CN102731930A - 高耐热聚氯乙烯合金材料及其制备方法 - Google Patents

高耐热聚氯乙烯合金材料及其制备方法 Download PDF

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张世俊
廖斌
郭惠春
陈长珍
王秀华
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Abstract

本发明公开了一种高耐热聚氯乙烯合金材料，包括100重量份的聚氯乙烯、100至160重量份的高耐热树脂、10至20重量份的抗冲改性剂、3至7重量份的热稳定剂、0.4至1重量份的润滑剂、1至3重量份的加工助剂、0.2至0.5重量份的抗氧剂、5至10重量份的填充剂。本发明还公开了制备方法。本发明中的耐热树脂与PVC相容性好，使PVC的维卡软化点从80℃提高到103℃以上，耐热性和强度得到明显提高。将无机纳米材料的增强增韧与弹性体的增韧相结合，有效的提高了耐热PVC合金材料的韧性，并不降低其强度，解决了强度和韧性的矛盾。采用适宜高耐热PVC硬质合金的复合加工改性剂，赋予合金材料优异的加工外饰性。

Description

高耐热聚氯乙烯合金材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种高分子材料及其制备方法，更具体的是涉及一种高耐热聚氯乙烯合金材料及其制备方法。
背景技术
据调查，我国生产轿车内夹条的高耐热聚氯乙烯合金专用料主要从德国和日本进口，主要性能指标是维卡软化点大于等于103℃，并且有优良的加工性能和外饰性。但进口专用料价格高昂，售后服务跟不上。而国内开发的PVC／ABS合金材料的维卡软化点尚达不到103℃，达不到要求。
发明内容
本发明实施例的目的之一在于提供一种维卡软化点超过103℃的高耐热聚氯乙烯合金材料。
本发明是这样实现的：
一种高耐热聚氯乙烯合金材料，包括100重量份的聚氯乙烯、100至160重量份的高耐热树脂、10至20重量份的抗冲改性剂、3至7重量份的热稳定剂、0.4至1重量份的润滑剂、1至3重量份的加工助剂、0.2至0.5重量份的抗氧剂、5至10重量份的填充剂。
更进一步的方案是：所述聚氯乙烯聚合度为900-1100。
更进一步的方案是：所述高耐热树脂为高耐热ABS树脂。
更进一步的方案是：所述抗冲改性剂为丙烯酸酯类树脂ACR、MBS、氯化聚乙烯、EVA、ABS中的一种或几种。
更进一步的方案是：所述热稳定剂为复合铅盐稳定剂或有机锡稳定剂。其中符合前沿稳定剂可以是有机钡镉铅复合物、亚磷酸钙铅锌复合物、碱式硫酸铅亚硫酸铅复合物。
更进一步的方案是：所述润滑剂为硬脂酸、亚甲基双硬脂酰胺、甘油酯、氧化聚乙烯中的任意一种或几种。
更进一步的方案是：所述加工助剂为丙烯酸酯类树脂；常用有含羟基的丙烯酸树脂、含羧基的丙烯酸树脂、含环氧基的丙烯酸树脂、含氨基的丙烯酸树脂、含酰胺基的丙烯酸树脂、含烷氧基的丙烯酸树脂。
更进一步的方案是：所述抗氧剂为酚类抗氧剂、胺类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂、含硫酯类抗氧剂中的任意一种。
更进一步的方案是：所述填充剂为活性碳酸钙、活性滑石粉中的任意一种。
本项目产品有以下创新：
材料配方方面，筛选特殊结构耐热树脂与PVC相容性好，将特殊结构耐热树脂与PVC共混复合，使PVC的维卡软化点从80℃提高到103℃以上，耐热性和强度得到明显提高。将无机纳米材料的增强增韧与弹性体的增韧相结合，有效的提高了耐热PVC合金材料的韧性，并不降低其强度，解决了强度和韧性的矛盾。采用适宜高耐热PVC硬质合金的复合加工改性剂，赋予合金材料优异的加工外饰性。
本发明还公开了所述高耐热聚氯乙烯合金材料的制备方法，是将上述配方成分配好之后，用高速搅拌机搅拌并升温至120℃，保持15分钟，后在低速混合机搅拌降温至50℃，放料后冷却至室温，用双螺杆塑料挤出机造粒，制得高耐热聚氯乙烯合金材料粒料。
确定了高耐热合金材料的配方和工艺，制得的产品性能达到或超过了德国进口产品的性能指标。本发明产品高耐热聚氯乙烯合金材料主要性能指标：
 试验项目   单位   进口材料指标   测试结果
 维卡软化点（B法）   ℃   ≥103   104
 拉伸强度   MPa   ≥30   42.6
 断裂伸长率   %   ≥30   45
 缺口抗冲击强度   kJ/m2   ≥16   20.8
 邵D硬度   度   77--82   82
 密度   g/cm3   1.2±0.2   1.27
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例1：
将100重量份聚合度为1000的PVC树脂、100至130重量份高耐热树脂、5至7重量份复合铅盐稳定剂、0.4至1重量份润滑剂、15至20重量份抗冲改性剂、0.2至0.5重量份抗氧剂、5至10重量份活性碳酸钙、1至3重量份丙烯酸酯类加工助剂，用高速搅拌机搅拌至110℃，保持15分钟，冷却至室温，用双辊炼塑机在170℃温度下塑化5分钟，压片制成1mm、4mm板材，制成拉伸、冲击、维卡软化点测试样条，其测试结果见表1。
表1高耐热PVC合金材料性能对照
 性能参数   拉伸强度/MPa   冲击强度/KJ/m2   维卡软化点/℃
 实施例1产品   45   18   103
 未改性产品   28   9   82
实施例2：
将100重量份聚合度为1000的PVC树脂、140至160重量份高耐热树脂、5至7重量份复合铅盐稳定剂、0.4至1重量份硬脂酸钙（硬脂酸钙是具有润滑作用的稳定剂）、0.7至1重量份润滑剂、10至15重量份抗冲改性剂、0.2至0.5重量份抗氧剂、5至10重量份活性滑石粉、1至3重量份丙烯酸酯类加工助剂，用高速搅拌机搅拌至110℃，保持20分钟，冷却至室温，用锥形双螺杆造粒后，再用注射机注射成冲击、拉伸、维卡软化点测试样条，其测试结果见表2。
表2高耐热PVC合金材料性能对照
 性能参数   拉伸强度/MPa   冲击强度/KJ/m2   维卡软化点/℃
 实施例2产品   43   16   104
 未改性产品   29   8   83
实施例3：
将100重量份聚合度为1000的PVC树脂、130至150重量份高耐热树脂、3至5重量份有机锡稳定剂、0.4至1重量份润滑剂、15至20重量份抗冲改性剂、0.2至0.5重量份抗氧剂、5至10重量份活性碳酸钙、1至3重量份丙烯酸酯类加工助剂，用高速搅拌机搅拌至110℃，保持15至20分钟，冷却至室温，用双辊炼塑机在180℃温度下塑化5分钟，压片制成1mm、4mm板材，制成冲击、拉伸、维卡软化点测试样条，其测试结果见表3。
表3高耐热PVC合金材料性能对照
 性能参数   拉伸强度/MPa   冲击强度/KJ/m2   维卡软化点/℃
 实施例3产品   46   20   104
 未改性产品   28   8   81
高耐热PVC合金材料制备：
1、主要设备：高速混合机组、双螺杆塑料挤出机、切割机等。
2、工艺概述：按配方要求配好树脂及各种加工助剂，经过高速热混至120℃，保持15分钟，再在低速混合机搅拌降温至50℃放料，制得高耐热PVC合金材料粉料。
3、用高耐热PVC合金材料粉料通过双螺杆塑料挤出机挤出、切割机切断，生产各类规格尺寸的高耐热PVC合金材料制品。

