CN101914251A - 高流动高耐热可注塑成型的透明聚氯乙烯合金的制备方法 - Google Patents

高流动高耐热可注塑成型的透明聚氯乙烯合金的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高流动高耐热可注塑成型的透明聚氯乙烯合金的制备方法。包括如下步骤：1)将100重量份聚氯乙烯、1-3重量份热稳定剂加入高速混合机中混合，依次加入1-3重量份丙烯酸脂类加工助剂、1-3重量份内润滑剂、0.3-1重量份外润滑剂、4-100重量份流动改性剂、4-100份耐热增透改性剂和1-50重量份抗冲改性剂，混合出料冷却并加入锥形双螺杆挤出机，在一区温度为130℃-170℃、二区温度为140℃-180℃、三区温度为150℃-185℃、四区温度为140℃-180℃熔融挤出、切粒。该合金采用新工艺对聚氯乙烯、加工助剂及改性剂进行力化学处理，增强了加工助剂的有效吸附，改善了改性剂与聚氯乙烯的相容性，产品兼顾透明性好、流动性好、高耐热、高强度等优点。

Description

高流动高耐热可注塑成型的透明聚氯乙烯合金的制备方法
技术领域
本发明涉及一种高流动高耐热可注塑成型的透明聚氯乙烯合金的制备方法。
背景技术
聚氯乙烯是常用的通用塑料之一，具有阻燃、耐化学药品性高、机械强度及电绝缘性良好、价格低、应用领域广等优点。聚氯乙烯也具有一些缺点，如流动性差、耐热性差、热稳定性差、加工困难等，限制了其使用。
塑料合金是利用物理共混或化学接枝的方法而获得的高性能、功能化、专用化的一类新材料。塑料合金能改善或提高现有塑料的性能、降低成本，广泛用于汽车、电子、精密仪器、办公设备、包装材料、建筑材料等领域，已成为塑料工业中最为活跃的品种之一，增长迅速。聚氯乙烯合金材料是一种常见的塑料合金。现有聚氯乙烯硬制品往往流动性很差，难以通过注塑工艺成型，且耐热性差、不透明，在使用上受到很大限制。
2009年9月16日公开的中国专利CN101531793A公开了“耐热聚氯乙烯合金材料及其制备方法”，该合金由聚氯乙烯基体、耐热改性剂、热稳定剂、润滑剂、填料、抗冲改性剂和加工助剂组成，该合金改善了聚氯乙烯与耐热树脂的相容性，解决了聚氯乙烯耐热性能的提高与强度和韧性间的矛盾，用于制备了高耐热、高强度和高韧性的聚氯乙烯工程塑料。1996年10月30日公开的中国专利CN1134436公开了“改进聚氯乙烯耐热性的方法”，采用聚甲基丙烯酸甲酯、抗冲改性剂，制得聚氯乙烯热塑性组合物，其耐热性高，同时具有较好的机械性能，特别是抗冲击性能高、耐老化性能好。2005年8月10日公开的中国专利CN1651505A公开了一种耐热抑烟聚氯乙烯组合物及其制备方法，采用多元复合技术改善聚氯乙烯耐热和韧性不足的缺陷。2009年12月2日公开的中国专利CN101591463A公开了“阻燃ACS/聚氯乙烯塑料合金及其制备方法”，该合金由ACS树脂、聚氯乙烯树脂及复合阻燃剂、稳定剂、相容剂、加工助剂、抗氧剂、润滑剂经高速混合、挤出制得，具有优异的阻燃性能、耐热性能、抗静电性能、机械性能。现有研究表明，共混是改善聚氯乙烯性能的有效途径，可提高聚氯乙烯耐热性、力学性能。从现有的研究也可看出，在改善聚氯乙烯耐热性和力学性能的同时，现有聚氯乙烯改性剂往往难以兼顾聚氯乙烯的流动性，甚至导致加工更加困难。此外，现有聚氯乙烯的加工助剂和改性剂的加入往往导致制品透明性变差，限制了硬质聚氯乙烯在透明场合的应用。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种高流动高耐热可注塑成型的透明聚氯乙烯合金的制备方法。该合金具有加工流动性好、耐热性能好、适合注塑加工的优点，可满足透明聚氯乙烯合金制品的使用要求。
高流动高耐热可注塑成型的透明聚氯乙烯合金的制备方法包括如下步骤：
1)将100重量份聚氯乙烯、1-3重量份热稳定剂加入高速混合机中，混合至50℃-60℃，依次加入1-3重量份丙烯酸脂类加工助剂、1-3重量份内润滑剂，混合至70℃-80℃，加入0.3-1重量份外润滑剂，混合至90℃-100℃，加入4-100重量份流动改性剂、4-100份耐热增透改性剂和1-50重量份抗冲改性剂，混合至110℃-120℃出料冷却，得到聚氯乙烯复合物；
2)将聚氯乙烯复合物加入锥形双螺杆挤出机，在一区温度为130℃-170℃、二区温度为140℃-180℃、三区温度为150℃-185℃、四区温度为140℃-180℃、螺杆转速为4-30转/分钟、加料转速为5-20转/分钟的条件下熔融挤出，切粒，得到高流动高耐热可注塑成型的透明聚氯乙烯合金。
所述聚氯乙烯的聚合度为700-3000。所述的热稳定剂为液体钙锌稳定剂或有机锡稳定剂。所述的内润滑剂为饱和烃类润滑剂、脂肪酸类润滑剂或金属皂类润滑剂。所述的外润滑剂为氧化聚乙烯蜡或石蜡。所述流动改性剂为邵尔硬度为80-100度的聚氨酯弹性体。所述耐热增透改性剂为聚甲基丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸甲酯与丙烯酸甲酯重量比为1∶9-9∶1的无规共聚物。所述的抗冲改性剂为甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物抗冲改性剂。
本发明与现有技术相比，具有的有益效果是：
