CN101704977B - 一种聚氯乙烯/磺化顺丁橡胶及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电线电缆材料制造领域，具体地说是一种聚氯乙烯/磺化顺丁橡胶及其制备方法，该聚氯乙烯/磺化顺丁具有优良的耐寒性和低温柔软性。本发明通过加入磺化顺丁橡胶来改善聚氯乙烯的耐寒性、低温柔软性。顺丁橡胶是通过橡胶中低温性能最好的胶种，其脆化点为-110℃，远远低于丁腈橡胶的-35℃，而且顺丁橡胶的低温回弹性也是通用橡胶中最好的。但是由于顺丁橡胶是非极性橡胶，和聚氯乙烯相溶性较差，顺丁橡胶经磺化反应后，分子链中引入磺酸极性基团，因此和聚氯乙烯的相容性得到极大的改善，形成均匀的共混体系。
Description
技术领域
本发明涉及电线电缆材料制造领域，具体地说是一种聚氯乙烯/磺化顺丁橡胶及其制备方法，该组合物可提高聚氯乙烯塑料的耐寒性和低温柔软性。
背景技术
聚氯乙烯(Polyvinylchloride，PVC)是一种综合性能优良的通用塑料，具有价廉、阻燃的优点，老化脆性较好，可以制造成各种软质、硬质、半硬质塑料，在电线电缆行业中广泛使用。但聚氯乙烯也存在着耐寒性差，低温时材料易变硬的缺点。
为了改善聚氯乙烯的耐寒性及低温柔软性，人们在聚氯乙烯中加入丁腈橡胶，即聚氯乙烯/丁腈橡胶组合物，使聚氯乙烯的耐寒性；低温柔软性得以改善，但由于/丁腈橡胶本身的低温性能在通用橡胶中又不是最优的，故而对低温要求很高的场合并不适用。
发明内容
本发明目的是提供一种聚氯乙烯/磺化顺丁橡胶及其制备方法，尤其可提高聚氯乙烯的耐寒性和低温柔软性，与传统的聚氯乙烯/丁腈橡胶混合物相比，耐寒性和低温柔软性得到很大提高。
本发明的技术方案是：
一种聚氯乙烯/磺化顺丁橡胶，该产品包括聚氯乙烯、邻苯二甲酸二辛酯、复合稳定剂、润滑剂、填充剂、改性剂和抗氧化剂和磺化顺丁橡胶，所述聚氯乙烯为90-110重量份，邻苯二甲酸二辛酯为38-58重量份、复合稳定剂为3-5重量份、润滑剂为1-3重量份、填充剂为20-40重量份、改性剂和抗氧化剂为1-2重量份；磺化顺丁橡胶占聚氯乙烯/磺化顺丁橡胶总重量的15％-20％。以聚氯乙烯、邻苯二甲酸二辛酯、复合稳定剂、润滑剂、填充剂、改性剂和抗氧化剂和磺化顺丁橡胶为100％计。
所述复合稳定剂为钙锌稳定剂、钡锌稳定剂、铅盐稳定剂或以任意比进行组合。
所述润滑剂为石蜡、硬脂酸、硬钡、硬铅或以任意比进行组合。
所述改性剂和抗氧化剂为丙稀酸酯类共聚物和抗氧剂1010(多元受阻酚型抗氧剂)。丙稀酸酯类共聚物是聚氯乙烯(PVC)塑料加工改性剂，可选用ACR-201、ACR-401或ACR-901。
一种聚氯乙烯/磺化顺丁橡胶的制备方法，包括以下步骤：
a)将90-110重量份的聚氯乙烯、38-58重量份的复合稳定剂、1-3重量份的润滑剂、1-2重量份的改性剂和抗氧化剂高速混合5-20秒，优选混合时间为10秒；
b)继续加入38-58重量份的邻苯二甲酸二辛酯(DOP)，高速混合2-10分钟，优选混合时间为5分钟；