Claims (10)

1.一种高耐热聚氯乙烯合金材料，其特征在于包括100重量份的聚氯乙烯、100至160重量份的高耐热树脂、10至20重量份的抗冲改性剂、3至7重量份的热稳定剂、0.4至1重量份的润滑剂、1至3重量份的加工助剂、0.2至0.5重量份的抗氧剂、5至10重量份的填充剂。
2.根据权利要求1所述高耐热聚氯乙烯合金材料，其特征在于：所述聚氯乙烯聚合度为900-1100。
3.根据权利要求1所述高耐热聚氯乙烯合金材料，其特征在于：所述高耐热树脂为高耐热ABS树脂。
4.根据权利要求1所述高耐热聚氯乙烯合金材料，其特征在于：所述抗冲改性剂为丙烯酸酯类树脂ACR、MBS、氯化聚乙烯、EVA、ABS中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述高耐热聚氯乙烯合金材料，其特征在于：所述热稳定剂为复合铅盐稳定剂或有机锡稳定剂。
6.根据权利要求1所述高耐热聚氯乙烯合金材料，其特征在于：所述润滑剂为硬脂酸、亚甲基双硬脂酰胺、甘油酯、氧化聚乙烯中的任意一种或几种。
7.根据权利要求1所述高耐热聚氯乙烯合金材料，其特征在于：所述加工助剂为丙烯酸酯类树脂。
8.根据权利要求1所述高耐热聚氯乙烯合金材料，其特征在于：所述抗氧剂为酚类抗氧剂、胺类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂、含硫酯类抗氧剂中的任意一种。
9.根据权利要求1所述高耐热聚氯乙烯合金材料，其特征在于：所述填充剂为活性碳酸钙、活性滑石粉中的任意一种。
10.权利要求1至9任一权利要求所述高耐热聚氯乙烯合金材料的制备方法，其特征在于：是将所述高耐热聚氯乙烯合金材料的成分配好之后，用高速搅拌机搅拌并升温至120℃，保持15分钟，后在低速混合机搅拌降温至50℃，放料后冷却至室温，用双螺杆塑料挤出机造粒，制得高耐热聚氯乙烯合金材料粒料。
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