1)采用新的加工工艺对聚氯乙烯、加工助剂及改性剂在高速混合机中进行力化学处理，增强了聚氯乙烯对加工助剂的有效吸附，改善了改性剂与聚氯乙烯的相容性，促进了改性剂在合金中的均匀分散。
2)采用聚氨酯弹性体、聚甲基丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸甲酯共聚物、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物对聚氯乙烯进行协同改性，可同时提高氯乙烯的流动性、耐热性、韧性、透明度和光泽度；
3)采用液体钙锌和有机锡作为稳定剂，环保无毒；
4)该合金不含增塑剂，通过内润滑剂用量来调节合金的加工温度和加工流动性，克服了以往增塑剂添加物易迁移的缺点；
5)该合金高度透明，可用于对透明性要求较高的使用场合；
附图说明
图1是实施例5所制得的透明硬质聚氯乙烯合金试样与纯硬质聚氯乙烯试样的对比。
具体实施方式
以下结合实施例进一步说明本发明。
实施例1
将100重量份牌号为S700的聚氯乙烯、1重量份有机锡稳定剂加入高速混合机中，混合至50℃，依次加入1重量份丙烯酸脂类加工助剂、1重量份硬脂酸单甘油酯，混合至70℃，加入0.3重量份氧化聚乙烯蜡，混合至90℃，加入4重量份聚氨酯弹性体、4重量份聚甲基丙烯酸甲酯和1重量份甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物，混合至110℃出料冷却，得到聚氯乙烯复合物；将聚氯乙烯复合物加入锥形双螺杆挤出机，在一区温度为130℃、二区温度为140℃、三区温度为150℃、四区温度为140℃、螺杆转速为4转/分钟、加料转速为5转/分钟的条件下熔融挤出，切粒，得到高流动高耐热可注塑成型的透明聚氯乙烯合金。
实施例2
将100重量份牌号为S1000聚氯乙烯、3重量份有机锡稳定剂加入高速混合机中，混合至60℃，依次加入3重量份丙烯酸脂类加工助剂、3重量份硬脂酸单甘油酯，混合至80℃，加入1重量份氧化聚乙烯蜡，混合至100℃，加入100重量份聚氨酯弹性体、100重量份甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸甲酯共聚物和50重量份甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物，混合至120℃出料冷却，得到聚氯乙烯复合物；将聚氯乙烯复合物加入锥形双螺杆挤出机，在一区温度为170℃、二区温度为180℃、三区温度为185℃、四区温度为180℃、螺杆转速为30转/分钟、加料转速为20转/分钟的条件下熔融挤出，切粒，得到高流动高耐热可注塑成型的透明聚氯乙烯合金。
实施例3
将100重量份牌号为SG3聚氯乙烯、2重量份液体钙锌稳定剂加入高速混合机中，混合至55℃，依次加入2重量份丙烯酸脂类加工助剂、2重量份硬脂酸，混合至75℃，加入1重量份氧化聚乙烯蜡，混合至95℃，加入30重量份聚氨酯弹性体、50重量份聚甲基丙烯酸甲酯和25重量份甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物，混合至120℃出料冷却，得到聚氯乙烯复合物；将聚氯乙烯复合物加入锥形双螺杆挤出机，在一区温度为150℃、二区温度为160℃、三区温度为165℃、四区温度为160℃、螺杆转速为15转/分钟、加料转速为10转/分钟的条件下熔融挤出，切粒，得到高流动高耐热可注塑成型的透明聚氯乙烯合金。
实施例4
将100重量份牌号为DH1700聚氯乙烯、1.2重量份液体钙锌稳定剂加入高速混合机中，混合至60℃，依次加入1.4重量份丙烯酸脂类加工助剂、3重量份硬脂酸，混合至80℃，加入1重量份石蜡，混合至100℃，加入50重量份聚氨酯弹性体、30重量份甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸甲酯共聚物和10重量份甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物，混合至120℃出料冷却，得到聚氯乙烯复合物；将聚氯乙烯复合物加入锥形双螺杆挤出机，在一区温度为160℃、二区温度为170℃、三区温度为175℃、四区温度为170℃、螺杆转速为20转/分钟、加料转速为15转/分钟的条件下熔融挤出，切粒，得到高流动高耐热可注塑成型的透明聚氯乙烯合金。
实施例5
将100重量份聚合度为3000的聚氯乙烯、2.5重量份液体钙锌稳定剂加入高速混合机中，混合至60℃，依次加入2.5重量份丙烯酸脂类加工助剂、2.5重量份硬脂酸钙，混合至80℃，加入0.8重量份石蜡，混合至100℃，加入60重量份聚氨酯弹性体、40重量份甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸甲酯共聚物和20重量份甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物，混合至110℃-120℃出料冷却，得到聚氯乙烯复合物；将聚氯乙烯复合物加入锥形双螺杆挤出机，在一区温度为163℃、二区温度为168℃、三区温度为175℃、四区温度为170℃、螺杆转速为20转/分钟、加料转速为20转/分钟的条件下熔融挤出，切粒，得到高流动高耐热可注塑成型的透明聚氯乙烯合金。
以下为纯PVC的性能与本发明提供的实施例的性能对照表：

