CN101792561A - 环保型耐高低温聚氯乙烯塑料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种环保型耐高低温聚氯乙烯塑料，由下列重量份的组分制成：聚氯乙烯树脂100份；偏苯三酸三锌酯15～25份；葵二酸二辛酯35～45份；钙粉10～20份；热稳定剂4～8份；弹性体改性剂15～25份；增强剂4～8份；颜料0.3～0.7份；制备方法包括以下步骤：a)制备色浆；b)混料；c)塑化、造粒。本发明一种环保型耐高低温聚氯乙烯塑料及其制备方法的有益效果是，能在零下摄氏40度的低温保持良好性能，镉、铅的含量、多溴联苯之和多溴二苯醚之和均符合2002/95EC ROHS指令和后修订的2005/618/EC的要求的环保型耐高低温聚氯乙烯塑料，聚氯乙烯塑料组合物配方以及制备方法合理。

Description

环保型耐高低温聚氯乙烯塑料及其制备方法

技术领域  本发明涉及一种聚氯乙烯塑料，特别涉及一种环保型耐高低温聚氯乙烯塑料及其制备方法。

背景技术  聚氯乙烯塑料是的是一种经常使用的塑料，聚氯乙烯分软质塑料和硬质塑料。软质的主要制成薄膜，作包装材料、防雨用品、农用育秧膜等，还能作电缆、电线的绝缘层、人造革制品。硬质的一般制成管材和板材，管材用作水管和输送耐腐蚀性流体管，板材用作各种贮槽的衬里和地板。聚氯乙烯塑料是由聚氯乙烯树脂、增塑剂和防老剂等组成的，本身并无毒性，但所添加的增塑剂、防老剂等主要辅料有毒性，日用聚氯乙烯塑料中的增塑剂，主要使用对苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯等，这些化学品都有毒性，聚氯乙烯的防老剂硬脂酸铅盐也是有毒的。含铅盐防老剂的聚氯乙烯(PVC)制品和乙醇、乙醚及其他溶剂接触会析出铅。目前的聚氯乙烯塑料普遍存在有害重金属含量超标和耐低温性能不好的缺陷。其主要原因是由于所使用的改性剂不合理，也就是聚氯乙烯塑料组合物配方组成所选用的材料本身达不到要求，使聚氯乙烯塑料达不到环保要求和耐低温的要求，在一些特殊环境下，要求聚氯乙烯塑料能达到超低温环境使用的要求，比如汽车密封条等，在比较寒冷的环境下，要求聚氯乙烯塑料能够耐零下摄氏40度的低温，因此对于聚氯乙烯塑料，其聚氯乙烯塑料组合物配方非常重要，所选用的材料本身决定了聚氯乙烯塑料性能是否能够达到环保要求、是否能够达到耐低温的要求，因此聚氯乙烯塑料组合物配方是要经过大量具有新颖性、创造性的选材，经过大量具有创造性的实验，以及大量的性能测试才能实现的。

发明内容  本发明的目的就是针对现有技术的不足，提供一种符合环保要求，能在零下摄氏40度的低温保持良好性能的环保型耐高低温聚氯乙烯塑料及其制备方法。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种环保型耐高低温聚氯乙烯塑料，其特征在于由下列重量份的组分制成：

聚氯乙烯树脂                  100份；

主增塑剂——偏苯三酸三锌酯    15～25份；

辅增塑剂——葵二酸二辛酯      35～45份；

钙粉                          10～20份；

热稳定剂                      4～8份；

弹性体改性剂                  15～25份；

增强剂                        4～8份；

颜料                          0.3～0.7份；

其中，所述的热稳定剂为德国熊牌R8965R钙/锌复合稳定剂；

所述弹性体改性剂为丁二烯——丙烯腈聚合物CHEMIGUM P83；

所述增强剂为高固含量型聚合物多元醇FH-102；

所述的钙粉选自轻质碳酸钙、活性碳酸钙中的一种；所述的颜料选自炭黑、酞青蓝、酞青绿、有机黄中的一种，或选自金光红、耐晒大红、耐晒艳红中一种或多种。

优选的，的一种环保型耐高低温聚氯乙烯塑料，其特征在于由下列重量份的组分制成：

聚氯乙烯树脂                  100份；

主增塑剂——偏苯三酸三锌酯    20～22份；

辅增塑剂——葵二酸二辛酯      38～40份；

钙粉                          15～17份；

热稳定剂                      5～6份；

弹性体改性剂                  18～20份；

增强剂                        5～6份；

颜料                          0.5～0.6份；

优选的，所述的炭黑为油炉法色素炭黑。

油炉法色素炭黑由天然气或高芳烃油料在反应炉中经不完全燃烧或热解生成炭黑，此种炭黑称为炉黑，是炭黑品种中产量最大、品种最多的一类。炉黑与槽黑及热裂黑的显著区别是，其粒子的熔结或聚结程度可根据不同用途来调节。炉黑的含氧量通常比槽黑低(少于1％)，表面呈中性或弱碱性。

