CN103396626B - 一种软质耐磨pvc - Google Patents
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Abstract
一种软质耐磨PVC，其组成成份以质量份数表示法为：PVC100；HDPE5-50;增塑剂1-100；热稳定剂0.01-10；强氧化剂0.1-5；紫外线吸收剂0.01-1；聚二甲基硅氧烷0.01-1；润滑剂0.01-20；增韧剂0.1-50；产品摩擦系数0.2-0.1，比纯PVC的摩擦系数降低50%；弯曲180°，保持1h，无白痕产生；弯曲强度70MPa，弯曲模量1800MPa，断裂伸长率270-300%，-40℃不开裂；对钢磨损量1mg，7s内自熄，生产工艺简单且价格低廉；产品耐热，耐寒，耐酸碱，耐紫外，耐磨且介电强度高，可以广泛生产并不断代替现有材料。
Description
技术领域
本申请属于PVC材料领域，尤其涉及一种软质耐磨PVC。
背景技术
聚氯乙烯指的是一种使用一个氯原子取代聚乙烯中的一个氢原子的高分子材料，其用于制造管、棒、板、薄膜、中空制品及各种工农业用品和日用品。随着社会城市化、科技化、人性化的发展，PVC行业的高速发展，PVC材料越来越贴近消费者的生活，如PVC管材，PVC板材，PVC包装材料等，随之而来的是PVC材料使用量的增加，和PVC材料大多摩擦系数高、弯曲时易产生白痕，弯曲强度和弯曲模量低，且对钢磨损量高等问题的彰显。聚氯乙烯，是氯乙烯的均聚物，由氯乙烯在引发剂作用下聚合而成的热塑性树脂；是一种使用一个氯原子取代聚乙烯中的一个氢原子的高分子材料。
聚氯乙烯本色为微黄色半透明状，有光泽。透明度胜于聚乙烯、聚丙烯，差于聚苯乙烯，随助剂用量不同，分为软、硬聚氯乙烯，软制品柔而韧，手感粘，硬制品的硬度高于低密度聚乙烯，而低于聚丙烯，在屈折处会出现白化现象。而随着人性化理念的普及，及新型和谐社会的构成，设计一种软质耐磨PVC是非常必要的。
现有的软质耐磨PVC主要采用PVC与耐磨剂组合而成，中国专利CN102212236A公布了一种耐压耐磨电线PVC料，采用PVC、邻苯二甲酸二异壬酯、稳定剂、润滑剂、耐磨剂与阻燃剂等组合而成，但是考虑到弯曲时易产生白痕，弯曲强度和弯曲模量低；中国专利CN102786752A公开了一种耐磨型PVC地板贴膜，采用PVC、邻苯二甲酸二辛酯、环氧大豆油和热稳定剂等组合而成，但是考虑到摩擦系数高、且对钢磨损量高；中国专利CN102977518C公开了一种耐热、耐磨的PVC管材，采用聚氯乙烯树脂、润滑剂、热稳定剂、阻燃剂和增塑剂等组成，但考虑到摩擦系数高、弯曲时易产生白痕；中国专利CN102964738A公开了一种耐磨合成PVC管材，主要采用聚四氟乙烯、稳定剂、轻钙粉、硬脂酸、PE蜡和钛白粉等组成，但是考虑到弯曲强度和弯曲模量低，且对钢磨损量高等方面。
发明内容
解决的技术问题：
本申请针对上述技术问题，提供一种软质耐磨PVC及其制备方法，解决现有PVC材料摩擦系数高、弯曲时易产生白痕，弯曲强度和弯曲模量低，且对钢磨损量高等技术问题。
技术方案：
本发明提出的第一种软质耐磨PVC，由下列原料组成，以质量份数表示法为：
PVC 100；
HDPE 5-50;
增塑剂 1-100；
热稳定剂 0.01-10；
强氧化剂 0.1-5；
紫外线吸收剂 0.01-1；
聚二甲基硅氧烷 0.01-1；
润滑剂 0.01-20；
增韧剂 0.1-50。
本发明的第二种技术方案：所述软质耐磨PVC，其组成成分，以质量份数表示法为：
