CN102816395A - 一种稀土复合稳定剂改性的聚氯乙烯及其制备方法 - Google Patents

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吴超
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Abstract

本发明涉及一种稀土复合稳定剂改性的聚氯乙烯及其制备方法，由重量百分比为25~78%的聚氯乙烯、9~50%的增韧改性剂、6~10%的稀土复合稳定剂、4~8%的润滑剂和3~7%其它助剂组成。通过将所有组分添加剂在30~80转/分的转速下进行预混，后将混好的料置于双螺旋挤出机主喂料口中，采用滴加方式加入到原料反应器中，在温度300-700℃和保温10-60min条件下熔融共混原料，然后一起熔融挤出，冷却后得到改性聚氯乙烯材料产品。采用该发明制备的聚氯乙烯材料的物理性能和热稳定性明显得到提升，气味等级可降低到4级以内，而且工艺简单，易操作，适合于批量化生产。

Description

一种稀土复合稳定剂改性的聚氯乙烯及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种稀土复合稳定剂改性的聚氯乙烯材料及其制备方法。
背景技术
聚氯乙稀是世界上用途最广的塑料品种之一，具有阻燃、耐腐蚀、绝缘、耐磨损、价格低廉、原材料来源广泛等优良的综合性能，广泛地应用于管材、棒材、薄膜、绝缘材料、防腐材料、建筑材料等方面，是一种重要的热塑性塑料，其产量仅次于聚乙烯而居世界树脂产量第二位。但在使用的过程中，PVC也暴露出加工性能不佳、缺口冲击强度低、热稳定性差、耐候性差等缺点大大限制了它在某些领域的使用。围绕上述因素，人们做了大量的工作，大部分集中通过采用添加稳定剂来改善聚氯乙烯材料的热敏性和热降解性，比如大量使用铅盐和金属皂类稳定剂来实现PVC材料的润滑性、光稳定性及耐候性的提升，但是由于这些稳定剂具有分散性差且易硫化污染，因此其使用受到逐渐受到限制。
我国作为全球稀土资源最丰富的国家，开发和利用稀土资源极具潜力。而目前PVC材料工业发展所追求的无毒高效热稳定剂对稀土稳定剂工业的发展具有重要的推动作用，因此高效和多功能的稀土热稳定剂的开发无疑是顺应PVC工业发展的潮流。稀土作为一种新型无毒高效热稳定剂应用广泛，但由于其前期热稳定性较差，抑制前期着色的能力较差，很难作为主稳定剂单独使用。
本发明采用稀土复合稳定剂改性的方法，通过稀土酸盐与钙/锌稳定剂的复合添加，同时采用改进后的加工工艺，不仅有效降低了有毒稳定性，从而可以保证在满足高效的热稳定剂前提下，降低成本和毒性，有效地提升聚氯乙稀的物理力学性能。
发明内容
本发明的目的是为克服现有技术的不足，提供一种稀土复合稳定剂改性的高热稳定性和高物理力学性能的聚氯乙烯材料，它包括如下相应重量百分比的组分：
1）聚氯乙烯：25-78%；
2）增韧改性剂：9-50%；
3）稀土复合稳定剂：6-10%；
4）润滑剂：4-8%。
本发明还可以采用如下进一步的技术方案：
所述的2）增韧改性剂为邻苯二甲酸酯类、α脂肪酸二元酸酯类和β脂肪酸单酯中的一种或几种。
所述的3）稀土复合稳定剂为由丙烯酸稀土、月桂酸稀土、硬脂酸稀土中的一种或几种与纳米晶碳酸钙的复合稳定剂，其纳米晶碳酸钙占复合稳定剂的重量百分比为5-60%。
所述的4）润滑剂为丙烯酸醋类。
所述稳定剂还包括重量百分比为3-7%的其它助剂。
所述其它助剂包括冲击改性剂、加工助剂和填料剂中的一种或几种。
本发明还提供以上一种稀土复合稳定剂改性的聚氯乙烯的制备方法：首先，将已按组份配制好的所有原料放入混料机中，并以30-80转/分的转速进行混合；然后，将已混料放置于双螺旋挤出机主喂料口中，通过滴加方式流入原料反应器中，在温度300-700℃和保温10-60min条件下熔融原料；最后，通过双螺旋挤压出需要所需形状的产品，冷却得到改性聚氯乙烯材料产品。
本发明所提供的稀土复合稳定剂改性的聚氯乙烯及其制备方法与现有的技术相比，具有如下优点和有益效果：
1、本发明用稀土热稳定剂复配其他无毒热稳定剂使用，可以保证在满足无毒高效的前提下，降低产品的成本和毒性。
2、有针对性地引入稀土复合稳定剂，能有效地解决稀土热稳定剂在前期热稳定性较差的技术难题，提升聚氯乙烯材料的热稳定性能和机械性能。
3、本发明降低了技术改进的成本，工艺过程简单，易操作，适合于批量化生产。
具体实施方式
1.实施例1的制备方法：已按组分（见表1）所需的原料配制原料放入混料机中，并以30转/分的转速进行混合；然后，将已混料放置于双螺旋挤出机主喂料口中，通过滴加方式流入原料反应器中，在温度300℃和保温60min条件下熔融原料；最后，通过双螺旋挤压出需要所需形状的产品，冷却得到改性聚氯乙烯材料产品。具体配方和性能分别见表1和表2所示。
2.与实施例1相比较，实施例2的制备参数主要不同点：以30转/分的转速进行混合，并加温度为450℃和保温40min条件下熔融原料。具体配方和性能分别见表1和表2所示。
3.与实施例1相比较，实施例3的制备参数主要不同点：以40转/分的转速进行混合，并加温度为500℃和保温30min条件下熔融原料。具体配方和性能分别见表1和表2所示。
4.与实施例1相比较，实施例4的制备参数主要不同点：以80转/分的转速进行混合，并加温度为600℃和保温15min条件下熔融原料。具体配方和性能分别见表1和表2所示。
5.与实施例1相比较，比较例5的制备参数主要不同点：以60转/分的转速进行混合，并加温度为700℃和保温10min条件下熔融原料。具体配方和性能分别见表1和表2所示。
表1实施例1-5配方组成
Figure BDA00002006585000031
Figure BDA00002006585000041
Figure BDA00002006585000051
表2实施例1-4性能比较
Figure BDA00002006585000052
从表2中检测数据可以看出，本发明的稀土复合稳定剂改性的聚氯乙烯有效地提升了聚氯乙烯的物理性能和热稳定性，同时稀土复合稳定剂有效地抑制了聚氯乙烯体系中的挥发，而有效地将体系的气味等级降低到4级以内。

