CN103122106B - 一种改性塑料及其制备方法和用途 - Google Patents

一种改性塑料及其制备方法和用途 Download PDF

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Abstract

本发明属于高分子材料改性和加工技术领域，涉及一种改性塑料及其制备方法和用途。该材料由包含以下重量份的组分制成：聚氯乙烯100份；聚氯乙烯热弹体25～45份；增塑剂50～80份；复合稳定剂7～9.5份；填料20～80份；加工助剂2～4份；复合型防老化剂6～10份；分散剂1.5～2.5份。本发明制备的改性塑料韧性好、拉伸性能高、撕裂强度大、耐候性好、成本低、易成型，在-40℃对折无裂纹等优点，适合于制备汽车挡泥板。

Description

一种改性塑料及其制备方法和用途
技术领域
本发明属于高分子材料改性和加工技术领域，涉及一种改性塑料及其制备方法和用途。
背景技术
车用挡泥板，属一般车辆配套部件，适用于车辆轮胎的前后两侧，尤其是汽车。当前汽车轮胎挡泥板大多采用铁质材料经冲挤压工艺制成，并安装于车辆的前后两侧，运转时工作环境恶劣，容易被氧化腐蚀，因而寿命短，而且铁质材料在冲挤压加工过程中，制作工艺较复杂，成本也较高。在法国专利(专利号FR2281264)中，公开有一种采用热塑性塑料与铝板组合而成的汽车挡泥板，它虽能提高耐腐蚀性，而且强度也大，但其制作工艺复杂，成本较高。
目前国内汽车挡泥板材料种类很多，但主要以塑料为主，如乙烯-乙酸乙烯共聚物(EVA)、聚氨酯(PU)、聚丙烯(PP)等，此外也有采用金属做挡泥板。公开号CN2883090的发明专利中，公开了采用PU为基料的挡泥板配方，公开号CN1049479的发明专利中，公开了采用橡胶加玻璃纤维的挡泥板配方，这些配方都存在成本比较高、成型困难等缺点。
发明内容
本发明的目的就在于为了克服现有技术的缺陷，提供一种改性塑料及其制备方法和用途。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种改性塑料，由包含以下重量份的组分制成：
聚氯乙烯100份；
聚氯乙烯热弹体25～45份；
增塑剂50～80份；
复合稳定剂7～9.5份；
填料20～80份；
加工助剂2～4份；
复合型防老化剂6～10份；
分散剂1.5～2.5份。
所述的聚氯乙烯的聚合度为1500～2200。
所述的PVC热弹体选自氯化聚乙烯、乙烯/乙酸乙烯共聚物或丁腈橡胶，且熔融指数为1.8～2.4g/10min。
所述的增塑剂选自邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二壬酯、对苯二甲酸二辛酯或环氧大豆油。
所述的复合稳定剂选自硬脂酸钡、硬脂酸铅、硬脂酸镉、硬脂酸钙、三碱式硫酸铅或二碱式亚磷酸铅中的两种或以上的组合物。
所述的填料选自碳酸钙、滑石粉或玻璃纤维中的一种或一种以上。
所述的碳酸钙粒径为1000～5000目，优选为1500～3500目，玻璃纤维长度为10～20mm。
所述的加工助剂选自ACR(甲基丙烯酸甲酯共聚物)或AMS(α-甲基苯乙烯低聚物)。
所述的复合型防老化剂选自N，N′-二(β-萘基)对苯二胺、硫代二丙酸十八酯、[β-(3，5二叔丁基4-羟基-苯基)丙酸]季戊四醇酯、硫代二丙酸二月桂酯1，1，3-三(2-甲基-4-羟基-5-叔丁苯基)丁烷或氧化锌中的任两种组合物。
所述的分散剂选自聚乙烯蜡、氧化聚乙烯蜡、塑化聚乙烯蜡或聚α-甲基苯乙烯。
