CN102660089A - 一种低挥发析出的pvc粒料组合物及其制备方法和用途 - Google Patents

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Abstract

提供一种低挥发析出的PVC粒料组合物及其制备方法和用途，该组合物包含组份及以每100重量份PVC为基准与其它组份的重量份配比为：PVC100增塑剂对苯二甲酸二辛酯46-60，热稳定剂3-5胶化助剂2-4，粉末丁腈橡胶10-30，外润滑剂0.4-1.0，内润滑剂0.4-1.0；其制备方法包括如下步骤：按配方称取各组份原料，高速混合至125℃，低速冷混合至40℃以下，单螺杆挤出，切粒，风机冷却包装；适合用于制作要求增塑剂低挥发析出的汽车密封条。

Description

一种低挥发析出的PVC粒料组合物及其制备方法和用途
技术领域
本发明涉及一种PVC粒料组合物，尤其是一种低挥发析出的PVC粒料组合物；还及涉及其制备方法和具体用途；属于高分子化合物的组合物技术领域。
背景技术
PVC是聚氯乙烯的英文简称，PVC价格便宜，应用广泛，是目前世界上产量最大的塑料产品之一。
普通软质PVC改性材料，在高温的使用环境下，PVC中的普通增塑剂会慢慢地低挥发并析出到产品表面。这样一方面由于增塑剂的析出，污染产品的表面；另一方面，由于增塑剂的损失，PVC产品将慢慢变硬，弹性降低，影响其制成品的性能。
PVC改性材料是制造汽车密封条的主要原料，有些汽车主机厂家要求软质PVC弹性材料的增塑剂析出控制在很低的范围，通常采用美国ASMT D1203-A标准，该标准按其指定的测试方法，要求PVC改性材料在其模拟高温环境规定时间内增塑剂热挥发损失≤2.5％，目前市场上国产普通PVC改性材料远不能达到这一要求，其高温挥发损失一般在5-7％。虽然某些进口PVC改性材料能达到美国ASMT D1203-A标准要求，但采用进口PVC改性材料，由于采购周期长，产品的价格高，使产品失去竞争力。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述技术现状，提供一种低挥发析出的PVC粒料组合物，并进一步提供其制备方法和具体用途。本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：
一种低挥发析出的PVC粒料组合物，其特征在于，所述组合物包含如下组份，且以每100重量份PVC为基准与其它组份的重量份配比为：
所述热稳定剂为Ca/Zn稳定剂，所述胶化助剂为丙烯酸酯类共聚物，所述外润滑剂为聚乙烯腊，所述内润滑剂为硬脂酸。所谓外润滑剂是聚合物在加工过程中为减少聚合物与加工机械表面间界面摩擦力的一种添加剂，所谓内润滑剂是聚合物在加工过程中为减少聚合物内部分子链间内摩擦力的一种添加剂。
所述胶化助剂为甲基丙烯酸酯共聚物，并选用ACR-P551牌号，所述粉末丁腈橡胶选用P83牌号。
所述组合物中同样以每100重量份PVC为基准还包含重量份配比为3-16的增塑剂邻苯二甲酸二辛酯。
所述组合物中同样以每100重量份PVC为基准还包含重量份配比为4-10的ESO环氧大豆油。
所述组合物中同样以每100重量份PVC为基准还包含重量份配比为0.4-1.0的受阻酚类抗氧剂Irganox 1076。
所述组合物中同样以每100重量份PVC为基准还包含重量份配比为0.6-1的碳黑，并优先选用卡博特800碳黑。汽车密封条一般要求呈黑色，加入碳黑是为了PVC粒料着黑色。当然，如有需要，也可加入其它着色剂。
所述组合物中同样以每100重量份PVC为基准还包含充作填料的重量份配比为10-20的轻质碳酸钙。加入充作填料轻质碳酸钙主要是为了降低成本。
所述各组份以每100重量份PVC为基准与其它组份的重量份配比为：
另外还包含如下组份，且以每100重量份PVC为基准的重量份配比为：
Figure BSA00000714380000022
一种制备低挥发析出的PVC粒料组合物的方法，包括如下步骤：
a、按重量配比计算出各组份所需重量，按计算所得称取各组份原料；
b、将除粉末丁腈橡胶外的各组份物质放入高速混合机内，开机进行高速混合，混合机的速度设定为1000～1200转/分，使机内物料升温至125℃后停机；
c、将高速混合机内内热料移至低速混合机内，开机进行低速混合，混合机的速度设定为10～20转/分，使机内物料降温至40℃以下，然后加入粉末丁腈橡胶，混合均匀；
d、将混匀冷却的原料放入单螺杆挤出机完成挤出，选用挤出机螺杆直径50-75mm，螺杆长径比为28-30，螺杆转速为15转/min～20转/min，自加料口至挤出模具口各分段温度依次控制在130℃±3℃、135℃±3℃、140℃±3℃、145℃±3℃、150℃±3℃；
e、将挤出物在线切粒；
f、将粒料用风机冷却后包装。
所述的低挥发析出的PVC粒料组合物用于制作汽车密封条。