PVC 100；
HDPE 10-40;
增塑剂 2-100；
热稳定剂 0.05-8；
强氧化剂 0.2-4；
紫外线吸收剂 0.05-0.8；
聚二甲基硅氧烷 0.05-0.8；
润滑剂 0.05-18；
增韧剂 0.5-40；
碳酸钙 10-50。
本发明的第三种技术方案：所述软质耐磨PVC，其组成成分，以质量份数表示法为：
PVC 100；
HDPE 15-30;
增塑剂 3-100；
热稳定剂 0.1-5；
强氧化剂 0.4-2；
紫外线吸收剂 0.1-0.5；
聚二甲基硅氧烷 0.1-0.5；
润滑剂 0.1-15；
增韧剂 1-30；
碳酸钙 20-40；
二甲基硅油 1-10；
马来酸酐 0.01-1。
本发明的第四种技术方案：所述软质耐磨PVC，其组成成分，以质量份数表示法为：
PVC 100；
HDPE 15-30;
增塑剂 3-100；
热稳定剂 0.1-5；
强氧化剂 0.4-2；
紫外线吸收剂 0.1-0.5；
聚二甲基硅氧烷 0.1-0.5；
润滑剂 0.1-15；
增韧剂 1-30；
碳酸钙 20-40；
二甲基硅油 1-10；
马来酸酐 0.01-1；
水合硼酸锌 10-30。
作为本发明的一种优选技术方案：所述增塑剂采用偏苯三酸三辛酯、DOP、环氧大豆油和磷酸三异丙苯基酯中的一种或几种混合物。
作为本发明的一种优选技术方案：所述热稳定剂采用硬脂酸锌。
作为本发明的一种优选技术方案：所述强氧化剂采用高氯酸钠。
作为本发明的一种优选技术方案：所述紫外线吸收剂采用UV-9。
作为本发明的一种优选技术方案：所述增韧剂采用CPE。
作为本发明的一种优选技术方案：所述润滑剂采用三硫化钼、EBL和聚乙烯蜡中的一种或几种混合物。
有益效果：
本发明所述一种软质耐磨PVC采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：1、产品摩擦系数0.2-0.1，比纯PVC的摩擦系数降低50%；2、弯曲180°，保持1h，无白痕产生；3、弯曲强度70MPa，弯曲模量1800MPa，断裂伸长率270-300%，-40℃不开裂；4、对钢磨损量1mg，7s内自熄，生产工艺简单且价格低廉；5、产品耐热，耐寒，耐酸碱，耐紫外，耐磨且介电强度高，可以广泛生产并不断代替现有材料。
具体实施方式
以下实施例进一步说明本申请的内容，但不应理解为对本申请的限制。在不背离本申请精神和实质的情况下，对本申请方法、步骤或条件所作的修改和替换，均属于本申请的范围。
实施例1:
第一步：按照下文所述质量份数比称取各种原料
PVC 100；
HDPE 20;
DOP 97；
环氧大豆油 3；
硬脂酸锌 2；
高氯酸钠 0.5；
UV-9 0.2；
聚二甲基硅氧烷 0.1；
二硫化钼 8；
CPE 2。
第二步：将上述原料在20-30℃下搅拌均匀，在100℃下捏合30min；
第三步：将第二步捏合后的物料投放到长径比为24：1的双螺杆挤出机中，挤出机温度设置为：一区：120-140℃，二区140-160℃，三区160-180℃，四区180-160℃，机头体140℃、160℃、180℃，160℃，口模160℃，转速35r/min，挤出造粒。
产品摩擦系数0.2，弯曲强度60MPa；弯曲模量1750MPa，自熄时间8s，断裂伸长率270%。
实施例2:
第一步：按照下文所述质量份数比称取各种原料
PVC 100；
HDPE 25;
偏苯三酸三辛酯 70；
硬脂酸锌 0.2；
高氯酸钠 0.5；
UV-9 0.2；
