烯包覆羟基磷灰石
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20-30份羟甲基二茂铁
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20-30份二氧化钛
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8-10份二氧化硅
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8-10份聚乙烯蜡
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2-8份β-环糊精
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2-4份抗氧剂1010
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2-4份n-[3-(三乙氧硅烷基)丙基]-4,5-双氢咪唑
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2-8份kh-550
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2-4份kh-560
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2-4份；其中，所述羟甲基二茂铁的平均粒径为30微米-50微米；所述二氧化钛的平均粒径为500纳米-800纳米；所述二氧化硅的平均粒径为100纳米-200纳米。
[0006]
更优选地，其制备原料包括：硬脂酸钙
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100份硬脂酸锌
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90份磺化聚苯乙烯包覆羟基磷灰石
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27份羟甲基二茂铁
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25份二氧化钛
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9份二氧化硅
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9份聚乙烯蜡
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6份β-环糊精
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3份抗氧剂1010
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3份n-[3-(三乙氧硅烷基)丙基]-4,5-双氢咪唑
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6份kh-550
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3份kh-560
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3份；其中，所述羟甲基二茂铁的平均粒径为40微米；所述二氧化钛的平均粒径为700纳米；所述二氧化硅的平均粒径为150纳米。
[0007]
优选地，所述磺化聚苯乙烯包覆羟基磷灰石的制备方法为：（1）依次将10克羟基磷灰石（平均粒径为200纳米-1000纳米）、2克羟丙基淀粉以及1克kh-550加入到200毫升乙醇中，升温至70℃并搅拌30分钟；（2）然后，向上述搅拌溶液中，加入1克磺化聚苯乙烯（磺化度为40%-70%），在70℃下继续搅拌30分钟后，抽滤，并将所得固体充分干燥后，获得所述磺化聚苯乙烯包覆羟基磷灰石。
[0008]
在一种优选实施方式中，所述羟基磷灰石的平均粒径为500纳米-800纳米；优选为700纳米。
[0009]
在一种优选实施方式中，所述磺化聚苯乙烯的磺化度为40%-60%；优选为50%。
[0010]
在一种优选实施方式中，所述钙锌稳定剂，按重量份计，其制备原料还包括：4-氨基-5-咪唑甲酰胺盐酸盐 1-5份以及环氧树脂e51 1-5份。
[0011]
在一种更优选实施方式中，所述钙锌稳定剂，按重量份计，其制备原料还包括：4-氨基-5-咪唑甲酰胺盐酸盐 3份以及环氧树脂e51 2份。
[0012]
本发明还提供用于提高pvc透明度及强度的钙锌稳定剂的制备方法，制备步骤包括：将上述原料加入高速搅拌机中，在80℃下搅拌20分钟后，得到所述用于提高pvc透明度及强度的钙锌稳定剂。
[0013]
优选地，所述搅拌的速率为800转/分钟。
具体实施方式
[0014]
聚乙烯蜡购自霍尼韦尔，牌号为ac-316a。
[0015]
硅烷偶联剂kh-550、kh-560购自阿拉丁试剂。
[0016]
其它原料均购自国药集团。
[0017]
实施例1将原料加入高速搅拌机中，在80℃下搅拌20分钟后，得到所述用于提高pvc透明度及强度的钙锌稳定剂，所述搅拌的速率为800转/分钟；所述原料为：硬脂酸钙
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100份硬脂酸锌
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50份磺化聚苯乙烯包覆羟基磷灰石
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10份羟甲基二茂铁
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10份二氧化钛
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5份二氧化硅
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5份聚乙烯蜡
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1份β-环糊精
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1份抗氧剂1010
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1份n-[3-(三乙氧硅烷基)丙基]-4,5-双氢咪唑
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1份kh-550
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1份kh-560
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1份；其中，所述羟甲基二茂铁的平均粒径为20微米；所述二氧化钛的平均粒径为500纳米；所述二氧化硅的平均粒径为50纳米；所述磺化聚苯乙烯包覆羟基磷灰石的制备方法为：（1）依次将10克羟基磷灰石（平均粒径为200纳米）、2克羟丙基淀粉以及1克kh-550加入到200毫升乙醇中，升温至70℃并搅拌30分钟；
（2）然后，向上述搅拌溶液中，加入1克磺化聚苯乙烯（磺化度为40%），在70℃下继续搅拌30分钟后，抽滤，并将所得固体充分干燥后，获得所述磺化聚苯乙烯包覆羟基磷灰石。
[0018]
实施例2将原料加入高速搅拌机中，在80℃下搅拌20分钟后，得到所述用于提高pvc透明度及强度的钙锌稳定剂，所述搅拌的速率为800转/分钟；所述原料为：硬脂酸钙
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100份硬脂酸锌
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50份磺化聚苯乙烯包覆羟基磷灰石
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10份羟甲基二茂铁
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10份二氧化钛
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5份二氧化硅
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5份聚乙烯蜡
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1份β-环糊精
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1份抗氧剂1010
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1份n-[3-(三乙氧硅烷基)丙基]-4,5-双氢咪唑
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1份kh-550
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1份kh-560
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1份；其中，所述羟甲基二茂铁的平均粒径为50微米；所述二氧化钛的平均粒径为1微米；所述二氧化硅的平均粒径为200纳米；所述磺化聚苯乙烯包覆羟基磷灰石的制备方法为：（1）依次将10克羟基磷灰石（平均粒径为200纳米）、2克羟丙基淀粉以及1克kh-550加入到200毫升乙醇中，升温至70℃并搅拌30分钟；（2）然后，向上述搅拌溶液中，加入1克磺化聚苯乙烯（磺化度为40%），在70℃下继续搅拌30分钟后，抽滤，并将所得固体充分干燥后，获得所述磺化聚苯乙烯包覆羟基磷灰石。
[0019]
实施例3将原料加入高速搅拌机中，在80℃下搅拌20分钟后，得到所述用于提高pvc透明度及强度的钙锌稳定剂，所述搅拌的速率为800转/分钟；所述原料为：硬脂酸钙
