CN1020108C

CN1020108C - 填充型聚氯乙烯流动改性剂及其制造方法

Info

Publication number: CN1020108C
Application number: CN 89103113
Authority: CN
Inventors: 金日光; 张桂平; 金相哲; 武德珍
Original assignee: BEIJING COLLEGE OF CHEMICAL TECHNOLOGY
Current assignee: BEIJING COLLEGE OF CHEMICAL TECHNOLOGY
Priority date: 1989-05-12
Filing date: 1989-05-12
Publication date: 1993-03-17
Anticipated expiration: 2004-05-12
Also published as: CN1038660A

Abstract

一种用于聚氯乙烯的硬制品加工技术中的流动改性剂，在纯PVC中加入经四层包复后的填充材料颗粒后，所加工出的制品不仅改善了加工性能而且未改变制品的性能指标。

本流动改性剂，适用于聚氯乙烯的硬管材、异材、板材、波纹管以及半硬制品加工技术中。

Description

一种用于聚氯乙烯硬制品加工技术中的多层次交联包复的填充型PVC流动改性剂及其制造方法。

在发明用于聚氯乙烯硬制品加工技术中，用填充改性的方法，大幅度提高PVC挤出加工流动线速度，而不影响制品的综合物理机械性能。

在硬PVC加工成型工业中，国内外科技界和工业界历来认为填充材料不能用来改善硬PVC流变性能及挤出加工线速度，且又不影响硬制品的物理一机械性能，从国际联机检索中心提供的信息表明填充材料，通过钛系、硅系、铝系等偶联剂可用来改善PVC制品稳定性（CA.96053313）耐热性（CA.95188155）等，但尚未发现用来改善硬PVC流动性的任何文献信息。

本发明的目的在于通过多层次包复处理的方法，使填充材料由阻流作用转变成促流作用，同时在不加其它耐冲击改性剂（EVA、ACR、CPE等）的情况下，吸收冲击能，在填充量在0-30%（重量）的范围内，不降低耐冲击性能，并改善硬PVC制品的初期着色性，热稳定性及耐热性能。

为实现上述目的，本发明提出一种特殊的技术路线，首先按总组分重量1∶1的比例将粒度大小分别为50微米和20微米的两种填充料颗粒混合一起（填充料为石灰石、方解石粉、氧化硅粉、各种尾矿粉等），使中心颗粒刚好顶上周围的颗粒，使颗粒间有一定的间隔（见附图1），以此使在干粉条件下，提高其干粉的流动性。在此基础上对上述颗粒表面进行四层包复：

见附图2通过四层包复后的填充颗粒示意图

第一层包复：用具有双键的有机偶联剂硅烷双烯烃0.1-2和交联剂丙烯酸双乙二醇酯0.01-0.5与填充颗粒表面作用。

第二层包复：用含氯的粘弹体氯化乙丙聚合物裂解嵌段共混物1-10与通过第一包复层的物料进行交联包复，以便在高剪切作用下，不致使包复层脱离填充颗粒表面。

第三层包复：用分散剂十六烷基磺酸钠1-6和巯基辛基锡0.1-2与通过第二包复层的物料进行第三层包复。

第四层包复：用聚乙二醇0.5-2与通过第三层包复的物料进行第四层包复，以防止精细化粉料的吸湿及相互凝聚，消除制品中的“晶”点及“纹流”线。

工艺配方及包复工业条件：

1.配方（按重量份数）

白色填料由50微米及20微米双分布粉料组成的100份（如石灰石）。

A.偶联剂硅烷双烯烃0.1-2

B.交联剂丙烯酸双乙二醇酯0.01-0.5

C.氯化乙丙聚合物裂解嵌段共混物1-10

D.十六烷基磺酸钠1-6

E.巯基辛基锡0.1-2

F.聚乙二醇0.5-2

G.外润滑剂：氯化聚乙烯、硬酯酸钙0.1-1

2.包复工艺条件：在进行每一层包复时均按下列包复条件生成：

包复温度：100-140℃

搅拌速度：700转/分

搅拌时间：10分钟

实施例：

1.第一层包复：

配料与份数：50微米石灰石50;20微米石灰石50;A0.5;0.05;氧化聚乙烯0.2;硬酯酸钙0.2。

先将硅烷双烯烃偶联剂和丙烯酸双乙二醇酯混合起来，喷射到高速搅拌状态下的石灰石表面上，在130℃下以700转/分搅拌10分钟生成第一层包复后，再加外润滑剂：氧化聚乙烯和硬酸酸钙。

2.第二层包复：

配料与份数：50微米石灰石50;20微米石灰石50;A0.5;B0.5;C3;氧化聚乙烯0.2;硬酯酸钙0.2。

把生得的第一层包复的石灰石粉料通过漂水（100℃）沸水方法检验包复的封闭性和偶联层的稳定性，合格之后，再用氯化乙丙聚合物裂解嵌段共混物，喷射到高速搅拌状态下的一层包复后的物料上，在130℃下以700转/分搅拌10分钟，生成第二层包复后，外加外润滑剂：氧化聚乙烯和硬酯酸钙。

3.第三层包复：

配料与份数：50微米石灰石50;20微米石灰石50;A0.5;B0.5;C3;D4;E2;氧化聚乙烯0.2;硬酯酸钙0.2。

用分散剂十六烷基磺酸钠4份和稳定剂巯基辛基锡2份，混合起来，喷射到高速搅拌状态下的二层包复后的物料上，在130℃下以700转/分搅拌10分钟，生成第三层包复，再加外润滑剂氧化聚乙烯和硬酯酸钙。