热稳定剂为德国熊牌R8965R钙/锌复合稳定剂是一种不含铅、镉的环保型钙/锌复合稳定剂，主要推荐用于PVC给水管材的挤出生产。其优点是：良好的初期着色，良好的热稳定性，平衡的润滑系统。

主增塑剂——偏苯三酸三锌酯是一种耐热和耐久型主增塑剂，兼具聚酯增塑剂和单体增塑剂的优点，增塑效率和加工性能与邻苯二甲酸酯类增塑剂相近；相容性、塑化性能、低温性能较聚酯增塑剂优；电性能优良。主要用于105℃级耐热电线电缆料以及其他要求耐热和耐久性的板材、片材、密封垫等制品。

辅增塑剂——葵二酸二辛酯为常规增塑剂。

弹性体改性剂为丁二烯——丙烯腈聚合物CHEMIGUM P83，它是一种优质流动性粉状丁二烯——丙烯腈聚合物，是为了改进塑料尤其是半硬和柔软PVC塑料的性能而专门研制的加工原料。CHEMIGUM P83和PVC的掺混料，在挤塑和注塑中可直接作为进料来使用，此外，这种掺混料用来进行压延加工也很理想。CHEMIGUM P83加进PVC混合料能扩大加工范围和提高生产率。

CHEMIGUM P83和柔软PVC混合能提高塑料的物理性能，尤其是揉曲性、耐磨性、压缩永久变形性能和回收利用率，同时也能加强抵抗溶剂，油脂和增塑剂浸取的性能。这种掺混料可满足更高的要求，可用来代替其它热塑性原料。

FH-102是由苯乙烯、丙烯晴与聚醚多元醇的接技共聚物，用地高硬度热模塑块状泡沫，它由于固含量高，可增加泡沫制品的压缩强度。

上述环保型耐高低温聚氯乙烯塑料中有害重金属含量能够达到GB/T8815-2002的要求。

上述环保型耐高低温聚氯乙烯塑料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

a)、制备色浆

按重量配比称取颜料，再称取颜料重量1～2倍的增塑剂，将增塑剂和颜料混合后浸泡12～24小时，再在磨浆机中研磨成色浆备用，色浆的细度应达到ISO刮板细度计≤35μm的要求；所述增塑剂选自葵二酸二辛酯、偏苯三酸三锌酯中的一种；

b)、混料

在关机状态下将聚氯乙烯树脂、热稳定剂、弹性体改性剂、弹性体改性剂投入到混料机中，启动混料机，投入偏苯三酸三锌酯和葵二酸二辛酯，合上顶盖运行3～5分钟，由顶盖进料口投入钙粉，在90℃～110℃的温度下混料8～12分钟，冷却到60℃以下后卸料；所述投入的偏苯三酸三锌酯和葵二酸二辛酯剩余为制备色浆剩余的偏苯三酸三锌酯或葵二酸二辛酯的总和；

c)、塑化、造粒

将步骤b中冷却后的混合料投入双螺杆挤出机中，双螺杆挤出机区间温度设定在110℃～160℃的温度下塑化，待物料完全塑化后，通过挤出造粒成型，挤出机机头温度为110℃～150℃，机筒各段温度为110℃～160℃，所得粒料即为环保型耐高低温聚氯乙烯塑料。

本发明一种环保型耐高低温聚氯乙烯塑料及其制备方法的有益效果是，能在零下摄氏40度的低温保持良好性能，镉、铅的含量、多溴联苯之和多溴二苯醚之和均符合2002/95EC ROHS指令和后修订的2005/618/EC的要求，的环保型耐高低温聚氯乙烯塑料，聚氯乙烯塑料组合物配方以及制备方法合理。