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100份硬脂酸锌
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50份磺化聚苯乙烯包覆羟基磷灰石
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10份羟甲基二茂铁
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10份二氧化钛
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5份二氧化硅
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5份聚乙烯蜡
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1份β-环糊精
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1份抗氧剂1010
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1份
n-[3-(三乙氧硅烷基)丙基]-4,5-双氢咪唑
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1份kh-550
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1份kh-560
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1份；其中，所述羟甲基二茂铁的平均粒径为40微米；所述二氧化钛的平均粒径为700纳米；所述二氧化硅的平均粒径为150纳米；所述磺化聚苯乙烯包覆羟基磷灰石的制备方法为：（1）依次将10克羟基磷灰石（平均粒径为200纳米）、2克羟丙基淀粉以及1克kh-550加入到200毫升乙醇中，升温至70℃并搅拌30分钟；（2）然后，向上述搅拌溶液中，加入1克磺化聚苯乙烯（磺化度为40%），在70℃下继续搅拌30分钟后，抽滤，并将所得固体充分干燥后，获得所述磺化聚苯乙烯包覆羟基磷灰石。
[0020]
实施例4将原料加入高速搅拌机中，在80℃下搅拌20分钟后，得到所述用于提高pvc透明度及强度的钙锌稳定剂，所述搅拌的速率为800转/分钟；所述原料为：硬脂酸钙
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100份硬脂酸锌
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90份磺化聚苯乙烯包覆羟基磷灰石
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27份羟甲基二茂铁
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25份二氧化钛
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9份二氧化硅
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9份聚乙烯蜡
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6份β-环糊精
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3份抗氧剂1010
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3份n-[3-(三乙氧硅烷基)丙基]-4,5-双氢咪唑
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6份kh-550
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3份kh-560
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3份；其中，所述羟甲基二茂铁的平均粒径为40微米；所述二氧化钛的平均粒径为700纳米；所述二氧化硅的平均粒径为150纳米；所述磺化聚苯乙烯包覆羟基磷灰石的制备方法为：（1）依次将10克羟基磷灰石（平均粒径为200纳米）、2克羟丙基淀粉以及1克kh-550加入到200毫升乙醇中，升温至70℃并搅拌30分钟；（2）然后，向上述搅拌溶液中，加入1克磺化聚苯乙烯（磺化度为40%），在70℃下继续搅拌30分钟后，抽滤，并将所得固体充分干燥后，获得所述磺化聚苯乙烯包覆羟基磷灰石。
[0021]
实施例5将原料加入高速搅拌机中，在80℃下搅拌20分钟后，得到所述用于提高pvc透明度及强度的钙锌稳定剂，所述搅拌的速率为800转/分钟；所述原料为：
硬脂酸钙
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100份硬脂酸锌
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90份磺化聚苯乙烯包覆羟基磷灰石
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27份羟甲基二茂铁
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25份二氧化钛
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9份二氧化硅
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9份聚乙烯蜡
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6份β-环糊精
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3份抗氧剂1010
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3份n-[3-(三乙氧硅烷基)丙基]-4,5-双氢咪唑
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6份kh-550
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3份kh-560
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3份；其中，所述羟甲基二茂铁的平均粒径为40微米；所述二氧化钛的平均粒径为700纳米；所述二氧化硅的平均粒径为150纳米；所述磺化聚苯乙烯包覆羟基磷灰石的制备方法为：（1）依次将10克羟基磷灰石（平均粒径为700纳米）、2克羟丙基淀粉以及1克kh-550加入到200毫升乙醇中，升温至70℃并搅拌30分钟；（2）然后，向上述搅拌溶液中，加入1克磺化聚苯乙烯（磺化度为40%），在70℃下继续搅拌30分钟后，抽滤，并将所得固体充分干燥后，获得所述磺化聚苯乙烯包覆羟基磷灰石。
[0022]
实施例5将原料加入高速搅拌机中，在80℃下搅拌20分钟后，得到所述用于提高pvc透明度及强度的钙锌稳定剂，所述搅拌的速率为800转/分钟；所述原料为：硬脂酸钙
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100份硬脂酸锌
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90份磺化聚苯乙烯包覆羟基磷灰石
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27份羟甲基二茂铁
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25份二氧化钛
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9份二氧化硅
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9份聚乙烯蜡
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6份β-环糊精
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3份抗氧剂1010
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3份n-[3-(三乙氧硅烷基)丙基]-4,5-双氢咪唑
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6份kh-550
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3份kh-560
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3份；其中，所述羟甲基二茂铁的平均粒径为40微米；所述二氧化钛的平均粒径为700纳米；所述二氧化硅的平均粒径为150纳米；
所述磺化聚苯乙烯包覆羟基磷灰石的制备方法为：（1）依次将10克羟基磷灰石（平均粒径为700纳米）、2克羟丙基淀粉以及1克kh-550加入到200毫升乙醇中，升温至70℃并搅拌30分钟；（2）然后，向上述搅拌溶液中，加入1克磺化聚苯乙烯（磺化度为50%），在70℃下继续搅拌30分钟后，抽滤，并将所得固体充分干燥后，获得所述磺化聚苯乙烯包覆羟基磷灰石。
[0023]
实施例6将原料加入高速搅拌机中，在80℃下搅拌20分钟后，得到所述用于提高pvc透明度及强度的钙锌稳定剂，所述搅拌的速率为800转/分钟；所述原料为：硬脂酸钙
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100份硬脂酸锌
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90份磺化聚苯乙烯包覆羟基磷灰石
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27份羟甲基二茂铁