一种上述改性塑料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按上述配比称取各原料，依次将聚氯乙烯100份、PVC热弹体25～45份、增塑剂50～80份、复合稳定剂7～9.5份、填料20～80份、加工助剂2～4份、复合型防老化剂6～10份、分散剂1.5～2.5份加入混合机中，混合5～15min，混合机转速200～600r/min；
(2)将步骤(1)得到的混合物料随之送入螺杆挤出机，在150～190℃温度下熔融混炼，挤出造粒，干燥即得改性塑料。
所述的步骤(1)中混合机的转速优选300～500r/min。
所述的步骤(2)中挤出机的螺杆直径为50～65mm，长径比在30～40，螺杆转速为60～100r/min，挤出分段温度：155～160℃、160～170℃、175～180℃、180～185℃，机头温度为165～175℃。
一种上述改性塑料用作汽车挡泥板的用途。
本发明与现有技术相比，具有如下有益效果：
1、本发明所提供的用于汽车挡泥板的改性塑料，通过加入PVC热弹体使改性塑料的韧性好、撕裂强度大；通过加入填料使改性塑料的拉伸强度大幅度增加；在改性配方中添加复合型防老化剂，使改性塑料耐候性好、使用寿命长。
2、本发明制备的改性塑料韧性好、拉伸性能高、撕裂强度大、耐候性好、成本低、易成型，在-40℃对折无裂纹等优点，适合于制备汽车挡泥板，有很大的市场前景。
具体实施方式
以下结合具体实施例，对如上所述的用于汽车挡泥板的改性塑料作进一步详细的说明。
实施例中采用GB(国标)测定材料的各项性能，如无特别说明，组分的份数均为重量份数。
实施例1
按原料配方比称取原料，依次将聚氯乙烯100份、氯化聚乙烯34份、邻苯二甲酸二辛酯24份、环氧大豆油35份、复合稳定剂(二碱式亚磷酸铅4.4份与硬脂酸铅2.6份)、碳酸钙50份(碳酸钙粒径在1500～2000目)、ACR(甲基丙烯酸甲酯共聚物)2.8份、复合型防老化剂(硫代二丙酸二月桂酯4.1份和氧化锌2.8份)、氧化聚乙烯蜡1.5份加入混合机中，混合8min，混合机转速380r/min；
随之将混合物料送入螺杆挤出机中熔融混炼，挤出造粒，干燥即得改性塑料。
螺杆转速为80r/min，挤出温度：155～160℃、160～170℃、175～180℃、180～185℃，机头温度为165～175℃。将所得材料按标准实验要求加工成测试样条，测试其性能列于附表1中。
实施例2
按原料配方比称取原料，依次将聚氯乙烯100份、丁腈橡胶25份、邻苯二甲酸二丁酯22份、对苯二甲酸二辛酯28份、复合稳定剂(二碱式亚磷酸铅4.5份与硬脂酸铅3.8份)、滑石粉64份、AMS(α-甲基苯乙烯低聚物)2.0份、复合型防老化剂(硫代二丙酸十八酯3.7份和氧化锌2.5份)、聚乙烯蜡2.0份加入混合机中，混合5min，混合机转速320r/min；
随之将混合物料送入螺杆挤出机中熔融混炼，挤出造粒，干燥即得改性塑料。
螺杆转速为60r/min，挤出温度：155～160℃、160～170℃、175～180℃、180～185℃，机头温度为165～175℃。将所得材料按标准实验要求加工成测试样条，测试其性能列于附表1中。
实施例3
按原料配方比称取原料，依次将聚氯乙烯100份、氯化聚乙烯40份、邻苯二甲酸二辛酯36份、环氧大豆油38份、复合稳定剂(三碱式硫酸铅4.2份与硬脂酸铅4.4份)、碳酸钙24份(碳酸钙粒径在3000～3500目)、ACR(甲基丙烯酸甲酯共聚物)2.6份、复合型防老化剂(N，N′-二(β-萘基)对苯二胺4.6份和氧化锌3.8份)、氧化聚乙烯蜡1.8份加入混合机中，混合12min，混合机转速400r/min；
随之将混合物料送入螺杆挤出机中熔融混炼，挤出造粒，干燥即得改性塑料。
螺杆转速为90r/min，挤出温度：155～160℃、160～170℃、175～180℃、180～185℃，机头温度为165～175℃。将所得材料按标准实验要求加工成测试样条，测试其性能列于附表1中。