本发明针对现有PVC材料的缺点是在高温的使用环境下增塑剂容易挥发析出缺陷，通过PVC改性技术，选择低挥发性的增塑剂对苯二甲酸二辛酯，由于此类增塑剂的分子量高，在高温下挥发迁移性低，同时再添加一定比例的丁腈橡胶粉末，它同增塑剂有很好的相容性，与增塑剂的结合非常强，即使在高温下，由于粉末丁腈橡胶的加入，抑制了增塑剂向材料表面的迁移速度，从而阻止了增塑剂在产品使用过程中的损失，使PVC材料性能得到保证，能显著地延长其制成品的使用寿命。
应用本发明技术制造的PVC改性材料，根据美国标准ASTM D1203-A指定的测试方法检测，其高温挥发性可控制在2.5％以下，达到美国标准ASTM D1203-A的要求；而普通的PVC弹性材料其高温挥发损失在5-7％。
附图说明
图1为本发明低挥发析出的PVC粒料组合物制备工艺流程示意图。
图2为单螺杆挤出机挤出制备本发明PVC粒料组合物时机内各区域温度分布示意图。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步详细说明。
表1
Figure BSA00000714380000031
Figure BSA00000714380000041
表1为国际汽车行业通常对低挥发析出的PVC粒料组合物性能指标要求，PVC粒料组合物的主要性能指标达到上述表1所列要求，即能满足国际汽车行业通常对低挥发析出的PVC粒料组合物的性能要求。
实施例一
本实施例中的低挥发析出的PVC粒料组合物，包含如下组份，且以每100重量份PVC为基准与其它组份的重量份配比为：
Figure BSA00000714380000042
另外还包含如下组份，且以每100重量份PVC为基准的重量份配比为：
Figure BSA00000714380000043
在本实施例中，热稳定剂为Ca/Zn稳定剂，胶化助剂为甲基丙烯酸酯类共聚物并选用P551牌号，外润滑剂为聚乙烯腊，内润滑剂为硬脂酸，粉末丁腈橡胶选用P83牌号。
其制备工艺参见图1，具体步骤为：
a、按重量配比计算出各组份所需重量，按计算所得称取各组份原料；
b、将除粉末丁腈橡胶外的各组份物质放入高速混合机内，开机进行高速混合，混合机的速度设定为1000～1200转/分，使机内物料升温至125℃后停机；
c、将高速混合机内内热料移至低速混合机内，开机进行低速混合，混合机的速度设定为10～20转/分，使机内物料降温至40℃以下，然后加入粉末丁腈橡胶，混合均匀；
d、将混匀冷却的原料放入单螺杆挤出机完成挤出，选用挤出机螺杆直径50-75mm，螺杆长径比为28-30，螺杆转速为15转/min～20转/min，自加料口至挤出模具口各分段温度依次控制在130℃±3℃、135℃±3℃、140℃±3℃、145℃±3℃、150℃±3℃；
e、将挤出物在线切粒；
f、将粒料用风机冷却后包装。
本实施例为最佳实施例，由此制得的低挥发析出的PVC粒料组合物，其主要性能指标检测结果如下：
表2
Figure BSA00000714380000051
其中高温挥发损失为1.9％，明显超过美国标准ASTM D1203-A的≤2.5％要求。其它物理性能指标也均满足，制造成本适中，性能价格比最佳。本实施例所制得的PVC粒料组合物适合用于制作要求增塑剂低挥发析出的汽车密封条。
实施例二
本实施例中的低挥发析出的PVC粒料组合物，包含如下组份，且以每100重量份PVC为基准与其它组份的重量份配比为：
Figure BSA00000714380000052
另外还包含如下组份，且以每100重量份PVC为基准的重量份配比为：
Figure BSA00000714380000053
在本实施例中，热稳定剂为Ca/Zn稳定剂，胶化助剂为甲基丙烯酸酯类共聚物并选用P551牌号，外润滑剂为聚乙烯腊，内润滑剂为硬脂酸，粉末丁腈橡胶选用P83牌号。
其制备方法参照实施例一。
经测试其包括高温挥发损失指标在内的各项主要性能指标也能达到表1所列要求。由于本实施例增塑剂对苯二甲酸二辛酯含量选用低限46，故增塑剂邻苯二甲酸二辛酯选用高限16，以保证材料的同样硬度和材料塑化性能，本实施例的优点是用料成本相对较低。由于本实施例市场价格较高的增塑剂对苯二甲酸二辛酯含量较少，高温挥发损失指标比实施例一差，但也能达标；
本实施例所制得的PVC粒料组合物同样适合用于制作要求增塑剂低挥发析出的汽车密封条。
实施例三
本实施例中的低挥发析出的PVC粒料组合物，包含如下组份，且以每100重量份PVC为基准与其它组份的重量份配比为：
另外还包含如下组份，且以每100重量份PVC为基准的重量份配比为：
Figure BSA00000714380000062
在本实施例中，热稳定剂为Ca/Zn稳定剂，胶化助剂为甲基丙烯酸酯类共聚物并选用P551牌号，外润滑剂为聚乙烯腊，内润滑剂为硬脂酸，粉末丁腈橡胶选用P83牌号。
其制备方法参照实施例一。
经测试其包括高温挥发损失指标在内的各项主要性能指标也能达到表1所列要求。由于本实施例市场价格较高的增塑剂对苯二甲酸二辛酯含量较多，高温挥发损失单项指标比实施例一好，但成本较高，塑化性能及综合性价比不如实施例一。
本实施例所制得的PVC粒料组合物同样适合用于制作要求增塑剂低挥发析出的汽车密封条。