聚二甲基硅氧烷 0.1；
EBL 0.1；
CPE 2。
第二步：将上述原料在20-30℃下搅拌均匀，在100℃下捏合30min；
第三步：将第二步捏合后的物料投放到长径比为24：1的双螺杆挤出机中，挤出机温度设置为：一区：120-140℃，二区140-160℃，三区160-180℃，四区180-160℃，机头体140℃、160℃、180℃，160℃，口模160℃，转速35r/min，挤出造粒。
产品摩擦系数0.19，弯曲强度62MPa；弯曲模量1750MPa，自熄时间8s，断裂伸长率275%。
实施例3:
第一步：按照下文所述质量份数比称取各种原料
PVC 100；
HDPE 25;
环氧大豆油 3；
DOP 75;
硬脂酸锌 3；
高氯酸钠 0.5；
UV-9 0.2；
聚二甲基硅氧烷 0.1；
聚乙烯蜡 2；
CPE 20；
碳酸钙 30。
第二步：将上述原料在20-30℃下搅拌均匀，在100℃下捏合30min；
第三步：将第二步捏合后的物料投放到长径比为24：1的双螺杆挤出机中，挤出机温度设置为：一区：120-140℃，二区140-160℃，三区160-180℃，四区180-160℃，机头体140℃、160℃、180℃，160℃，口模160℃，转速35r/min，挤出造粒。
产品摩擦系数0.18，弯曲强度64MPa；弯曲模量1760MPa，自熄时间7.5s，断裂伸长率280%。
实施例4:
第一步：按照下文所述质量份数比称取各种原料
PVC 100；
HDPE 25;
环氧大豆油 3；
DOP 75;
硬脂酸锌 3；
高氯酸钠 0.5；
UV-9 0.2；
聚二甲基硅氧烷 0.1；
聚乙烯蜡 2；
CPE 20；
碳酸钙 30；
二甲基硅油 2.5；
马来酸酐 0.1。
第二步：将上述原料在20-30℃下搅拌均匀，在100℃下捏合30min；
第三步：将第二步捏合后的物料投放到长径比为24：1的双螺杆挤出机中，挤出机温度设置为：一区：120-140℃，二区140-160℃，三区160-180℃，四区180-160℃，机头体140℃、160℃、180℃，160℃，口模160℃，转速35r/min，挤出造粒。
产品摩擦系数0.16，弯曲强度65MPa；弯曲模量1770MPa，自熄时间7.5s，断裂伸长率285%。
实施例5:
第一步：按照下文所述质量份数比称取各种原料
PVC 100；
HDPE 25;
环氧大豆油 3；
DOP 60;
磷酸三异丙苯基酯 30；
硬脂酸锌 3；
高氯酸钠 0.5；
UV-9 0.2；
聚二甲基硅氧烷 0.1；
二硫化钼 8；
聚乙烯蜡 2；
CPE 20；
碳酸钙 30；
二甲基硅油 2.5；
马来酸酐 0.1。
第二步：将上述原料在20-30℃下搅拌均匀，在100℃下捏合30min；
第三步：将第二步捏合后的物料投放到长径比为24：1的双螺杆挤出机中，挤出机温度设置为：一区：120-140℃，二区140-160℃，三区160-180℃，四区180-160℃，机头体140℃、160℃、180℃，160℃，口模160℃，转速35r/min，挤出造粒。
产品摩擦系数0.15，弯曲强度66MPa；弯曲模量1780MPa，自熄时间7s，断裂伸长率290%。
实施例6:
第一步：按照下文所述质量份数比称取各种原料
PVC 100；
HDPE 15;
环氧大豆油 3；
偏苯三酸三辛酯 60;
磷酸三异丙苯基酯 30；
硬脂酸锌 0.2；
高氯酸钠 0.4；
UV-9 0.1；
聚二甲基硅氧烷 0.1；
EBL 0.1；
CPE 10；