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25份二氧化钛
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9份二氧化硅
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9份聚乙烯蜡
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6份β-环糊精
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3份抗氧剂1010
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3份n-[3-(三乙氧硅烷基)丙基]-4,5-双氢咪唑
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6份kh-550
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3份kh-560
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3份4-氨基-5-咪唑甲酰胺盐酸盐
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3份环氧树脂e51
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2份；其中，所述羟甲基二茂铁的平均粒径为40微米；所述二氧化钛的平均粒径为700纳米；所述二氧化硅的平均粒径为150纳米；所述磺化聚苯乙烯包覆羟基磷灰石的制备方法为：（1）依次将10克羟基磷灰石（平均粒径为700纳米）、2克羟丙基淀粉以及1克kh-550加入到200毫升乙醇中，升温至70℃并搅拌30分钟；（2）然后，向上述搅拌溶液中，加入1克磺化聚苯乙烯（磺化度为50%），在70℃下继续搅拌30分钟后，抽滤，并将所得固体充分干燥后，获得所述磺化聚苯乙烯包覆羟基磷灰石。
[0024]
对比例1将原料加入高速搅拌机中，在80℃下搅拌20分钟后，得到所述用于提高pvc透明度及强度的钙锌稳定剂，所述搅拌的速率为800转/分钟；所述原料为：硬脂酸钙
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100份硬脂酸锌
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90份磺化聚苯乙烯包覆羟基磷灰石
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27份羟甲基二茂铁
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25份
二氧化钛
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9份二氧化硅
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9份聚乙烯蜡
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6份β-环糊精
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3份抗氧剂1010
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3份n-[3-(三乙氧硅烷基)丙基]-4,5-双氢咪唑
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6份kh-550
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3份kh-560
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3份4-氨基-5-咪唑甲酰胺盐酸盐
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3份环氧树脂e51
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2份；其中，所述羟甲基二茂铁的平均粒径为40微米；所述二氧化钛的平均粒径为700纳米；所述二氧化硅的平均粒径为150纳米；所述磺化聚苯乙烯包覆羟基磷灰石的制备方法为：（1）依次将10克羟基磷灰石（平均粒径为700纳米）以及1克kh-550加入到200毫升乙醇中，升温至70℃并搅拌30分钟；（2）然后，向上述搅拌溶液中，加入1克磺化聚苯乙烯（磺化度为50%），在70℃下继续搅拌30分钟后，抽滤，并将所得固体充分干燥后，获得所述磺化聚苯乙烯包覆羟基磷灰石。
[0025]
对比例2将原料加入高速搅拌机中，在80℃下搅拌20分钟后，得到所述用于提高pvc透明度及强度的钙锌稳定剂，所述搅拌的速率为800转/分钟；所述原料为：硬脂酸钙
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100份硬脂酸锌
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90份磺化聚苯乙烯包覆羟基磷灰石
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27份二氧化钛
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9份二氧化硅
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9份聚乙烯蜡
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6份β-环糊精
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3份抗氧剂1010
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3份n-[3-(三乙氧硅烷基)丙基]-4,5-双氢咪唑
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6份kh-550
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
3份kh-560
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3份4-氨基-5-咪唑甲酰胺盐酸盐
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3份环氧树脂e51
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2份；其中，所述二氧化钛的平均粒径为700纳米；所述二氧化硅的平均粒径为150纳米；所述磺化聚苯乙烯包覆羟基磷灰石的制备方法为：（1）依次将10克羟基磷灰石（平均粒径为700纳米）、2克羟丙基淀粉以及1克kh-550加入
到200毫升乙醇中，升温至70℃并搅拌30分钟；（2）然后，向上述搅拌溶液中，加入1克磺化聚苯乙烯（磺化度为50%），在70℃下继续搅拌30分钟后，抽滤，并将所得固体充分干燥后，获得所述磺化聚苯乙烯包覆羟基磷灰石。
[0026]
对比例3将原料加入高速搅拌机中，在80℃下搅拌20分钟后，得到所述用于提高pvc透明度及强度的钙锌稳定剂，所述搅拌的速率为800转/分钟；所述原料为：硬脂酸钙
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
100份硬脂酸锌
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90份磺化聚苯乙烯包覆羟基磷灰石
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27份羟甲基二茂铁
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25份二氧化硅
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9份聚乙烯蜡
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6份β-环糊精
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3份抗氧剂1010
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3份n-[3-(三乙氧硅烷基)丙基]-4,5-双氢咪唑
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6份kh-550
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3份kh-560
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3份4-氨基-5-咪唑甲酰胺盐酸盐
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3份环氧树脂e51
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2份；其中，所述羟甲基二茂铁的平均粒径为40微米；所述二氧化硅的平均粒径为150纳米；所述磺化聚苯乙烯包覆羟基磷灰石的制备方法为：（1）依次将10克羟基磷灰石（平均粒径为700纳米）、2克羟丙基淀粉以及1克kh-550加入到200毫升乙醇中，升温至70℃并搅拌30分钟；（2）然后，向上述搅拌溶液中，加入1克磺化聚苯乙烯（磺化度为50%），在70℃下继续搅拌30分钟后，抽滤，并将所得固体充分干燥后，获得所述磺化聚苯乙烯包覆羟基磷灰石。
[0027]
对比例4将原料加入高速搅拌机中，在80℃下搅拌20分钟后，得到所述用于提高pvc透明度及强度的钙锌稳定剂，所述搅拌的速率为800转/分钟；所述原料为：硬脂酸钙