c)继续加入20-40重量份的填充剂继续混合，当高速混合设备内物料温度达到85-105℃时，高速混合设备放料；
d)将上述从高速混合设备放出的物料投入二辊炼塑机塑炼成片；
e)向二辊炼塑机再加入磺化顺丁橡胶的原料，在135-155℃，2-3MPa压力条件下塑炼成片后，冷却至20-30℃获得聚氯乙烯/磺化顺丁橡胶。
将上述冷却后的片料切粒后包装即得成品原料。
所述高速混合设备为高低速塑料混合机，型号200型。
所述步骤d中，物料在160℃、4MPa压力条件下塑炼成片。
所述塑炼成片的片粒的尺寸为4x3x3毫米。
本发明的有益效果是：
本发明通过加入磺化顺丁橡胶来改善聚氯乙烯的耐寒性、低温柔软性。顺丁橡胶是通过橡胶中低温性能最好的胶种，其脆化点为-110℃，远远低于丁腈橡胶的-35℃，而且顺丁橡胶的低温回弹性也是通用橡胶中最好的。但是由于顺丁橡胶是非极性橡胶，和聚氯乙烯相溶性较差，顺丁橡胶经磺化反应后，分子链中引入磺酸极性基团，因此和聚氯乙烯的相容性得到极大的改善，形成均匀的共混体系。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
实施例一。
一种聚氯乙烯/磺化顺丁橡胶，该产品包括聚氯乙烯、邻苯二甲酸二辛酯、复合稳定剂、润滑剂、填充剂、改性剂和抗氧化剂和磺化顺丁橡胶，所述聚氯乙烯为100重量份，邻苯二甲酸二辛酯为48重量份、复合稳定剂为4重量份、润滑剂为2重量份、填充剂为30重量份、改性剂和抗氧化剂为1.5重量份；磺化顺丁橡胶占聚氯乙烯/磺化顺丁橡胶总重量的15％-20％。以聚氯乙烯、邻苯二甲酸二辛酯、复合稳定剂、润滑剂、填充剂、改性剂和抗氧化剂和磺化顺丁橡胶为100％计。
复合稳定剂为钙锌稳定剂、钡锌稳定剂、铅盐稳定剂或以任意比进行组合。
润滑剂为石蜡、硬脂酸、硬钡、硬铅或以任意比进行组合。
改性剂和抗氧化剂为丙稀酸酯类共聚物和抗氧剂1010(多元受阻酚型抗氧剂)。丙稀酸酯类共聚物是聚氯乙烯(PVC)塑料加工改性剂，可选用ACR-201、ACR-401或ACR-901。复合稳定剂、润滑剂、改性剂和抗氧化剂、填充剂均可采用本行业常用的市售原料。
实施例二。
一种聚氯乙烯/磺化顺丁橡胶的制备方法，包括以下步骤：
a)将100重量份的聚氯乙烯、48重量份的复合稳定剂、2重量份的润滑剂、1.5重量份的改性剂和抗氧化剂高速混合5-20秒，优选混合时间为10秒；
b)继续加入48重量份的邻苯二甲酸二辛酯(DOP)，高速混合2-10分钟，优选混合时间为5分钟；
c)继续加入30重量份的填充剂继续混合，当高速混合设备内物料温度达到95℃时，高速混合设备放料；
d)将上述从高速混合设备放出的物料投入二辊炼塑机塑炼成片；
e)向二辊炼塑机再加入磺化顺丁橡胶的原料，在145℃，2.5MPa压力条件下塑炼成片后，冷却至25℃获得聚氯乙烯/磺化顺丁橡胶。
将上述冷却后的片料切粒后包装即得成品原料。
高速混合设备为高低速塑料混合机，型号为200型。
上述步骤d中，物料在160℃、4MPa压力条件下塑炼成片。塑炼成片的片粒的尺寸为4x3x3毫米。
