CN103467884A - 一种高耐候环保白色共挤pvc改性材料及其制备方法 - Google Patents

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黄雄关
陈腾渊
梁斌全
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Abstract

一种高耐候环保白色共挤PVC改性材料及其制备方法，具体包括以下步骤：按照PVC树脂70~85份、环保稳定剂3.0~5.5份、抗冲改性剂3.0~6.5份、加工助剂0.5~2.0份、耐候剂0.5~1.5份、无机填料3.0~6.0份、颜料5.0~8.5份的比例以800~1000r/min的速度中混合6~10分钟，温度达到100℃~110℃时，再以100~150r/min的速度混合8~12分钟，温度降至40~50℃；将混合好的物料用锥型双螺杆挤出机在160~190℃温度下，螺杆转速为700~1000r/min挤出，模头采用热切风冷造粒；用本发明的白色共挤PVC改性料生产的共挤PVC白色异型材大大提高表面的抗老化性能及抗硫化物污染性能，有效延长其使用寿命。

Description

一种高耐候环保白色共挤 PVC 改性材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及高分子的改性材料及其制备方法，尤其涉及一种高耐候环保白色共挤PVC改性材料及其制备方法。
背景技术
PVC异型材制品在门窗中应用占很重要的地位，尤其是在我国西北、东北等高寒地区得到广泛应用，但目前国内市场白色PVC异型材的耐黄变、抗老化、抗硫化物污染性能都不太理想 ，甚至部分产品的无机填料量过高，其韧性、强度、抗老化性能存在缺陷。当这些产品用于制造门窗时，长时间受户外紫外线的辐射和长期吸热会发生光老化、热老化导致加速降解。PVC分子链中的不稳定氯、不饱和双键等结构容易发生变化，从而出现黄变现象，同时其强度、韧性和光泽度将大幅度降低，最后导致其实际使用寿命降低。
目前，国内市场流通的PVC异型材主要是通过添加铅稳定和CPE（氯化聚乙烯）来保证加工稳定性和提高抗冲击强度，但铅稳定剂属于非环保材料，并且容易受环境中硫化物的污染出现花斑，而CPE的结构中本身含有氯键和不稳定双键，对PVC异型材的老化性能起不到缓解的作用。因而开发一种用于白色PVC型材表层共挤的改性材料，并且要求环保、高耐候的材料是本领域的难题。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种高耐候环保白色共挤PVC改性材料，其特征是，所含成分及其各成分的重量配比如下：
PVC树脂 70~85份
环保稳定剂 3.0~5.5份
抗冲改性剂 3.0 ~6.5份
加工助剂 0.5~2.0份
耐候剂 0.5~1.5份
无机填料 3.0~6.0份
颜料 5.0~8.5份
所述环保稳定剂为钙锌复合稳定剂。
所述抗冲改性剂为丙烯酸酯抗冲改性剂。
所述加工助剂由ACR-201、氧化聚乙烯蜡按6~9：1~4的重量配比复配而成。
所述耐候剂由抗氧剂、光稳定剂、紫外线吸收剂按2~5：2~4：3~4的重量配比复配而成。
所述无机填料为轻质碳酸钙。
所述颜料为金红石型钛白粉。
所述的PVC树脂可以为SG-5、SG-7型树脂。
更进一步，上述的丙烯酸酯类抗冲改性剂不含不稳定双键，因此对光和热的稳定性非常高，在提高PVC抗冲击强度的同时也提高了材料的老化性能。
更进一步，本发明中所使用的抗氧剂为酚类、亚磷酸酯类，光稳定剂所使用的为受阻胺类，紫外线吸收剂所使用的为苯并三唑类、二苯甲酮类。
本发明的另一目的，是提供一种仿金属色共挤PMMA改性材料的制备方法，其特征是，所含成分及其各成分的重量配比如下：
PVC树脂 70~85份
环保稳定剂 3.0~5.5份
抗冲改性剂 3.0 ~6.5份
加工助剂 0.5~2.0份
耐候剂 0.5~1.5份
无机填料 3.0~6.0份
颜料 5.0~8.5份
具体包括以下步骤：
（1）将抗氧剂、光稳定剂、紫外线吸收剂按2~5：2~4：3~4的重量配比复配好，加入混料机中，用1200~1400r/min的速度混合60s，制备得到耐候剂，备用；
（2）将ACR-201、氧化聚乙烯蜡按6~9：1~4的重量配比复配好，加入混料机中，用1200~1400r/min的速度混合60s，制备得到加工助剂，备用；