碳酸钙 20；
二甲基硅油 1；
马来酸酐 0.01；
水合硼酸锌 10。
第二步：将上述原料在20-30℃下搅拌均匀，在100℃下捏合30min；
第三步：将第二步捏合后的物料投放到长径比为24：1的双螺杆挤出机中，挤出机温度设置为：一区：120-140℃，二区140-160℃，三区160-180℃，四区180-160℃，机头体140℃、160℃、180℃，160℃，口模160℃，转速35r/min，挤出造粒。
产品摩擦系数0.12，弯曲强度68MPa；弯曲模量1790MPa，自熄时间7s，断裂伸长率295%。
实施例7:
第一步：按照下文所述质量份数比称取各种原料
PVC 100；
HDPE 30;
环氧大豆油 3；
DOP 65;
磷酸三异丙苯基酯 30；
硬脂酸锌 5；
高氯酸钠 2；
UV-9 0.5；
聚二甲基硅氧烷 0.5；
二硫化钼 9；
EBL 1;
聚乙烯蜡 5；
CPE 30；
碳酸钙 40；
二甲基硅油 10；
马来酸酐 1;
水合硼酸锌 30。
第二步：将上述原料在20-30℃下搅拌均匀，在100℃下捏合30min；
第三步：将第二步捏合后的物料投放到长径比为24：1的双螺杆挤出机中，挤出机温度设置为：一区：120-140℃，二区140-160℃，三区160-180℃，四区180-160℃，机头体140℃、160℃、180℃，160℃，口模160℃，转速35r/min，挤出造粒。
产品摩擦系数0.1，弯曲强度69MPa；弯曲模量1800MPa，自熄时间7s，断裂伸长率295%。
实施例8:
第一步：按照下文所述质量份数比称取各种原料
PVC 100；
HDPE 25;
环氧大豆油 3；
DOP 60;
磷酸三异丙苯基酯 30；
硬脂酸锌 3；
高氯酸钠 0.5；
UV-9 0.2；
聚二甲基硅氧烷 0.1；
二硫化钼 8；
EBL 0.1;
聚乙烯蜡 2；
CPE 20；
碳酸钙 30；
二甲基硅油 2.5；
马来酸酐 0.1；
水合硼酸锌 20。
第二步：将上述原料在20-30℃下搅拌均匀，在100℃下捏合30min；
第三步：将第二步捏合后的物料投放到长径比为24：1的双螺杆挤出机中，挤出机温度设置为：一区：120-140℃，二区140-160℃，三区160-180℃，四区180-160℃，机头体140℃、160℃、180℃，160℃，口模160℃，转速35r/min，挤出造粒。
产品摩擦系数0.1，弯曲强度70MPa；弯曲模量1800MPa，自熄时间7s，断裂伸长率300%。
以上实施例和对比例中的组合物所有组分均可以商业购买, PVC可在兰溪市堂正格塑胶制品厂购买、DOP可在上海雍鼎贸易有限公司购买、硼酸锌可在上海齐治化工有限公司购得，碳酸钙可在建德市杭新钙业有限公司购得，环氧大豆油可在历城区金顺化工产品经营部购买。
测试性能：
对实施例1-8进行自熄时间测试、摩擦系数测试、弯曲强度测试、弯曲模量与断裂伸长率测试，摩擦系数测试按照GB/T10006-1988标准测试，断裂伸长率测试按照国家标准GB 3923-83测试、弯曲强度测试标准按照GB/T9341-2008，结果见表一：
| 增塑剂 | UV-9 | 强氧化剂 | 润滑剂 | 摩擦系数 | 弯曲强度/MPa | 弯曲模量/MPa | 自熄时间/s | 断裂伸长率/% | |
| 实施例1 | 100 | 0.9 | 0.5 | 8 | 0.2 | 60 | 1750 | 8 | 270 |
| 实施例2 | 70 | 0.2 | 0.5 | 0.1 | 0.19 | 62 | 1750 | 8 | 275 |
