CN103571103B - 一种用于超薄共挤的pvc合金及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于超薄共挤的PVC合金及其制备方法，包括以下物质及重量份：PVC100、钛白粉3-15、稳定剂3-7、ACR加工助剂3-16、抗氧化0.1-2、光稳定剂0.3-2.0、ASA0-50、PMMA0-50，填充剂0-10，调色剂0-0.1。本发明制备的PVC合金利用与PMMA或ASA的超薄共挤技术相同的模具和设备。本发明可与PMMA/PVC、ASA/PVC共挤型材通用模具、设备，减少PVC共挤型材加工的设备、模具投入，共挤层厚度控制在0.1-0.3mm，抗冲击性能明显优于使用纯PMMA或ASA粒料生产的共挤型材，并具有良好的耐候性能。<!-- 2 --><!-- 3 -->
Description
技术领域
本发明涉及一种PVC合金，具体涉及一种用于超薄共挤的PVC合金及其制备方法。
背景技术
聚氯乙烯，简称PVC，是由氯乙烯在引发剂作用下聚合而成的热塑性树脂，聚氯乙烯已被广泛用于各行各业各式各样的产品。聚氯乙烯门窗型材作为新兴的化学建筑材料，因其具有节能、隔热、保温、环保、安装简便等特点，已成为我国建筑业中必不可少的新型建材。而PVC共挤型材作为PVC塑料型材的一种，由于色彩丰富或耐候性优良，市场需求日益增多。
PVC合金是以PVC为主体的多种树脂共混改性得到的复合材料，“合金”二字与金属并无关系。PVC合金是利用物理共混或化学接枝的方法而获得的高性能、功能化、专用化的一类新材料。PVC合金产品可广泛用于汽车、电子、精密仪器、办公设备、包装材料、建筑材料等领域。它能改善或提高现有塑料的性能并降低成本，已成为塑料工业中最为活跃的品种之一，增长十分迅速。
目前，PVC共挤型材主要有三种，分别为PVC/PVC、PMMA/PVC、ASA/PVC共挤型材。对于PMMA/PVC、ASA/PVC共挤型材，虽然其相互之间可以使用同种模具、同种设备及同种工艺，且共挤层厚度可以控制在0.1-0.3mm，并具有优良的耐候性，但由于PMMA、ASA与PVC间材料差别，导致PMMA/PVC、ASA/PVC共挤型材抗低温冲击性能远差于通体白色PVC型材，易出现发脆现象，同时因为材料本身收缩率不同，生产制品易出现弯曲现象。对于PVC/PVC共挤型材，由于PVC本身流动性能差，导致PVC/PVC共挤型材的共挤层厚度至少需控制在0.6mm以上，且需使用特殊流道的模具及PVC专用共挤机，无法与PMMA/PVC、ASA/PVC共挤使用同种模具、同种设备及同种工艺。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一种用于超薄共挤，与PMMA/PVC、ASA/PVC共挤型材通用模具、设备的具有高抗冲击性能、高耐候性能的PVC合金及其制备方法。
本发明的技术方案为：一种用于超薄共挤的PVC合金，包括以下物质及重量份：
所述的PVC聚合度为1000，可以为乙烯法或电石法得到的SG-5型PVC。
所述的钛白粉为金红石型。
所述的稳定剂为复合铅盐稳定剂。
所述的ACR加工助剂为丙烯酸酯类聚合物的一种或几种复合物。
所述的抗氧剂为四[甲基-β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸酯]季戊四醇酯。
所述的光稳定剂为2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮。
所述的填充剂为轻质活性碳酸钙。
所述的调色剂为硅酸铝的含硫复合物。
本发明制备的PVC合金利用PMMA或ASA的超薄共挤技术挤出。
本发明的制备方法为：
A、将上述配方称取物料，投入热混合机混合，温度达到110-120℃后排入到冷混合机中，冷混至40-45℃，去除异物，入储存罐，均化24小时，得到PVC合金粉末状混合料。
B、将上述粉末状混合料放入挤出机,然后经模具挤出,水箱冷却,牵引、切割成粒，包装成品入库。
ACR加工助剂：丙烯酸类聚合物，外观为白色粉末，它在本发明中起促进PVC塑化，增强PVC熔体的强度、伸长度和弹性度，改善PVC抗冲击性能及加工性能。