具体实施方式  下面结合实施例对本发明作进一步的说明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。

实施例1

一种环保型耐高低温聚氯乙烯塑料，其特征在于由下列重量份的组分制成：

聚氯乙烯树脂                  100份；

主增塑剂——偏苯三酸三锌酯    15份；

辅增塑剂——葵二酸二辛酯      35份；

活性碳酸钙                    10份；

德国熊牌R8965R钙/锌复合稳定剂 4份；

弹性体改性剂CHEMIGUM P83      15份；

增强剂聚合物多元醇FH-102      4份；

油炉法色素炭黑                0.3份。

实施例2

一种环保型耐高低温聚氯乙烯塑料，其特征在于由下列重量份的组分制成：

聚氯乙烯树脂                  100份；

主增塑剂——偏苯三酸三锌酯    22份；

辅增塑剂——葵二酸二辛酯      45份；

轻质碳酸钙                    20份；

德国熊牌R8965R钙/锌复合稳定剂 8份；

弹性体改性剂CHEMIGUM P83      25份；

增强剂聚合物多元醇FH-102      6份；

酞青蓝                        0.7份。

实施例3

一种环保型耐高低温聚氯乙烯塑料，其特征在于由下列重量份的组分制成：

聚氯乙烯树脂                  100份；

主增塑剂——偏苯三酸三锌酯    20份；

辅增塑剂——葵二酸二辛酯      38份；

活性碳酸钙                    15份；

热稳定剂                      5份；

弹性体改性剂                  18份；

增强剂                        5份；

金光                          0.2份；

耐晒大红                      0.4份；

实施例4

上述环保型耐高低温聚氯乙烯塑料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

a)、制备色浆

按重量配比称取颜料，再称取颜料重量1～2倍的增塑剂，将增塑剂和颜料混合后浸泡12～24小时，再在磨浆机中研磨成色浆备用，色浆的细度应达到ISO刮板细度计≤35μm的要求；所述增塑剂选自葵二酸二辛酯、偏苯三酸三锌酯中的一种；

b)、混料

在关机状态下将聚氯乙烯树脂、热稳定剂、弹性体改性剂、弹性体改性剂投入到混料机中，启动混料机，投入偏苯三酸三锌酯和葵二酸二辛酯，合上顶盖运行3～5分钟，由顶盖进料口投入钙粉，在90℃～110℃的温度下混料8～12分钟，冷却到60℃以下后卸料；所述投入的偏苯三酸三锌酯和葵二酸二辛酯剩余为制备色浆剩余的偏苯三酸三锌酯或葵二酸二辛酯的总和；

c)、塑化、造粒

将步骤b中冷却后的混合料投入双螺杆挤出机中，双螺杆挤出机区间温度设定在110℃～160℃的温度下塑化，待物料完全塑化后，通过挤出造粒成型，挤出机机头温度为110℃～150℃，机筒各段温度为110℃～160℃，所得粒料即为环保型耐高低温聚氯乙烯塑料。

试验结果见表1

在本发明的实施例1、2、3中，镉、铅的含量、多溴联苯之和多溴二苯醚之和均符合2002/95EC ROHS指令和后修订的2005/618/EC的要求。

表1

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (4)

1.一种环保型耐高低温聚氯乙烯塑料，其特征在于由下列重量份的组分制成：

聚氯乙烯树脂                  100份；

主增塑剂——偏苯三酸三锌酯    15～25份；

辅增塑剂——葵二酸二辛酯      35～45份；

钙粉                          10～20份；

热稳定剂                      4～8份；

弹性体改性剂                  15～25份；

增强剂                        4～8份；

颜料                          0.3～0.7份；

其中，所述的热稳定剂为德国熊牌R8965R钙/锌复合稳定剂；

所述弹性体改性剂为丁二烯——丙烯腈聚合物CHEMIGUM P83；

所述增强剂为高固含量型聚合物多元醇FH-102；

所述的钙粉选自轻质碳酸钙、活性碳酸钙中的一种；所述的颜料选自炭黑、酞青蓝、酞青绿、有机黄中的一种，或选自金光红、耐晒大红、耐晒艳红中一种或多种。

2.根据权利要求1所述的一种环保型耐高低温聚氯乙烯塑料，其特征在于由下列重量份的组分制成：

聚氯乙烯树脂                  100份；

主增塑剂——偏苯三酸三锌酯    20～22份；

辅增塑剂——葵二酸二辛酯      38～40份；

钙粉                          15～17份；

热稳定剂                      5～6份；

弹性体改性剂        18～20份；

增强剂              5～6份；

颜料                0.5～0.6份。

3.根据权利要求1或2所述的一种环保型耐高低温聚氯乙烯塑料，其特征在于：所述的炭黑为油炉法色素炭黑。

4.权利要求1所述环保型耐高低温聚氯乙烯塑料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

a)、制备色浆

按重量配比称取颜料，再称取颜料重量1～2倍的增塑剂，将增塑剂和颜料混合后浸泡12～24小时，再在磨浆机中研磨成色浆备用；所述增塑剂选自葵二酸二辛酯、偏苯三酸三锌酯中的一种；

b)、混料

在关机状态下将聚氯乙烯树脂、热稳定剂、弹性体改性剂、弹性体改性剂投入到混料机中，启动混料机，投入偏苯三酸三锌酯和葵二酸二辛酯，合上顶盖运行3～5分钟，由顶盖进料口投入钙粉，在90℃～110℃的温度下混料8～12分钟，冷却到60℃以下后卸料；所述投入的偏苯三酸三锌酯和葵二酸二辛酯剩余为制备色浆剩余的偏苯三酸三锌酯或葵二酸二辛酯的总和；

c)、塑化、造粒

将步骤b中冷却后的混合料投入双螺杆挤出机中，双螺杆挤出机区间温度设定在110℃～160℃的温度下塑化，待物料完全塑化后，通过挤出造粒成型，挤出机机头温度为110℃～150℃，机筒各段温度为110℃～160℃，所得粒料即为环保型耐高低温聚氯乙烯塑料。