| 实施例3 | 78 | 0.2 | 0.5 | 2 | 0.18 | 64 | 1760 | 7.5 | 280 |
| 实施例4 | 78 | 0.2 | 0.5 | 2 | 0.16 | 65 | 1770 | 7.5 | 285 |
| 实施例5 | 93 | 0.2 | 0.5 | 10 | 0.15 | 66 | 1780 | 7 | 290 |
| 实施例6 | 93 | 0.1 | 0.4 | 0.1 | 0.12 | 68 | 1790 | 7 | 295 |
| 实施例7 | 98 | 0.5 | 2 | 15 | 0.1 | 69 | 1800 | 7 | 295 |
| 实施例8 | 93 | 0.2 | 0.5 | 10.1 | 0.1 | 70 | 1800 | 7 | 300 |
表一
上述实施例只是用于对本发明的内容进行阐述，而不是限制，因此在与本发明的权利要求书相当的含义和范围内的任何改变，都应该认为是包括在权利要求书的范围内。
Claims (9)
1.一种软质耐磨PVC，其特征在于：其组成成份以质量份数表示法为：
PVC 100；
HDPE 5-50;
增塑剂 1-100；
热稳定剂 0.01-10；
高氯酸钠 0.1-5；
紫外线吸收剂 0.01-1；
聚二甲基硅氧烷 0.01-1；
润滑剂 0.01-20；
增韧剂 0.1-50。
2.一种软质耐磨PVC，其特征在于：其组成成份以质量份数表示法为：
PVC 100；
HDPE 10-40;
增塑剂 2-100；
热稳定剂 0.05-8；
高氯酸钠 0.2-4；
紫外线吸收剂 0.05-0.8；
聚二甲基硅氧烷 0.05-0.8；
润滑剂 0.05-18；
增韧剂 0.5-40；
碳酸钙 10-50。
3.一种软质耐磨PVC，其特征在于：其组成成份以质量份数表示法为：
PVC 100；
HDPE 15-30;
增塑剂 3-100；
热稳定剂 0.1-5；
高氯酸钠 0.4-2；
紫外线吸收剂 0.1-0.5；
聚二甲基硅氧烷 0.1-0.5；
润滑剂 0.1-15；
增韧剂 1-30；
碳酸钙 20-40；
二甲基硅油 1-10；
马来酸酐 0.01-1。
4.一种软质耐磨PVC，其特征在于：组成成份以质量份数表示法为：
PVC 100；
HDPE 15-30;
增塑剂 3-100；
热稳定剂 0.1-5；
高氯酸钠 0.4-2；
紫外线吸收剂 0.1-0.5；
聚二甲基硅氧烷 0.1-0.5；
润滑剂 0.1-15；
增韧剂 1-30；
碳酸钙 20-40；
二甲基硅油 1-10；
马来酸酐 0.01-1；
水合硼酸锌 10-30。
5.根据权利要求1、2、3或4所述的一种软质耐磨PVC，其特征在于：所述增塑剂采用偏苯三酸三辛酯、DOP、环氧大豆油和磷酸三异丙苯基酯中的一种或几种混合物。
6.根据权利要求1、2、3或4所述的一种软质耐磨PVC，其特征在于：所述热稳定剂采用硬脂酸锌。
7.根据权利要求1、2、3或4所述的一种软质耐磨PVC，其特征在于：所述紫外线吸收剂采用UV-9。
8.根据权利要求1、2、3或4所述的一种软质耐磨PVC，其特征在于：所述增韧剂采用CPE。
9.根据权利要求1、2、3或4所述的一种软质耐磨PVC，其特征在于：所述润滑剂采用三硫化钼、EBL和聚乙烯蜡中的一种或几种混合物。
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