（3）按照PVC树脂70~85份、环保稳定剂3.0~5.5份、抗冲改性剂3.0 ~6.5份、加工助剂0.5~2.0份、耐候剂0.5~1.5份、无机填料3.0~6.0份、颜料5.0~8.5份的比例以800~1000r/min的速度在型号是SRL-Z200/500的高冷混机组的高混锅中混合6~10分钟，混合物料在高混锅内高速摩擦升温，温度达到100℃~110℃时，再以100~150r/min的速度在SRL-Z200/500高冷混机组的冷混锅中混合8~12分钟，温度降至40~50℃；
（4）将混合好的物料用锥型双螺杆挤出机在160~190℃温度下，螺杆转速为700~1000r/min挤出，模头采用热切风冷造粒。
更进一步的，上述方法中的锥型双螺杆挤出机为SJSZ65型号，直径为65/120/132，为本领域常用的挤出机型。
本发明的有益效果是：
本发明提供的白色共挤PVC改性料，适用对PVC异型材门窗老化要求更高的地区，尤其是紫外线辐照较高的地区以及煤矿资源生产使用丰富地区。
本发明的白色共挤料使用稳定为钙锌稳定剂，能很好地抵抗环境中的硫化物；其次本发明的白色共挤料使用的抗冲改性剂为丙烯酸酯类，不含不稳定双键，对光和热的稳定非常高，在提高PVC抗冲击强度的同时也提高了材料的抗老化性能。因此用本发明的白色共挤PVC改性料生产的共挤PVC白色异型材大大提高表面的抗老化性能及抗硫化物污染性能，有效延长其使用寿命。
显然，根据本发明的上述内容，按照本领域的普通知识和惯用手段，在不脱离本发明上述基本技术思想前提下，还可以做出其他多种形式的修改、替换或变更。
具体实施方式
下面实施例对本发明进一步说明。
一种高耐候环保白色共挤PVC改性材料及其制备方法，按如下材料及配比混合：
PVC树脂 75份
环保稳定剂 4份
抗冲改性剂 6份
加工助剂 1份
耐候剂 1份
无机填料 5份
颜料 8份
具体包括如下步骤：
（1）按5：2：3的重量配比将抗氧剂、光稳定剂、紫外线吸收剂复配好，用1400r/min的速度在SRL110-100打粉缸中混合60s，制备好耐候剂，备用；
（2）按8：2的重量配比将ACR-201、氧化聚乙烯蜡复配好，用1400r/min的速度在SRL110-100打粉缸中混合60s，制备好加工助剂，备用；
（3）将PVC树脂、环保稳定剂、抗冲改性剂、加工助剂、耐候剂、无机填料、颜料按75：4：6：1： 1：5：8重量配比以1000r/min的速度在SRL-Z200/500高冷混机组的高混锅混合10分钟，混合物料在高混锅内高速摩擦升温，至105℃ ，再以100~150r/min的速度在SRL-Z200/500高冷混机组的冷混锅中混合8分钟，温度降至45℃；
（4）用SJSZ65型号锥型双螺杆挤出机，175~185℃温度下，螺杆转速为800r/min挤出，模头采用热切风冷造粒。
所述环保稳定剂为钙锌复合稳定剂。
所述抗冲改性剂为丙烯酸酯抗冲改性剂。
所述无机填料为轻质碳酸钙。
所述颜料为金红石型钛白粉。
所述的PVC树脂可以为SG-5、SG-7型树脂。
更进一步，上述的丙烯酸酯类抗冲改性剂不含不稳定双键，因此对光和热的稳定性非常高，在提高PVC抗冲击强度的同时也提高了材料的老化性能。
更进一步，本发明中所使用的抗氧剂为酚类、亚磷酸酯类，光稳定剂所使用的为受阻胺类，紫外线吸收剂所使用的为苯并三唑类、二苯甲酮类。
以下将本发明的白色共挤PVC改性材料生产的白色共挤PVC异型材与其它普通白色PVC共挤异型材及普通白色PVC异型材对比测试。
取本发明中5KG合格样品在螺杆直径为ø35长径比为25：1的单螺杆挤出机上共挤挤出白色PVC共挤型材样品A；
市场流通的白色PVC异型材样品B；
市场流通的白色PVC共挤异型材样品C。
（1）按照GB/T16422.3-1997标准，采用QUV紫外灯加速老化试验机对用本发明白色共挤PVC改性料生产的型材样品A、市场流通的白色PVC异型材样品B、白色PVC共挤异型材样品C进行加速老化测试，老化试验1000小时后，按GB/T15596-2009标准测试其色差。
（2）抗硫化物污染试验，本试验是通过用硫化钠与浓硝酸化学反应产生的硫化物对白色PVC异型材的快速检测试验。
实验结果：
1000小时QUV紫外老化试验结果：
Figure 2013103919460100002DEST_PATH_IMAGE001
抗硫化物试验结果：
Figure 385723DEST_PATH_IMAGE002
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改或等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (8)