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100份硬脂酸锌
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90份磺化聚苯乙烯包覆羟基磷灰石
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27份羟甲基二茂铁
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25份二氧化钛
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9份二氧化硅
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9份聚乙烯蜡
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6份抗氧剂1010
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3份
n-[3-(三乙氧硅烷基)丙基]-4,5-双氢咪唑
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6份kh-550
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
3份kh-560
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
3份4-氨基-5-咪唑甲酰胺盐酸盐
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
3份环氧树脂e51
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2份；其中，所述羟甲基二茂铁的平均粒径为40微米；所述二氧化钛的平均粒径为700纳米；所述二氧化硅的平均粒径为150纳米；所述磺化聚苯乙烯包覆羟基磷灰石的制备方法为：（1）依次将10克羟基磷灰石（平均粒径为700纳米）、2克羟丙基淀粉以及1克kh-550加入到200毫升乙醇中，升温至70℃并搅拌30分钟；（2）然后，向上述搅拌溶液中，加入1克磺化聚苯乙烯（磺化度为50%），在70℃下继续搅拌30分钟后，抽滤，并将所得固体充分干燥后，获得所述磺化聚苯乙烯包覆羟基磷灰石。
[0028]
对比例5将原料加入高速搅拌机中，在80℃下搅拌20分钟后，得到所述用于提高pvc透明度及强度的钙锌稳定剂，所述搅拌的速率为800转/分钟；所述原料为：硬脂酸钙
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100份硬脂酸锌
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90份磺化聚苯乙烯包覆羟基磷灰石
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27份羟甲基二茂铁
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25份二氧化钛
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9份二氧化硅
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9份聚乙烯蜡
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6份β-环糊精
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3份抗氧剂1010
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3份kh-550
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3份kh-560
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3份4-氨基-5-咪唑甲酰胺盐酸盐
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3份环氧树脂e51
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2份；其中，所述羟甲基二茂铁的平均粒径为40微米；所述二氧化钛的平均粒径为700纳米；所述二氧化硅的平均粒径为150纳米；所述磺化聚苯乙烯包覆羟基磷灰石的制备方法为：（1）依次将10克羟基磷灰石（平均粒径为700纳米）、2克羟丙基淀粉以及1克kh-550加入到200毫升乙醇中，升温至70℃并搅拌30分钟；（2）然后，向上述搅拌溶液中，加入1克磺化聚苯乙烯（磺化度为50%），在70℃下继续搅拌30分钟后，抽滤，并将所得固体充分干燥后，获得所述磺化聚苯乙烯包覆羟基磷灰石。
[0029]
对比例6
将原料加入高速搅拌机中，在80℃下搅拌20分钟后，得到所述用于提高pvc透明度及强度的钙锌稳定剂，所述搅拌的速率为800转/分钟；所述原料为：硬脂酸钙
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100份硬脂酸锌
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90份羟基磷灰石（平均粒径为700纳米）
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27份羟甲基二茂铁
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25份二氧化钛
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9份二氧化硅
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9份聚乙烯蜡
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6份β-环糊精
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3份抗氧剂1010
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3份n-[3-(三乙氧硅烷基)丙基]-4,5-双氢咪唑
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6份kh-550
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3份kh-560
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3份4-氨基-5-咪唑甲酰胺盐酸盐
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3份环氧树脂e51
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2份；其中，所述羟甲基二茂铁的平均粒径为40微米；所述二氧化钛的平均粒径为700纳米；所述二氧化硅的平均粒径为150纳米。
[0030]
测试条件1、耐候性测试：将实施例1-6及对比例1-6的钙锌稳定剂在紫外光下照射60h，紫外光灯的型号为uva-340型，紫外光灯管数为3，每个紫外光灯管为40w，测试上述钙锌稳定剂的色差。
[0031]
2、力学性能测试：按重量份计，将pvc树脂100份以及实施例1-6及对比例 1-6中任意一种钙锌稳定剂15份在120℃的高速混合机中混合后，经双螺杆挤出机加工成熔融物料，然后经定型模冷却成板材，用拉伸机测试各样品的拉伸强度。
[0032]
3、透明度：目测观察，以数字1-10代表透明度的好坏，其中数字越大，透明度越好，纯pvc树脂板材的透明度定为5。
[0033]
测试结果见下表：例子色差拉伸强度透明度实施例10.1362mpa7实施例20.1362mpa7实施例30.1264mpa9实施例40.1165mpa9实施例50.0972mpa9实施例60.0775mpa9对比例10.3046mpa3
对比例20.2250mpa6对比例30.2147mpa6对比例40.2844mpa6对比例50.4639mpa4pvc树脂-55mpa5
技术领域
[0001]
本发明属于稳定剂技术领域，更具体地，本发明涉及一种用于提高pvc透明度及强度的钙锌稳定剂及其制备方法。
背景技术：
[0002]
pvc 是一种应用前景广阔的新型工程塑料。树脂由聚氯乙烯（ pvc ）树脂氯化改性制得，是一种新型工程塑料。该产品为白色或淡黄色无味、无臭、无毒的疏松颗粒或粉末。 pvc 树脂经过氯化后，分子键的不规则性增加，极性增加，使树脂的溶解性增大，化学稳定性增加，从而提高了材料的耐热性、耐酸、碱、盐、氧化剂等的腐蚀。提高了数值的热变形温度的机械性能，氯含量由 56.7% 提高到 63-69% ，维卡软化温度由 72-82 ℃，提高到 90-125 ℃，最高使用温度可达 110 ℃，长期使用温度为 95 ℃。
[0003]
众所周知，稳定剂的性能对pvc材料的稳定性影响较大。常用的热稳定剂主要为铅盐类稳定剂，其价格低廉，热稳定效果好，但其毒性大，严重危害人体健康并污染环境。无毒钙锌复合ca/zn热稳定剂是世界公认的无毒、环保型热稳定剂，且具有价格低廉、润滑性良好等优点，具有极广阔的发展空间。
[0004]
但是，目前市场上用的pvc稳定剂耐候性较差，容易变色，并且添加含量较高时会显著降低pvc材料的强度，还会影响pvc的透明度。因此，有必要开发一种用于提高pvc透明度及强度的钙锌稳定剂。
技术实现要素：
[0005]
为此，本发明的第一个方面提供一种用于提高pvc透明度及强度的钙锌稳定剂，按重量份计，其制备原料包括：硬脂酸钙
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100份硬脂酸锌
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50-100份磺化聚苯乙烯包覆羟基磷灰石