抗氧化剂：四[甲基-β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸酯]季戊四醇酯，外观为白色结晶粉末，作为一种多元受阻酚型抗氧化剂，其与大多数聚合物具有很好的相容性，且有良好的防止光和热引起的变色作用，它在本发明中起抗氧化作用。
光稳定剂：浅黄色或白色结晶粉末，是一种性能卓越的高效防老化助剂,能吸收240-340纳米的紫外光,具有色浅、无毒、相容性好、迁移性小、易于加工等特点，它在本发明中起光稳定作用。
ASA：丙烯酸酯类橡胶体-丙烯腈-苯乙烯的三元共聚物，不含不稳定双键，受热及光照条件下性能稳定，耐候性好，它在本发明中起改善PVC加工流动性能及配方耐候性作用。
PMMA：聚甲基丙烯酸甲酯，俗称有机玻璃，不含不稳定双键，受热及光照条件下性能稳定，耐候性好，它在本发明中起改善PVC加工流动性能及配方耐候性作用。
本发明与现有技术相比，拓宽了PVC材料在超薄共挤领域的使用，可与PMMA/PVC、ASA/PVC共挤型材通用模具、设备、工艺，减少PVC共挤型材加工的设备、模具投入，有效降低PVC超薄共挤型材的加工成本，共挤层厚度控制在0.1-0.3mm，抗冲击性能明显优于使用纯PMMA或ASA粒料生产的共挤型材，并且具有良好的耐候性能，本技术拓宽了共挤型材应用区域和加工、使用温度范围。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作详细的说明：
本发明所述的PVC由天津大沽化工股份有限公司生产。
本发明所述的钛白粉型号为R-105，由杜邦钛白科技有限公司生产。
本发明所述的稳定剂由芜湖海螺新材料有限公司生产。
本发明所述的ACR加工助剂型号为K123、PA1180、K125P和K175P中的一种或几种复合物，分别由威海金合思化工有限公司、惠州嘉柏科技有限公司和罗门哈斯公司生产或同类型助剂厂家生产。
本发明所述的抗氧化剂型号为1010，由天津市力生化工有限公司生产或同类型助剂厂家生产。
本发明所述的光稳定剂型号为UV-531，由台湾优缔公司生产或同类型助剂厂家生产。
本发明所述的ASA由苏州恒涛塑料科技有限公司生产。
本发明所述的PMMA由苏州恒涛塑料科技有限公司生产。
本发明所述的填充剂为轻质活性碳酸钙，由池州升华钙业有限公司生产或同类型助剂厂家生产。
本发明所述的调色剂型号为463型群青，由山东仁和工贸有限公司生产或同类型助剂厂家生产。
拉伸冲击强度依据GB/T13525-1992标准进行检测，单位为kJ/m2
拉伸强度及断裂伸长率依据GB/T1040-1992标准进行测试，单位为MPa
本实施例中的“份”指的是“重量份”。
实施例1：
本实施例PVC合金配方重量份配方组分参见下述表1中实施例1，其实施方法如下：
A、通过自动配料系统将所需的物料按一定配方比例自动计量后投入到热混合机中进行混合，热混过程中经热混排潮充分去除混合料中的水分，物料在热混合机中混合到110℃后排入到冷混合机中，冷混至40℃经罗茨风机和震动筛去除异物后进入储存罐，并均化24小时。
B、粉末状混合料从挤出线上的料斗进入挤出机后,随着不断地前移及挤出过程中所发生的温度变化,物料慢慢从固态转化为黏流态,熔体经模具挤出后,进入水箱进一步冷却,经过牵引、切割成粒后包装成品入库。
实施例2：
本实施例PVC合金配方重量份配方组分参见下述表1中实施例2，其实施方法如下：
A、通过自动配料系统将所需的物料按一定配方比例自动计量后投入到热混合机中进行混合，热混过程中经热混排潮充分去除混合料中的水分，物料在热混合机中混合到110℃后排入到冷混合机中，冷混至40℃经罗茨风机和震动筛去除异物后进入储存罐，并均化24小时。
B、粉末状混合料从挤出线上的料斗进入挤出机后,随着不断地前移及挤出过程中所发生的温度变化,物料慢慢从固态转化为黏流态,熔体经模具挤出后,进入水箱进一步冷却,经过牵引、切割成粒后包装成品入库。
实施例3：
本实施例PVC合金配方重量份配方组分参见下述表1中实施例3，其实施方法如下：
A、通过自动配料系统将所需的物料按一定配方比例自动计量后投入到热混合机中进行混合，热混过程中经热混排潮充分去除混合料中的水分，物料在热混合机中混合到120℃后排入到冷混合机中，冷混至45℃经罗茨风机和震动筛去除异物后进入储存罐，并均化24小时。
