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硬脂酸镉的制备和应用

发布日期:2020/10/20 9:12:51

背景及概述[1]

硬脂酸镉又名十八(烷)酸镉。白色细粉。分子量679.36。熔点103~110℃。相对密度1.28。溶于热的乙醇,不溶于水。遇强酸分解成硬脂酸和相应的镉盐。毒性较大!用作聚氯乙烯耐热和耐光透明稳定剂,与钡盐、有机锡稳定剂、环氧化合物和亚磷酸酯并用,有优良的协同作用;高级橡胶制品和薄膜的光滑剂和透明软化剂等。由硬脂酸与氢氧化钠溶液制成稀皂液,再与硫酸镉液溶反应制得。

产品标准[2]

制备[2]

首先将硬脂酸溶解于20倍质量的热水中,加入质量浓度为1074kg/m3的烧碱溶液,于75℃左右进行皂化反应,生成稀的硬脂酸钠溶液。将金属镉溶解于硫酸和硝酸中,制得硫酸镉溶液,将硫酸镉溶液加入到硬脂酸钠溶液中,于55℃左右进行复分解反应,产物硬脂酸镉以沉淀析出。经过滤、水洗,于70℃~75℃干燥,即得成品硬脂酸镉。反应式如下:

应用[2-6]

硬脂酸镉是PVC的热稳定剂兼润滑剂,属主金属皂热稳定剂的优秀品种,初期着色性小,光稳定性、透明性俱佳,赋予制品以良好的热稳定性、耐候性、润滑性和透明性,可单独使用,但吸收氯化氢后生成的镉氯化物有促进脱氯化氢反应的作用。常与钡皂、有机锡化合物、环氧化合物或亚磷酸酯并用,有显著的协同效应。常与钡皂、钡-锌皂或钡-铅皂并用于薄膜、薄片、人造革等软质品。加工操作性不太好,加工温度低时,塑化不完全,温度过高时易焦化。在硬质制品中与铅类稳定剂配合可改善加工性。有受硫化物污染的缺点。用量大时易离析结垢。有毒性,不宜用于与食物接触的制品。其应用举例如下:

1)制备一种塑料制品用阻燃减震型塑胶,按照重量份有以下原料组成:乙烯共聚物弹性体2.4-2.9份、辛烯共聚物1.6-3份、甲基纤维素1.5-2.5份、聚对苯二甲酸1-1.5份、顺丁烯二酸酐-苯丙烯共聚物1.7-2.5份、固化剂3-7份、热塑性聚氨酯树脂27-32份、硬脂酸镉0.6-1.5份、聚氯乙烯树脂2.6-4份、抗氧化剂1.4-1.8份、聚氯乙烯树脂3.5-4.5份、氧化铝1.4-2份、2-羟基-4-辛氧基二苯丁酮0.3-0.6份、偶联剂3-7份、纤维素2.3-2.7份、硬脂酸镉1-1.5份、云母粉1.5-2份、丙烯基双硬脂酰胺0.3-0.7份、纳米碳酸钙0.8-1.6份、接枝相容剂4-9份、成核剂2-7份和阻燃剂占3-7份。本发明塑胶阻燃效果好,抗冲击能力强,韧性强,制备成本低,可推广应用,有显著的经济和社会效益等特点。

2)制备一种高强轻质复合建材,包括憎水珍珠岩、硬脂酸钡、石墨粉、硬脂酸镉、硬脂酸钙、聚氯乙烯、发泡材料、石灰石和硅藻土,其原料各组分按重量计,所述憎水珍珠岩15-19份、硬脂酸钡30-47份、石墨粉20-24份、硬脂酸镉10-14份、硬脂酸钙5-8份、聚氯乙烯3-8份、发泡材料15-19份、石灰石18-22份和硅藻土18-25份。本发明可以有效提高复合建材抗折强度和韧性,限制的裂缝宽度,抵抗复合建材表面龟裂,可以广泛应用于土木、水利、市政交通、海洋军工等领域的复合建材结构。

3)制备一种高耐磨石墨烯材料,原料为:石墨、纳米二氧化硅、白炭黑、膨润土、锡、一水硫酸亚铁、磁铁矿、碳化硅、氧化钯、氧化锡、炭黑、双酚A、硬脂酸镉、PBT和抗氧剂,混合均匀、挤出造粒后煅烧即得;原料来源广泛,弯曲模量2400-2800MPa,成本低廉,洛氏硬度160-200,耐磨性好;断裂伸长率高达600-800%,拉伸强度200-600MPa,离火自熄;压缩永久变形性好,能量密度高,导电性好,弯曲强度180-220MPa,残余内应力小;适用范围广,高效节能,可以精确制备,悬臂梁冲击强度175-195J/m,使用方便,导热性好,工艺简单,可以广泛使用。

4)制备一种耐油性好的PVC软管配方,按质量份数,由下列原料组成:按质量份数,由下列原料组成:PVC树脂95~100份、月桂酸二丁基锡1~3份、硬质酸钡0.1~0.2份、硬脂酸镉0.4~0.6份、己二酸二辛脂8~10份、丁腈橡胶10~15份、环氧大豆油4~6份、磷酸三甲酚酯22~25份。本发明中,硬脂酸钡作为本发明的内润滑剂,硬脂酸镉可作为本发明中的热稳定剂,同时在PVC软管配方中加入磷酸三甲酚酯可提高整体的耐油性,同时加入丁腈橡胶亦能提高整体耐油性,加入己二酸二辛脂可提高软管的低温性能,从而可提高PVC软管在油性环境中的使用寿命。

主要参考资料

[1] 简明精细化工大辞典

[2] 实用化学品配方手册

[3] CN201810717021.3一种塑料制品用阻燃减震型塑胶

[4] CN201710375692.1一种高强轻质复合建材

[5] CN201810250320.0一种高耐磨石墨烯材料的制备方法

[6] CN201810889337.0一种耐油性好的PVC软管配方

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