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10-30份羟甲基二茂铁
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10-30份二氧化钛
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5-15份二氧化硅
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5-15份聚乙烯蜡
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1-10份β-环糊精
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1-5份抗氧剂1010
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1-5份n-[3-(三乙氧硅烷基)丙基]-4,5-双氢咪唑
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1-10份kh-550
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1-5份kh-560
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1-5份；其中，所述羟甲基二茂铁的平均粒径为20微米-50微米；所述二氧化钛的平均粒径为500纳米-1微米；
所述二氧化硅的平均粒径为50纳米-200纳米；优选地，其制备原料包括：硬脂酸钙
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100份硬脂酸锌
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80-100份磺化聚苯乙烯包覆羟基磷灰石
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20-30份羟甲基二茂铁
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20-30份二氧化钛
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8-10份二氧化硅
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8-10份聚乙烯蜡
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2-8份β-环糊精
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2-4份抗氧剂1010
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2-4份n-[3-(三乙氧硅烷基)丙基]-4,5-双氢咪唑
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2-8份kh-550
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2-4份kh-560
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2-4份；其中，所述羟甲基二茂铁的平均粒径为30微米-50微米；所述二氧化钛的平均粒径为500纳米-800纳米；所述二氧化硅的平均粒径为100纳米-200纳米。
[0006]
更优选地，其制备原料包括：硬脂酸钙
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100份硬脂酸锌
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90份磺化聚苯乙烯包覆羟基磷灰石
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27份羟甲基二茂铁
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25份二氧化钛
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9份二氧化硅
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9份聚乙烯蜡
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6份β-环糊精
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3份抗氧剂1010
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3份n-[3-(三乙氧硅烷基)丙基]-4,5-双氢咪唑
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6份kh-550
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3份kh-560
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3份；其中，所述羟甲基二茂铁的平均粒径为40微米；所述二氧化钛的平均粒径为700纳米；所述二氧化硅的平均粒径为150纳米。
[0007]
优选地，所述磺化聚苯乙烯包覆羟基磷灰石的制备方法为：（1）依次将10克羟基磷灰石（平均粒径为200纳米-1000纳米）、2克羟丙基淀粉以及1克kh-550加入到200毫升乙醇中，升温至70℃并搅拌30分钟；（2）然后，向上述搅拌溶液中，加入1克磺化聚苯乙烯（磺化度为40%-70%），在70℃下继续搅拌30分钟后，抽滤，并将所得固体充分干燥后，获得所述磺化聚苯乙烯包覆羟基磷灰石。
[0008]
在一种优选实施方式中，所述羟基磷灰石的平均粒径为500纳米-800纳米；优选为700纳米。
[0009]
在一种优选实施方式中，所述磺化聚苯乙烯的磺化度为40%-60%；优选为50%。
[0010]
在一种优选实施方式中，所述钙锌稳定剂，按重量份计，其制备原料还包括：4-氨基-5-咪唑甲酰胺盐酸盐 1-5份以及环氧树脂e51 1-5份。
[0011]
在一种更优选实施方式中，所述钙锌稳定剂，按重量份计，其制备原料还包括：4-氨基-5-咪唑甲酰胺盐酸盐 3份以及环氧树脂e51 2份。
[0012]
本发明还提供用于提高pvc透明度及强度的钙锌稳定剂的制备方法，制备步骤包括：将上述原料加入高速搅拌机中，在80℃下搅拌20分钟后，得到所述用于提高pvc透明度及强度的钙锌稳定剂。
[0013]
优选地，所述搅拌的速率为800转/分钟。
具体实施方式
[0014]
聚乙烯蜡购自霍尼韦尔，牌号为ac-316a。
[0015]
硅烷偶联剂kh-550、kh-560购自阿拉丁试剂。
[0016]
其它原料均购自国药集团。
[0017]
实施例1将原料加入高速搅拌机中，在80℃下搅拌20分钟后，得到所述用于提高pvc透明度及强度的钙锌稳定剂，所述搅拌的速率为800转/分钟；所述原料为：硬脂酸钙
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100份硬脂酸锌
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50份磺化聚苯乙烯包覆羟基磷灰石
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10份羟甲基二茂铁
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10份二氧化钛
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5份二氧化硅
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5份聚乙烯蜡
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1份β-环糊精
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1份抗氧剂1010
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1份n-[3-(三乙氧硅烷基)丙基]-4,5-双氢咪唑
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1份kh-550
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1份kh-560
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1份；其中，所述羟甲基二茂铁的平均粒径为20微米；所述二氧化钛的平均粒径为500纳米；所述二氧化硅的平均粒径为50纳米；所述磺化聚苯乙烯包覆羟基磷灰石的制备方法为：（1）依次将10克羟基磷灰石（平均粒径为200纳米）、2克羟丙基淀粉以及1克kh-550加入到200毫升乙醇中，升温至70℃并搅拌30分钟；
（2）然后，向上述搅拌溶液中，加入1克磺化聚苯乙烯（磺化度为40%），在70℃下继续搅拌30分钟后，抽滤，并将所得固体充分干燥后，获得所述磺化聚苯乙烯包覆羟基磷灰石。
[0018]
实施例2将原料加入高速搅拌机中，在80℃下搅拌20分钟后，得到所述用于提高pvc透明度及强度的钙锌稳定剂，所述搅拌的速率为800转/分钟；所述原料为：硬脂酸钙
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100份硬脂酸锌
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50份磺化聚苯乙烯包覆羟基磷灰石
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10份羟甲基二茂铁
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10份二氧化钛