Claims (7)

1.一种稀土复合稳定剂改性的聚氯乙烯，其特征在于它包括如下相应重量百分比的组分：
1）聚氯乙烯：25~78%；
2）增韧改性剂：9~50%；
3）稀土复合稳定剂：6~10%；
4）润滑剂：4~8%。
2.根据权利要求1所述一种稀土复合稳定剂改性的聚氯乙烯，其特征在于：所述的2）增韧改性剂为邻苯二甲酸酯类、α脂肪酸二元酸酯类和β脂肪酸单酯中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述一种稀土复合稳定剂改性的聚氯乙烯，其特征在于：所述的3）稀土复合稳定剂为由丙烯酸稀土、月桂酸稀土、硬脂酸稀土中的一种或几种与纳米晶碳酸钙的复合稳定剂，其纳米晶碳酸钙占复合稳定剂的重量百分比为5~60%。
4.根据权利要求1所述一种稀土复合稳定剂改性的聚氯乙烯，其特征在于：所述的4）润滑剂为丙烯酸醋类。
5.根据权利要求1所述一种稀土复合稳定剂改性的聚氯乙烯，其特征在于所述稳定剂还包括重量百分比为3~7%的其它助剂。
6.根据权利要求5所述一种稀土复合稳定剂改性的聚氯乙烯，其特征在于所述其它助剂包括冲击改性剂、加工助剂和填料剂中的一种或几种。
7.根据权利要求1 所述一种稀土复合稳定剂改性的聚氯乙烯的制备方法，其特征在于包括以下步骤：首先，将已按组份配制好的所有原料放入混料机中，并以30~80转/分的转速进行混合；然后，将已混料放置于双螺旋挤出机主喂料口中，通过滴加方式流入原料反应器中，在温度300~700℃，保温10~60min条件下熔融原料；最后，通过双螺旋挤压出需要所需形状的产品，冷却得到改性聚氯乙烯材料产品。
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