Claims (8)

1.一种高流动高耐热可注塑成型的透明聚氯乙烯合金的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
1)将100重量份聚氯乙烯、1-3重量份热稳定剂加入高速混合机中，混合至50℃-60℃，依次加入1-3重量份丙烯酸脂类加工助剂、1-3重量份内润滑剂，混合至70℃-80℃，加入0.3-1重量份外润滑剂，混合至90℃-100℃，加入4-100重量份流动改性剂、4-100份耐热增透改性剂和1-50重量份抗冲改性剂，混合至110℃-120℃出料冷却，得到聚氯乙烯复合物；
2)将聚氯乙烯复合物加入锥形双螺杆挤出机，在一区温度为130℃-170℃、二区温度为140℃-180℃、三区温度为150℃-185℃、四区温度为140℃-180℃、螺杆转速为4-30转/分钟、加料转速为5-20转/分钟的条件下熔融挤出，切粒，得到高流动高耐热可注塑成型的透明聚氯乙烯合金。
2.根据权利要求1所述的一种高流动高耐热可注塑成型的透明聚氯乙烯合金的制备方法，其特征在于，所述聚氯乙烯的聚合度为700-3000。
3.根据权利要求1所述的一种高流动高耐热可注塑成型的透明聚氯乙烯合金的制备方法，其特征在于，所述的热稳定剂为液体钙锌稳定剂或有机锡稳定剂。
4.根据权利要求1所述的一种高流动高耐热可注塑成型的透明聚氯乙烯合金的制备方法，其特征在于，所述的内润滑剂为饱和烃类润滑剂、脂肪酸类润滑剂或金属皂类润滑剂。
5.根据权利要求1所述的一种高流动高耐热可注塑成型的透明聚氯乙烯合金的制备方法，其特征在于，所述的外润滑剂为氧化聚乙烯蜡或石蜡。
6.根据权利要求1所述的一种高流动高耐热可注塑成型的透明聚氯乙烯合金的制备方法，其特征在于，所述流动改性剂为邵尔硬度为80-100度的聚氨酯弹性体。
7.根据权利要求1所述的一种高流动高耐热可注塑成型的透明聚氯乙烯合金的制备方法，其特征在于，所述耐热增透改性剂为聚甲基丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸甲酯与丙烯酸甲酯重量比为1∶9-9∶1的无规共聚物。
8.根据权利要求1所述的高流动高耐热可注塑成型的透明聚氯乙烯合金的制备方法，其特征在于，所述的抗冲改性剂为甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物抗冲改性剂。
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