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5份二氧化硅
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5份聚乙烯蜡
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1份β-环糊精
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1份抗氧剂1010
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1份n-[3-(三乙氧硅烷基)丙基]-4,5-双氢咪唑
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1份kh-550
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1份kh-560
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1份；其中，所述羟甲基二茂铁的平均粒径为50微米；所述二氧化钛的平均粒径为1微米；所述二氧化硅的平均粒径为200纳米；所述磺化聚苯乙烯包覆羟基磷灰石的制备方法为：（1）依次将10克羟基磷灰石（平均粒径为200纳米）、2克羟丙基淀粉以及1克kh-550加入到200毫升乙醇中，升温至70℃并搅拌30分钟；（2）然后，向上述搅拌溶液中，加入1克磺化聚苯乙烯（磺化度为40%），在70℃下继续搅拌30分钟后，抽滤，并将所得固体充分干燥后，获得所述磺化聚苯乙烯包覆羟基磷灰石。
[0019]
实施例3将原料加入高速搅拌机中，在80℃下搅拌20分钟后，得到所述用于提高pvc透明度及强度的钙锌稳定剂，所述搅拌的速率为800转/分钟；所述原料为：硬脂酸钙
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100份硬脂酸锌
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50份磺化聚苯乙烯包覆羟基磷灰石
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10份羟甲基二茂铁
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10份二氧化钛
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5份二氧化硅
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5份聚乙烯蜡
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1份β-环糊精
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1份抗氧剂1010
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1份
n-[3-(三乙氧硅烷基)丙基]-4,5-双氢咪唑
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1份kh-550
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1份kh-560
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1份；其中，所述羟甲基二茂铁的平均粒径为40微米；所述二氧化钛的平均粒径为700纳米；所述二氧化硅的平均粒径为150纳米；所述磺化聚苯乙烯包覆羟基磷灰石的制备方法为：（1）依次将10克羟基磷灰石（平均粒径为200纳米）、2克羟丙基淀粉以及1克kh-550加入到200毫升乙醇中，升温至70℃并搅拌30分钟；（2）然后，向上述搅拌溶液中，加入1克磺化聚苯乙烯（磺化度为40%），在70℃下继续搅拌30分钟后，抽滤，并将所得固体充分干燥后，获得所述磺化聚苯乙烯包覆羟基磷灰石。
[0020]
实施例4将原料加入高速搅拌机中，在80℃下搅拌20分钟后，得到所述用于提高pvc透明度及强度的钙锌稳定剂，所述搅拌的速率为800转/分钟；所述原料为：硬脂酸钙
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100份硬脂酸锌
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90份磺化聚苯乙烯包覆羟基磷灰石
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27份羟甲基二茂铁
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25份二氧化钛
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9份二氧化硅
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3份抗氧剂1010
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3份n-[3-(三乙氧硅烷基)丙基]-4,5-双氢咪唑
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6份kh-550
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3份kh-560
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3份；其中，所述羟甲基二茂铁的平均粒径为40微米；所述二氧化钛的平均粒径为700纳米；所述二氧化硅的平均粒径为150纳米；所述磺化聚苯乙烯包覆羟基磷灰石的制备方法为：（1）依次将10克羟基磷灰石（平均粒径为200纳米）、2克羟丙基淀粉以及1克kh-550加入到200毫升乙醇中，升温至70℃并搅拌30分钟；（2）然后，向上述搅拌溶液中，加入1克磺化聚苯乙烯（磺化度为40%），在70℃下继续搅拌30分钟后，抽滤，并将所得固体充分干燥后，获得所述磺化聚苯乙烯包覆羟基磷灰石。
[0021]
实施例5将原料加入高速搅拌机中，在80℃下搅拌20分钟后，得到所述用于提高pvc透明度及强度的钙锌稳定剂，所述搅拌的速率为800转/分钟；所述原料为：
硬脂酸钙
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100份硬脂酸锌
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90份磺化聚苯乙烯包覆羟基磷灰石
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27份羟甲基二茂铁
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25份二氧化钛
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9份二氧化硅
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9份聚乙烯蜡
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6份β-环糊精
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3份抗氧剂1010
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3份n-[3-(三乙氧硅烷基)丙基]-4,5-双氢咪唑
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6份kh-550
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3份kh-560
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3份；其中，所述羟甲基二茂铁的平均粒径为40微米；所述二氧化钛的平均粒径为700纳米；所述二氧化硅的平均粒径为150纳米；所述磺化聚苯乙烯包覆羟基磷灰石的制备方法为：（1）依次将10克羟基磷灰石（平均粒径为700纳米）、2克羟丙基淀粉以及1克kh-550加入到200毫升乙醇中，升温至70℃并搅拌30分钟；（2）然后，向上述搅拌溶液中，加入1克磺化聚苯乙烯（磺化度为40%），在70℃下继续搅拌30分钟后，抽滤，并将所得固体充分干燥后，获得所述磺化聚苯乙烯包覆羟基磷灰石。
[0022]
实施例5将原料加入高速搅拌机中，在80℃下搅拌20分钟后，得到所述用于提高pvc透明度及强度的钙锌稳定剂，所述搅拌的速率为800转/分钟；所述原料为：硬脂酸钙
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100份硬脂酸锌
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90份磺化聚苯乙烯包覆羟基磷灰石
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27份羟甲基二茂铁
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25份二氧化钛
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9份二氧化硅
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9份聚乙烯蜡
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6份β-环糊精
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3份抗氧剂1010
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3份n-[3-(三乙氧硅烷基)丙基]-4,5-双氢咪唑