4.第四层包复：

配料与份数：50微米石灰石50;20微米石灰石50;A0.5;B0.5;C3;D4;E2;F1;氧化聚乙烯0.2;硬酯酸钙0.2。

用聚乙二醇分散剂1份喷射到高速搅拌状态下的三层包复后的物料上，在130℃下以700转/分搅拌10分钟，生成第四层包复，再加外润滑剂氧化聚乙烯和硬酯酸钙。即成为了本发明的PVC流动改性剂。

5.最佳配方：

配料与份数：50微米石灰石50;20微米石灰石50;A0.5;B0.5;C4;D2;E1;F1;C氧化聚乙烯和硬酯酸钙各0.2。

本发明的效果：

由于两种粒度的填充颗粒表面，均通过交联及多层封闭式包复，使填充材料在高速剪切速率下＞10³/秒，其包复层仍不脱离颗粒表面，使填充颗粒真正起流动载体的作用，有效地提高硬PVC的挤塑线速度＞2C-25%，可用单螺杆挤出机直接粉料挤硬PVC管材及异型材，打破了只有双螺杆才能使粉料直接挤硬PVC管材的传统方法。

本发明的流动改性剂减少填充料对挤出机的机械磨损，此外，历来硬PVC的抗冲击性主要靠EVA、ACR、CPE等冲击改性剂来维持或提高，尤其填充条件下更如此，但用上述流动改性填充料可在填充量为0-30%范围内不用上述抗冲击改性剂，仍能保持纯PVC所具有的抗冲击性能，大大节省了PVC原材料。

附图说明：

图1：为两种粒度大小不同的颗粒填充（如石灰石）在空间的相互推动的示意图。

1-20微米的石灰石填料

2-50微米的石灰石填料经四层包复后的颗粒

图2：为20微米的石灰石填料经四层包复后的颗粒

3-第一包复层

4-第二包复层

5-第三包复层

6-第四包复层

使粉料直接挤硬PVC管材的传统方法。

本发明的流动改性剂减少填充料对挤出机的机械磨损，此外，历来硬PVC的抗冲击性主要靠EVA、ACR、CPE等冲击改性剂来维持或提高，尤其填充条件下更如此，但用上述流动改性填充料可在填充量为0-30%范围内不用上述抗冲击改性性剂，仍能保持纯PVC所具有的抗冲击性能，大大节省了PVC原材料。

附图说明：

图1：为两种粒度大表不同的颗粒填充（如CaCO₃）在空间的相互推动的示意图。

1-800目/寸的CaCO₃填料

2-400目/寸的CaCO₃填料

图2：为800目/寸的CaCO₃填料经四层包复后的颗粒

1-800目/寸的CaCO₃填料颗粒

3-第一包复层

4-第二包复层

5-第三包复层

6-第四包复层

Claims

1、一种PVC流动改性剂，其特征在于填充料大小分别为20微米和50微米，按重量1∶1混合为填料颗粒，以硅烷双烯烃和丙烯酸双乙二醇酯混合物为第一包复层，以氯化乙丙聚合物裂解嵌段共混物为第二包复层，以十六烷基磺酸钠和巯基辛基锡混合物为第三包复层，以聚乙二醇为第四包复层，每层外有外润滑剂：氧化聚乙烯和硬酯酸钙。

2、按权利要求1的流动改性剂，其特征在于填充材料可为石灰石、方解石粉、氧化硅粉、各种尾矿粉。

3、根据权利要求1的流动改性剂，其特征在于包复料的配方（按重量分数计），

填料颗粒-石灰石50微米50份及20微米50份

A、硅烷双烯烃偶联剂0.1-2

B、丙烯酸双乙二醇酯交联剂0.01-0.5

C、氯化乙丙聚合物裂解嵌段共混物1-10

D、分散剂：十六烷基磺酸钠1-6

E、稳定剂巯基辛基锡0.1-2

F、分散剂：聚乙二醇0.5-2

G、外润滑剂：氧化聚乙烯、硬酯酸钙0.1-1

4、一种制造PVC流动改性剂的方法，其特征在于：

a、先将硅烷双烯烃偶联剂0.5份和丙烯酸双乙二醇酯0.5份混合起来，喷射到高速搅拌状态下的粒度分别为50微米50份，20微米50份所组成的石灰石填料颗粒表面，在包复工艺条件下，生成第一包复层;

b、第一层包复和加外润滑剂后，通过100℃漂水方法经检验合格后，用氯化乙丙聚合物裂解嵌段共混物3份，喷射到第一包复层后的物料上，在包复工艺条件下生成第二包复层;

c、第二层包复和加外润滑剂后，用分散剂十六烷基磺酸钠4份和稳定剂巯基辛基锡2份的混合物喷射到第二层包复物料上，在包复工艺条件下生成第三包复层;

D、第三层包复和加外润滑剂后，用分散剂聚乙二醇1份，喷射到高速搅拌状态下的第三层包复物料上，在包复工艺条件下，生成第四包复层;

E、复一层包复后均加外润滑剂：氧化聚乙烯和硬酯酸钙各0.2份。

5、据权利要求4所述流动改性剂的制造方法，其特征在于包复工艺条件如下：

a、包复温度为100℃-140℃;

b、搅拌速度为700转/分;

c、搅拌时间为10分钟。