实施例4
按原料配方比称取原料，依次将聚氯乙烯100份、丁腈橡胶36份、邻苯二甲酸二壬酯30份、环氧大豆油42份、复合稳定剂(二碱式亚磷酸铅5.0份与硬脂酸铅4.5份)、玻璃纤维76份(玻纤长度为12mm)、AMS(α-甲基苯乙烯低聚物)4.0份、复合型防老化剂(硫代二丙酸二月桂酯4.9份和氧化锌4.1份)、聚乙烯蜡2.5份加入混合机中，混合15min，混合机转速480r/min；
随之将混合物料送入螺杆挤出机中熔融混炼，挤出造粒，干燥即得改性塑料。
螺杆转速为70r/min，挤出温度：155～160℃、160～170℃、175～180℃、180～185℃，机头温度为165～175℃。将所得材料按标准实验要求加工成测试样条，测试其性能列于附表1中。
实施例5
按原料配方比称取原料，依次将聚氯乙烯100份、氯化聚乙烯44份、邻苯二甲酸二辛酯28份、环氧大豆油48份、复合稳定剂(三碱式硫酸铅4.1份与硬脂酸铅4.8份)、碳酸钙72份(碳酸钙粒径在2000～2500目)、ACR(甲基丙烯酸甲酯共聚物)3.2份、复合型防老化剂(硫代二丙酸十八酯5.5份和氧化锌4.0份)、聚乙烯蜡2.2份加入混合机中，混合10min，混合机转速500r/min；
随之将混合物料送入螺杆挤出机中熔融混炼，挤出造粒，干燥即得改性塑料。
螺杆转速为80r/min，挤出温度：155～160℃、160～170℃、175～180℃、180～185℃，机头温度为165～175℃。将所得材料按标准实验要求加工成测试样条，测试其性能列于附表1中。
比较例1
不添加PVC热弹体和增塑剂，其余同实施例3步骤。按原料配方比称取原料，依次将聚氯乙烯100份、复合稳定剂(三碱式硫酸铅4.2份与硬脂酸铅4.4份)、碳酸钙24份(碳酸钙粒径在3000～3500目)、ACR(甲基丙烯酸甲酯共聚物)2.6份、复合型防老化剂(N，N′-二(β-萘基)对苯二胺4.6份和氧化锌3.8份)、氧化聚乙烯蜡1.8份加入混合机中，混合12min，混合机转速400r/min；
随之将混合物料送入螺杆挤出机中熔融混炼，挤出造粒，干燥即得改性塑料。
螺杆转速为90r/min，挤出温度：155～160℃、160～170℃、175～180℃、180～185℃，机头温度为165～175℃。将所得材料按标准实验要求加工成测试样条，测试其性能列于附表1中。
比较例2
不添加填料，其余同实施例4步骤。按原料配方比称取原料，依次将聚氯乙烯100份、丁腈橡胶36份、邻苯二甲酸二壬酯30份、环氧大豆油42份、复合稳定剂(二碱式亚磷酸铅5.0份与硬脂酸铅4.5份)、AMS(α-甲基苯乙烯低聚物)4.0份、复合型防老化剂(硫代二丙酸二月桂酯4.9份和氧化锌4.1份)、聚乙烯蜡2.5份加入混合机中，混合15min，混合机转速480r/min；
随之将混合物料送入螺杆挤出机中熔融混炼，挤出造粒，干燥即得改性塑料。
螺杆转速为70r/min，挤出温度：155～160℃、160～170℃、175～180℃、180～185℃，机头温度为165～175℃。将所得材料按标准实验要求加工成测试样条，测试其性能列于附表1中。
比较例3
不添加复合型防老化剂，其余同实施例5步骤。按原料配方比称取原料，依次将聚氯乙烯100份、氯化聚乙烯44份、邻苯二甲酸二辛酯28份、环氧大豆油48份、复合稳定剂(三碱式硫酸铅4.1份与硬脂酸铅4.8份)、碳酸钙72份(碳酸钙粒径在2000～2500目)、ACR(甲基丙烯酸甲酯共聚物)3.2份、聚乙烯蜡2.2份加入混合机中，混合10min，混合机转速500r/min；
随之将混合物料送入螺杆挤出机中熔融混炼，挤出造粒，干燥即得改性塑料。