本发明通过加入磺化顺丁橡胶来改善聚氯乙烯的耐寒性、低温柔软性。顺丁橡胶是通过橡胶中低温性能最好的胶种，其脆化点为-110℃，远远低于丁腈橡胶的-35℃，而且顺丁橡胶的低温回弹性也是通用橡胶中最好的。但是由于顺丁橡胶是非极性橡胶，和聚氯乙烯相溶性较差，顺丁橡胶经磺化反应后，分子链中引入磺酸极性基团，因此和聚氯乙烯的相容性得到极大的改善，形成均匀的共混体系。丁腈橡胶与磺化顺丁橡胶物理性能对比表如表1所示。
表1.丁腈橡胶与磺化顺丁橡胶物理性能对比表。
| 丁腈橡胶 | 磺化顺丁橡胶 | |
| 玻璃化温度 | -40℃ | -110℃ |
| 脆化温度 | -25℃ | -70℃ |
| 低温回弹率 | 40％ | 65％ |
聚氯乙烯/丁腈橡胶组合物与聚氯乙烯/磺化顺丁橡胶理性能对比如表2所示。
表2.聚氯乙烯/丁腈橡胶组合物与聚氯乙烯/磺化顺丁橡胶理性能对比表。
| 聚氯乙烯/丁腈橡胶组合物 | 聚氯乙烯/磺化顺丁橡胶 | |
| 冲出脆化温度 | -15℃ | -50℃ |
| 回弹性 | 35％ | 60％ |
| 低温脆化温度 | -25℃ | -50℃ |
Claims (7)
1.一种聚氯乙烯/磺化顺丁橡胶，其特征是该产品包括聚氯乙烯、邻苯二甲酸二辛酯、复合稳定剂、润滑剂、填充剂、改性剂和抗氧化剂和磺化顺丁橡胶，所述聚氯乙烯为90-110重量份，邻苯二甲酸二辛酯为38-58重量份、复合稳定剂为3-5重量份、润滑剂为1-3重量份、填充剂为20-40重量份、改性剂和抗氧化剂为1-2重量份；磺化顺丁橡胶占聚氯乙烯/磺化顺丁橡胶总重量的15％-20％。
2.根据权利要求1所述的一种聚氯乙烯/磺化顺丁橡胶，其特征是所述复合稳定剂为钙锌稳定剂、钡锌稳定剂、铅盐稳定剂或以任意比进行组合。
3.根据权利要求1所述的一种聚氯乙烯/磺化顺丁橡胶，其特征是所述润滑剂为石蜡、硬脂酸、硬钡、硬铅或以任意比进行组合。
4.根据权利要求1所述的一种聚氯乙烯/磺化顺丁橡胶，其特征是所述改性剂和抗氧化剂为丙烯酸酯类共聚物和抗氧剂1010。
5.一种聚氯乙烯/磺化顺丁橡胶的制备方法，其特征是包括以下步骤：
a)将90-110重量份的聚氯乙烯、38-58重量份的复合稳定剂、1-3重量份的润滑剂、1-2重量份的改性剂和抗氧化剂高速混合5-20秒；
b)继续加入38-58重量份的邻苯二甲酸二辛酯，高速混合2-10分钟；
c)继续加入20-40重量份的填充剂继续混合，当高速混合设备内物料温度达到85-105℃时，高速混合设备放料；
d)将上述从高速混合设备放出的物料塑炼成片；
e)再加入磺化顺丁橡胶的原料，在135-155℃，2-3MPa压力条件下塑炼成片后，冷却至20-30℃获得聚氯乙烯/磺化顺丁橡胶。
6.根据权利要求5所述的一种聚氯乙烯/磺化顺丁橡胶的制备方法，其特征是所述步骤d中，物料在160℃、4MPa压力条件下塑炼成片。
7.根据权利要求6所述的一种聚氯乙烯/磺化顺丁橡胶的制备方法，其特征是所述塑炼成片的片粒的尺寸为4x3x3毫米。
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