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6份kh-550
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3份kh-560
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3份；其中，所述羟甲基二茂铁的平均粒径为40微米；所述二氧化钛的平均粒径为700纳米；所述二氧化硅的平均粒径为150纳米；
所述磺化聚苯乙烯包覆羟基磷灰石的制备方法为：（1）依次将10克羟基磷灰石（平均粒径为700纳米）、2克羟丙基淀粉以及1克kh-550加入到200毫升乙醇中，升温至70℃并搅拌30分钟；（2）然后，向上述搅拌溶液中，加入1克磺化聚苯乙烯（磺化度为50%），在70℃下继续搅拌30分钟后，抽滤，并将所得固体充分干燥后，获得所述磺化聚苯乙烯包覆羟基磷灰石。
[0023]
实施例6将原料加入高速搅拌机中，在80℃下搅拌20分钟后，得到所述用于提高pvc透明度及强度的钙锌稳定剂，所述搅拌的速率为800转/分钟；所述原料为：硬脂酸钙
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
100份硬脂酸锌
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90份磺化聚苯乙烯包覆羟基磷灰石
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27份羟甲基二茂铁
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25份二氧化钛
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9份二氧化硅
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9份聚乙烯蜡
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6份β-环糊精
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3份抗氧剂1010
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3份n-[3-(三乙氧硅烷基)丙基]-4,5-双氢咪唑
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
6份kh-550
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
3份kh-560
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3份4-氨基-5-咪唑甲酰胺盐酸盐
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3份环氧树脂e51
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2份；其中，所述羟甲基二茂铁的平均粒径为40微米；所述二氧化钛的平均粒径为700纳米；所述二氧化硅的平均粒径为150纳米；所述磺化聚苯乙烯包覆羟基磷灰石的制备方法为：（1）依次将10克羟基磷灰石（平均粒径为700纳米）、2克羟丙基淀粉以及1克kh-550加入到200毫升乙醇中，升温至70℃并搅拌30分钟；（2）然后，向上述搅拌溶液中，加入1克磺化聚苯乙烯（磺化度为50%），在70℃下继续搅拌30分钟后，抽滤，并将所得固体充分干燥后，获得所述磺化聚苯乙烯包覆羟基磷灰石。
[0024]
对比例1将原料加入高速搅拌机中，在80℃下搅拌20分钟后，得到所述用于提高pvc透明度及强度的钙锌稳定剂，所述搅拌的速率为800转/分钟；所述原料为：硬脂酸钙
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
100份硬脂酸锌
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90份磺化聚苯乙烯包覆羟基磷灰石
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27份羟甲基二茂铁
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25份
二氧化钛
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9份二氧化硅
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9份聚乙烯蜡
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6份β-环糊精
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3份抗氧剂1010
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3份n-[3-(三乙氧硅烷基)丙基]-4,5-双氢咪唑
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6份kh-550
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3份kh-560
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3份4-氨基-5-咪唑甲酰胺盐酸盐
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3份环氧树脂e51
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2份；其中，所述羟甲基二茂铁的平均粒径为40微米；所述二氧化钛的平均粒径为700纳米；所述二氧化硅的平均粒径为150纳米；所述磺化聚苯乙烯包覆羟基磷灰石的制备方法为：（1）依次将10克羟基磷灰石（平均粒径为700纳米）以及1克kh-550加入到200毫升乙醇中，升温至70℃并搅拌30分钟；（2）然后，向上述搅拌溶液中，加入1克磺化聚苯乙烯（磺化度为50%），在70℃下继续搅拌30分钟后，抽滤，并将所得固体充分干燥后，获得所述磺化聚苯乙烯包覆羟基磷灰石。
[0025]
对比例2将原料加入高速搅拌机中，在80℃下搅拌20分钟后，得到所述用于提高pvc透明度及强度的钙锌稳定剂，所述搅拌的速率为800转/分钟；所述原料为：硬脂酸钙
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100份硬脂酸锌
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90份磺化聚苯乙烯包覆羟基磷灰石
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27份二氧化钛
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9份二氧化硅
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9份聚乙烯蜡
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6份β-环糊精
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3份抗氧剂1010
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3份n-[3-(三乙氧硅烷基)丙基]-4,5-双氢咪唑
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6份kh-550
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3份kh-560
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3份4-氨基-5-咪唑甲酰胺盐酸盐
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3份环氧树脂e51
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2份；其中，所述二氧化钛的平均粒径为700纳米；所述二氧化硅的平均粒径为150纳米；所述磺化聚苯乙烯包覆羟基磷灰石的制备方法为：（1）依次将10克羟基磷灰石（平均粒径为700纳米）、2克羟丙基淀粉以及1克kh-550加入
到200毫升乙醇中，升温至70℃并搅拌30分钟；（2）然后，向上述搅拌溶液中，加入1克磺化聚苯乙烯（磺化度为50%），在70℃下继续搅拌30分钟后，抽滤，并将所得固体充分干燥后，获得所述磺化聚苯乙烯包覆羟基磷灰石。
[0026]
对比例3将原料加入高速搅拌机中，在80℃下搅拌20分钟后，得到所述用于提高pvc透明度及强度的钙锌稳定剂，所述搅拌的速率为800转/分钟；所述原料为：硬脂酸钙
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100份硬脂酸锌
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90份磺化聚苯乙烯包覆羟基磷灰石
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27份羟甲基二茂铁
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25份二氧化硅
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9份聚乙烯蜡
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6份β-环糊精
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3份抗氧剂1010
