CN103122108A - 聚氯乙烯用加工助剂及其制备方法 - Google Patents

聚氯乙烯用加工助剂及其制备方法 Download PDF

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丁玉兰
方春平
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Abstract

本发明涉及一种聚氯乙烯用加工助剂，含有聚丙烯酸酯(ACR)、对苯二甲酸金属盐、氯化石蜡及聚氯乙烯。其中对苯二甲酸金属盐选自对苯二甲酸钙、对苯二甲酸镁、对苯二甲酸锌、对苯二甲酸钾、对苯二甲酸钠、对苯二甲酸钡、对苯二甲酸铅、对苯二甲酸铝、对苯二甲酸铁中的一种或几种。本发明还涉及该加工助剂的制备方法。本发明提供的加工助剂可以促进聚氯乙烯(PVC)的塑化，降低其熔体粘度，降低能耗和生产成本；在改善PVC加工性能的同时，可提高PVC制品的阻燃性能；提高制品的表面光洁度和耐老化性能，保证制品的长期稳定性能；价格低于ACR，降低了加工厂的原材料成本。

Description

聚氯乙烯用加工助剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种新型聚氯乙烯用加工助剂及其制备方法。 
背景技术
聚氯乙烯(PVC)是一种重要的通用高分子材料，自20世纪30年代以来，其在薄膜、板材、管材以及近年开发的塑料窗框等领域得到了广泛的应用。由于PVC分子结构中存在缺陷，其粘流温度和分解温度接近，且其分子结构中含有双键、支化点和引发剂残基等，在高温和高剪切条件下进行加工时，易脱去分子上的HCl而导致聚合物降解，颜色加深，力学性能降低，直至失去使用价值。克服这些缺陷的方法有两种，一是加入热稳定剂，提高PVC的热稳定性能；二是添加加工助剂，降低其塑化温度。 
低分子质量的加工助剂与PVC的相容性差，助剂会发生迁移，导致制品性能、长期稳定性和尺寸稳定性降低，寿命缩短，这必然会影响PVC材料的稳定发展，并且对环境和回收带来沉重压力。目前公认最好的加工助剂主要为ACR，其加工性能好，耐候性能优异，冲击强度高。但是其生产工艺复杂，成本高，且不同的共聚组成会导致得到的ACR性能相差很大，也因此会导致对其用量和加工温度的控制不利影响制品质量。 
发明内容
本发明的目的在于制备一种低成本、性能稳定、能改善制品加工性能的聚氯乙烯加工助剂及其制备方法。 
本发明所采用的技术方案是：一种聚氯乙烯用加工助剂，含有聚丙烯酸酯(ACR)、对苯二甲酸金属盐、氯化石蜡、聚氯乙烯。 
作为优选，所述对苯二甲酸金属盐选自对苯二甲酸钙、对苯二甲酸镁、对苯二甲酸锌、对苯二甲酸钾、对苯二甲酸钠、对苯二甲酸钡、对苯二甲酸铅、对苯二甲酸铝、对苯二甲酸铁中的一种或几种。 
作为优选，聚丙烯酸酯(ACR)、对苯二甲酸金属盐、氯化石蜡、聚氯乙烯的质量比为25-50∶30-55∶5-10∶5-10。 
作为优选，载体树脂、对苯二甲酸金属盐、硅烷偶联剂和和润滑剂的质量比为25-40∶50-70∶7-8∶7-8 
前述加工助剂的造粒方法，其工艺步骤为：按配比将对苯二甲酸金属盐与聚丙烯酸酯在搅拌釜中在500-1000转/min下搅拌4min，再跳转至在4000-5000转/min下高速搅拌5min，换1500-2000转/min下中速缓慢加入氯化石蜡，搅拌5min，再加入载体树脂，于150℃下搅拌热熔混合搅拌10min，最后将处理过的物料在90-100℃下挤出、热切、风冷，即得本发明所得加工助剂产品。 
本发明提供的加工助剂可以促进聚氯乙烯(PVC)的塑化，降低其熔体粘度，降低能耗和生产成本；在改善PVC加工性能的同时，可提高PVC制品的阻燃性能；提高制品的表面光洁度和耐老化性能，保证制品的长期稳定性能；价格低于ACR，降低了加工厂的原材料成本。 
具体实施方式
实施例1：将55份对苯二甲酸钙与25份聚丙烯酸酯在搅拌釜中在1000转/min下搅拌4min，再跳转至在5000转/min下高速搅拌5min，换2000转/min下中速缓慢加入10份氯化石蜡，搅拌5min，再加入10份PVC，于150℃下搅拌热熔混合搅拌10min。最后将处理过的物料在100℃下挤出、热切、风冷，即得本发明所得母粒产品。 
实施例2：将50份对苯二甲酸镁与30份聚丙烯酸酯在搅拌釜中在500转/min下搅拌4min，再跳转至在4000转/min下高速搅拌5min，换1500转/min下中速缓慢加入10份氯化石蜡，搅拌5min，再加入10份PVC，于150℃下搅拌热熔混合搅拌10min。最后将处理过的物料在90℃下挤出、热切、风冷，即得本发明所得母粒产品。 
实施例3：将40份对苯二甲酸锌与40份聚丙烯酸酯搅拌釜中在800转/min下搅拌4min，再跳转至在4500转/min下高速搅拌5min，换1200转/min下中速缓慢加入5份氯化石蜡，搅拌4min，再加入5份PVC，于150℃下搅拌热熔混合搅拌10min。最后将处理过的物料在100℃下挤出、热切、风冷，即得本发明所得母粒产品。 
实施例4：将30份对苯二甲酸钾与55份聚丙烯酸酯在搅拌釜中在700转/min下搅拌4min，再跳转至在5000转/min下高速搅拌5min，换1200转/min下中速缓慢加入7份氯化石蜡，搅拌5min，再加入8份PVC，于150℃下搅拌热熔混合搅拌10min。最后将处理过的物料在90℃下挤出、热切、风冷，即得本发明所得母粒产品。 
实施例5：将25份对苯二甲酸钙，20份对苯二甲酸钠与40份聚丙烯酸酯在搅拌釜中在800转/min下搅拌4min，再跳转至在4000转/min下高速搅拌5min，换1800转/min下中速缓慢加入8份氯化石蜡，搅拌5min，再加入7份PVC，于150℃下搅拌热熔混合搅拌10min。最后将处理过的物料在95℃下挤出、热切、风冷，即得本发明所得母粒产品。 
实施例6：将10份对苯二甲酸钡，10份对苯二甲酸锌，16份对苯二甲酸镁与50份聚丙烯酸酯在搅拌釜中在800转/min下搅拌4min，再跳转至在5000转/min下高速搅拌5min，换1300转/min下中速缓慢加入7份氯化石蜡，搅拌5min，再加入7份PVC，于150℃下搅拌热熔混合搅拌10min。最后将处理过的物料在90℃下挤出、热切、风冷，即得本发明所得母粒产品。 
实施例7：将35份对苯二甲酸铅与45份聚丙烯酸酯在搅拌釜中在700转/min下搅拌4min，再跳转至在4000转/min下高速搅拌5min，换1400转/min下中速缓慢加入10份氯化石蜡，搅拌5min，再加入10份PVC，于150℃下搅拌热熔混合搅拌10min。最后将处理过的物料在100℃下挤出、热切、风冷，即得本发明所得母粒产品。 
实施例8：将20份对苯二甲酸铝、29份对苯二甲酸铅与35份聚丙烯酸酯在搅拌釜中在1000转/min下搅拌4min，再跳转至在5000转/min下高速搅拌5min，换2000转/min下中速缓慢加入8份氯化石蜡，搅拌5min，再加入8份PVC，于150℃下搅拌热熔混合搅拌10min。最后将处理过的物料在100℃下挤出、热切、风冷，即得本发明所得母粒产品。 
实施例9：将45份对苯二甲酸铁与40份聚丙烯酸酯在搅拌釜中在500转/min下搅拌4min，再跳转至在4000转/min下高速搅拌4min，换1500转/min下中速缓慢加入8份氯化石蜡，搅拌3min，再加入7份PVC，于150℃下搅拌热熔混合搅拌10min。最后将处理过的物料在100℃下挤出、热切、风冷，即得本发明所得母粒产品。 
实施例10：将本发明所得的加工助剂(实施例1-9)，、传统的聚丙烯酸酯(ACR)5份与聚氯乙烯(100份)共混，混合料加入转矩流变仪进行塑化时间及扭矩的测量，另制成塑料薄膜，进行力学性能检测，各个性能参数测定方法所依据的国家标准具体如下：拉伸强度按GB/T1701-2001测定，断裂伸长率按GB/T 1701-2001测定，氧指数按GB/T 2046[1].2-2009测定。检测数据如下表： 
Figure DEST_PATH_GSB00001057926400041
从实验数据可知，本发明所得的加工助剂可以促进PVC的塑化，降低其熔体粘度，降低能耗和生产成本；并且能够改善PVC加工性能；同时还可提高PVC制品的阻燃性能；且本发明制备工艺简单，价格明显低于ACR，降低了加工厂的原材料成本。 
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。 