1.高耐候环保白色共挤PVC改性材料，其特征是，所含成分及其各成分的重量配比如下：
PVC树脂 70~85份
环保稳定剂 3.0~5.5份
抗冲改性剂 3.0 ~6.5份
加工助剂 0.5~2.0份
耐候剂 0.5~1.5份
无机填料 3.0~6.0份
颜料 5.0~8.5份。
2.根据权利要求1所述高耐候环保白色共挤PVC改性材料，其特征是，所述环保稳定剂为钙锌复合稳定剂。
3.根据权利要求1所述高耐候环保白色共挤PVC改性材料，其特征是，所述抗冲改性剂为丙烯酸酯抗冲改性剂。
4.根据权利要求1所述高耐候环保白色共挤PVC改性材料，其特征是，所述加工助剂由ACR-201、氧化聚乙烯蜡按6~9：1~4的重量配比复配而成。
5.根据权利要求1所述高耐候环保白色共挤PVC改性材料，其特征是，所述耐候剂由抗氧剂、光稳定剂、紫外线吸收剂按2~5：2~4：3~4的重量配比复配而成。
6.根据权利要求1所述高耐候环保白色共挤PVC改性材料，其特征是，所述无机填料为轻质碳酸钙。
7.根据权利要求1所述高耐候环保白色共挤PVC改性材料，其特征是，所述颜料为金红石型钛白粉。
8.一种仿金属色共挤PMMA改性材料的制备方法，其特征是，所含成分及其各成分的重量配比如下：
PVC树脂 70~85份
环保稳定剂 3.0~5.5份
抗冲改性剂 3.0 ~6.5份
加工助剂 0.5~2.0份
耐候剂 0.5~1.5份
无机填料 3.0~6.0份
颜料 5.0~8.5份
具体包括以下步骤：
（1）将抗氧剂、光稳定剂、紫外线吸收剂按2~5：2~4：3~4的重量配比复配好，加入混料机中，用1200~1400r/min的速度混合60s，制备得到耐候剂，备用；
（2）将ACR-201、氧化聚乙烯蜡按6~9：1~4的重量配比复配好，加入混料机中，用1200~1400r/min的速度混合60s，制备得到加工助剂，备用；
（3）按照PVC树脂70~85份、环保稳定剂3.0~5.5份、抗冲改性剂3.0 ~6.5份、加工助剂0.5~2.0份、耐候剂0.5~1.5份、无机填料3.0~6.0份、颜料5.0~8.5份的比例以800~1000r/min的速度在高冷混机组的高混锅中混合6~10分钟，混合物料在高混锅内高速摩擦升温，温度达到100℃~110℃时，再以100~150r/min的速度在SRL-Z200/500高冷混机组的冷混锅混合8~12分钟，温度降至40~50℃；
（4）将混合好的物料用锥型双螺杆挤出机在160~190℃温度下，螺杆转速为700~1000r/min挤出，模头采用热切风冷造粒。
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