Claims (11)

1.一种低挥发析出的PVC粒料组合物，其特征在于，所述组合物包含如下组份，且以每100重量份PVC为基准与其它组份的重量份配比为：
Figure FSA00000714379900011
2.如权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述热稳定剂为Ca/Zn稳定剂，所述胶化助剂为丙烯酸酯类共聚物，所述外润滑剂为聚乙烯腊，所述内润滑剂为硬脂酸。
3.如权利要求2所述的组合物，其特征在于，所述胶化助剂为甲基丙烯酸酯共聚物，并选用ACR-P551牌号，所述粉末丁腈橡胶选用P83牌号。
4.如权利要求1至3任一项所述的组合物，其特征在于，所述组合物中同样以每100重量份PVC为基准还包含重量份配比为3-16的增塑剂邻苯二甲酸二辛酯。
5.如权利要求1至3任一项所述的组合物，其特征在于，所述组合物中同样以每100重量份PVC为基准还包含重量份配比为4-10的ESO环氧大豆油。
6.如权利要求1至3任一项所述的组合物，其特征在于，所述组合物中同样以每100重量份PVC为基准还包含重量份配比为0.4-1.0的受阻酚类抗氧剂Irganox 1076。
7.如权利要求1至3任一项所述的组合物，其特征在于，所述组合物中同样以每100重量份PVC为基准还包含重量份配比为0.6-1的碳黑，并优先选用卡博特800碳黑。
8.如权利要求1至3任一项所述的组合物，其特征在于，所述组合物中同样以每100重量份PVC为基准还包含充作填料的重量份配比为10-20的轻质碳酸钙。
9.如权利要求3所述的组合物，其特征在于，其所述各组份以每100重量份PVC为基准与其它组份的重量份配比为：
Figure FSA00000714379900012
Figure FSA00000714379900021
另外还包含如下组份，且以每100重量份PVC为基准的重量份配比为：
Figure FSA00000714379900022
10.一种制备权利要求1-9所述的低挥发析出的PVC粒料组合物的的方法，其特征在于，包括如下步骤：
a、按重量配比计算出各组份所需重量，按计算所得称取各组份原料；
b、将除粉末丁腈橡胶外的各组份物质放入高速混合机内，开机进行高速混合，混合机的速度设定为1000～1200转/分，使机内物料升温至125℃后停机；
c、将高速混合机内内热料移至低速混合机内，开机进行低速混合，混合机的速度设定为10～20转/分，使机内物料降温至40℃以下，然后加入粉末丁腈橡胶，混合均匀；
d、将混匀冷却的原料放入单螺杆挤出机完成挤出，选用挤出机螺杆直径50-75mm，螺杆长径比为25-30，螺杆转速为15转/min～20转/min，自加料口至挤出模具口各分段温度依次控制在130℃±3℃、135℃±3℃、140℃±3℃、145℃±3℃、150℃±3℃；
e、将挤出物在线切粒；
f、将粒料用风机冷却后包装。
11.权利要求1-9中任一项所述的低挥发析出的PVC粒料组合物用于制作汽车密封条。
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