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3份n-[3-(三乙氧硅烷基)丙基]-4,5-双氢咪唑
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6份kh-550
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3份kh-560
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3份4-氨基-5-咪唑甲酰胺盐酸盐
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3份环氧树脂e51
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2份；其中，所述羟甲基二茂铁的平均粒径为40微米；所述二氧化硅的平均粒径为150纳米；所述磺化聚苯乙烯包覆羟基磷灰石的制备方法为：（1）依次将10克羟基磷灰石（平均粒径为700纳米）、2克羟丙基淀粉以及1克kh-550加入到200毫升乙醇中，升温至70℃并搅拌30分钟；（2）然后，向上述搅拌溶液中，加入1克磺化聚苯乙烯（磺化度为50%），在70℃下继续搅拌30分钟后，抽滤，并将所得固体充分干燥后，获得所述磺化聚苯乙烯包覆羟基磷灰石。
[0027]
对比例4将原料加入高速搅拌机中，在80℃下搅拌20分钟后，得到所述用于提高pvc透明度及强度的钙锌稳定剂，所述搅拌的速率为800转/分钟；所述原料为：硬脂酸钙
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100份硬脂酸锌
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90份磺化聚苯乙烯包覆羟基磷灰石
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27份羟甲基二茂铁
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25份二氧化钛
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9份二氧化硅
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9份聚乙烯蜡
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6份抗氧剂1010
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3份
n-[3-(三乙氧硅烷基)丙基]-4,5-双氢咪唑
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6份kh-550
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3份kh-560
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3份4-氨基-5-咪唑甲酰胺盐酸盐
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3份环氧树脂e51
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2份；其中，所述羟甲基二茂铁的平均粒径为40微米；所述二氧化钛的平均粒径为700纳米；所述二氧化硅的平均粒径为150纳米；所述磺化聚苯乙烯包覆羟基磷灰石的制备方法为：（1）依次将10克羟基磷灰石（平均粒径为700纳米）、2克羟丙基淀粉以及1克kh-550加入到200毫升乙醇中，升温至70℃并搅拌30分钟；（2）然后，向上述搅拌溶液中，加入1克磺化聚苯乙烯（磺化度为50%），在70℃下继续搅拌30分钟后，抽滤，并将所得固体充分干燥后，获得所述磺化聚苯乙烯包覆羟基磷灰石。
[0028]
对比例5将原料加入高速搅拌机中，在80℃下搅拌20分钟后，得到所述用于提高pvc透明度及强度的钙锌稳定剂，所述搅拌的速率为800转/分钟；所述原料为：硬脂酸钙
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
100份硬脂酸锌
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90份磺化聚苯乙烯包覆羟基磷灰石
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27份羟甲基二茂铁
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25份二氧化钛
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
9份二氧化硅
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9份聚乙烯蜡
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6份β-环糊精
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3份抗氧剂1010
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3份kh-550
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3份kh-560
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3份4-氨基-5-咪唑甲酰胺盐酸盐
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3份环氧树脂e51
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2份；其中，所述羟甲基二茂铁的平均粒径为40微米；所述二氧化钛的平均粒径为700纳米；所述二氧化硅的平均粒径为150纳米；所述磺化聚苯乙烯包覆羟基磷灰石的制备方法为：（1）依次将10克羟基磷灰石（平均粒径为700纳米）、2克羟丙基淀粉以及1克kh-550加入到200毫升乙醇中，升温至70℃并搅拌30分钟；（2）然后，向上述搅拌溶液中，加入1克磺化聚苯乙烯（磺化度为50%），在70℃下继续搅拌30分钟后，抽滤，并将所得固体充分干燥后，获得所述磺化聚苯乙烯包覆羟基磷灰石。
[0029]
对比例6
将原料加入高速搅拌机中，在80℃下搅拌20分钟后，得到所述用于提高pvc透明度及强度的钙锌稳定剂，所述搅拌的速率为800转/分钟；所述原料为：硬脂酸钙
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
100份硬脂酸锌
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90份羟基磷灰石（平均粒径为700纳米）
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27份羟甲基二茂铁
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25份二氧化钛
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9份二氧化硅
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9份聚乙烯蜡
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6份β-环糊精
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3份抗氧剂1010
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3份n-[3-(三乙氧硅烷基)丙基]-4,5-双氢咪唑
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6份kh-550
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3份kh-560
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3份4-氨基-5-咪唑甲酰胺盐酸盐
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3份环氧树脂e51
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2份；其中，所述羟甲基二茂铁的平均粒径为40微米；所述二氧化钛的平均粒径为700纳米；所述二氧化硅的平均粒径为150纳米。
[0030]
测试条件1、耐候性测试：将实施例1-6及对比例1-6的钙锌稳定剂在紫外光下照射60h，紫外光灯的型号为uva-340型，紫外光灯管数为3，每个紫外光灯管为40w，测试上述钙锌稳定剂的色差。
[0031]
2、力学性能测试：按重量份计，将pvc树脂100份以及实施例1-6及对比例 1-6中任意一种钙锌稳定剂15份在120℃的高速混合机中混合后，经双螺杆挤出机加工成熔融物料，然后经定型模冷却成板材，用拉伸机测试各样品的拉伸强度。
[0032]
3、透明度：目测观察，以数字1-10代表透明度的好坏，其中数字越大，透明度越好，纯pvc树脂板材的透明度定为5。
[0033]
测试结果见下表：例子色差拉伸强度透明度实施例10.1362mpa7实施例20.1362mpa7实施例30.1264mpa9实施例40.1165mpa9实施例50.0972mpa9实施例60.0775mpa9对比例10.3046mpa3
对比例20.2250mpa6对比例30.2147mpa6对比例40.2844mpa6对比例50.4639mpa4pvc树脂-55mpa5
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