螺杆转速为80r/min，挤出温度：155～160℃、160～170℃、175～180℃、180～185℃，机头温度为165～175℃。将所得材料按标准实验要求加工成测试样条，测试其性能列于附表1中。
由表1中各项数据看出，实施例4、5所得的用于汽车挡泥板的改性塑料的综合性能较好，可以满足市场需求。比较例1中不添加PVC热弹体和增塑剂，使材料撕裂强度很小，对折有明显裂纹，不能满足汽车挡泥板的正常使用；比较例2不添加填料使材料拉伸强度和伸长率大幅度下降，材料力学强度达不到产品性能要求；比较例3不添加复合型防老化剂使材料的光老化保持率下降，耐候性变差，产品的使用寿命减短。
表1
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (14)

1.一种改性塑料，其特征在于：由包含以下重量份的组分制成：
所述的复合型防老化剂选自N,N′-二(β-萘基)对苯二胺、硫代二丙酸十八酯或硫代二丙酸二月桂酯中的一种和氧化锌的组合物；
所述的聚氯乙烯热弹体选自氯化聚乙烯、乙烯/乙酸乙烯共聚物或丁腈橡胶，且熔融指数为1.8～2.4g/10min。
2.根据权利要求1所述的改性塑料，其特征在于：所述的聚氯乙烯的聚合度为1500～2200。
3.根据权利要求1所述的改性塑料，其特征在于：所述的增塑剂选自邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二壬酯、对苯二甲酸二辛酯或环氧大豆油。
4.根据权利要求1所述的改性塑料，其特征在于：所述的复合稳定剂选自硬脂酸钡、硬脂酸铅、硬脂酸镉、硬脂酸钙、三碱式硫酸铅或二碱式亚磷酸铅中的两种或以上的组合物。
5.根据权利要求1所述的改性塑料，其特征在于：所述的填料选自碳酸钙、滑石粉或玻璃纤维中的一种或一种以上。
6.根据权利要求5所述的改性塑料，其特征在于：所述的碳酸钙粒径为1000～5000目。
7.根据权利要求5所述的改性塑料，其特征在于：所述的碳酸钙粒径为1500～3500目。
8.根据权利要求5所述的改性塑料，其特征在于：所述的玻璃纤维长度为10～20mm。
9.根据权利要求1所述的改性塑料，其特征在于：所述的加工助剂选自甲基丙烯酸甲酯共聚物或α-甲基苯乙烯低聚物。
10.根据权利要求1所述的改性塑料，其特征在于：所述的分散剂选自聚乙烯蜡、氧化聚乙烯蜡、塑化聚乙烯蜡或聚α-甲基苯乙烯。
11.一种权利要求1-10中任一所述的改性塑料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)称取各原料，依次将聚氯乙烯100份、聚氯乙烯热弹体25～45份、增塑剂50～80份、复合稳定剂7～9.5份、填料20～80份、加工助剂2～4份、复合型防老化剂6～10份、分散剂1.5～2.5份加入混合机中，混合5～15min，混合机转速200～600r/min；
(2)将步骤(1)得到的混合物料随之送入螺杆挤出机，在150～190℃温度下熔融混炼，挤出造粒，干燥即得改性塑料。
12.根据权利要求11所述的制备方法，其特征在于：所述的步骤(1)中混合机的转速为300～500r/min。
13.根据权利要求11所述的制备方法，其特征在于：所述的步骤(2)中挤出机的螺杆直径为50～65mm，长径比在30～40，螺杆转速为60～100r/min，挤出分段温度：155～160℃、160～170℃、175～180℃、180～185℃，机头温度为165～175℃。
14.一种权利要求1-10中任一所述的改性塑料用作汽车挡泥板的用途。
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