Claims (4)

1.一种聚氯乙烯用加工助剂，其特征是：含有聚丙烯酸酯(ACR)、对苯二甲酸金属盐、氯化石蜡、聚氯乙烯。
2.如权利要求1所述的聚氯乙烯用加工助剂，其特征是：所述对苯二甲酸金属盐选自对苯二甲酸钙、对苯二甲酸镁、对苯二甲酸锌、对苯二甲酸钾、对苯二甲酸钠、对苯二甲酸钡、对苯二甲酸铅、对苯二甲酸铝、对苯二甲酸铁中的一种或几种。
3.如权利要求1所述的聚氯乙烯用加工助剂，其特征是：聚丙烯酸酯(ACR)、对苯二甲酸金属盐、氯化石蜡、聚氯乙烯的质量比为25-50∶30-55∶5-10∶5-10。
4.如权利要求1至3任一项所述聚氯乙烯用加工助剂的造粒方法，其特征是其工艺步骤为：按配比将对苯二甲酸金属盐与聚丙烯酸酯在搅拌釜中在500-1000转/min下搅拌4min，再跳转至在4000-5000转/min下高速搅拌5min，换1500-2000转/min下中速缓慢加入氯化石蜡，搅拌5min，再加入载体树脂，于150℃下搅拌热熔混合搅拌10min，最后将处理过的物料在90-100℃下挤出、热切、风冷，即得本发明所得加工助剂产品。
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