B、粉末状混合料从挤出线上的料斗进入挤出机后,随着不断地前移及挤出过程中所发生的温度变化,物料慢慢从固态转化为黏流态,熔体经模具挤出后,进入水箱进一步冷却,经过牵引、切割成粒后包装成品入库。
实施例4：
本实施例PVC合金配方重量份配方组分参见下述表1中实施例4，其实施方法如下：
A、通过自动配料系统将所需的物料按一定配方比例自动计量后投入到热混合机中进行混合，热混过程中经热混排潮充分去除混合料中的水分，物料在热混合机中混合到120℃后排入到冷混合机中，冷混至45℃经罗茨风机和震动筛去除异物后进入储存罐，并均化24小时。
B、粉末状混合料从挤出线上的料斗进入挤出机后,随着不断地前移及挤出过程中所发生的温度变化,物料慢慢从固态转化为黏流态,熔体经模具挤出后,进入水箱进一步冷却,经过牵引、切割成粒后包装成品入库。
表1：实施例1至实施例4配方
| 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | |
| PVC | 100 | 100 | 100 | 100 |
| 钛白粉 | 10 | 10 | 8 | 8 |
| 稳定剂 | 4.5 | 4.5 | 4.5 | 4.5 |
| ACR加工助剂 | 9 | 9 | 7.5 | 7.5 |
| 抗氧化剂 | 0.1 | 0.1 | 0.1 | 0.1 |
| 光稳定剂 | 0.8 | 0.8 | 0.8 | 0.8 |
| 填充剂 | 0 | 0 | 5 | 5 |
| ASA | 25 | 0 | 6 | 25 |
| PMMA | 0 | 20 | 20 | 6 |
| 调色剂 | 0.06 | 0.06 | 0.06 | 0.06 |
实施例1-4均适用于超薄共挤型材生产，与现行超薄共挤型材的技术指标如表1所示：
所述的超薄共挤型材使用的共挤粒料由凯粤天雄公司提供生产。
表2：相关性能及技术指标测试结果
由表2可以看出，使用实施例1-4配方生产的PVC合金共挤型材韧性及抗冲击性能较现有技术有明显改善，实现了PVC共挤型材的高抗冲性。
表3：共挤层厚度对比
| 共挤层厚度 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 现有技术 |
| 实测值（mm） | 0.25 | 0.21 | 0.24 | 0.22 | 0.15-0.30 |
由表3可以看出，实施例1-4均可实现超薄共挤。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明技术之内所作的任何修改、等同替换等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种用于超薄共挤的PVC合金，其特征在于：包括以下物质及重量份：
所述稳定剂为复合铅盐稳定剂；
所述光稳定剂为2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮；
所述的超薄共挤的PVC合金的制备方法，其特征在于：
A、将物料投入热混合机混合，温度达到110-120℃后排入到冷混合机中，冷混至40-45℃，去除异物，入储存罐，均化24小时，得到PVC合金粉末状混合料；
B、将上述粉末状混合料放入挤出机,然后经模具挤出,水箱冷却，牵引、切割成粒，包装成品；
所得的共挤层厚度在0.1-0.3mm。
2.根据权利要求1所述的一种用于超薄共挤的PVC合金，其特征在于：所述的PVC树脂的平均聚合度为1000，可以为乙烯法或电石法得到的SG-5型PVC。
3.根据权利要求1所述的一种用于超薄共挤的PVC合金，其特征在于：所述的钛白粉为金红石型。
4.根据权利要求1所述的一种用于超薄共挤的PVC合金，其特征在于：所述的ACR加工助剂为丙烯酸酯类聚合物的一种或几种复合物。
5.根据权利要求1所述的一种用于超薄共挤的PVC合金，其特征在于：所述的抗氧剂为四[甲基-β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯。
6.根据权利要求1所述的一种用于超薄共挤的PVC合金，其特征在于：所述的填充剂为轻质活性碳酸钙。
7.根据权利要求1所述的一种用于超薄共挤的PVC合金，其特征在于：所述的调色剂为硅酸铝的含硫复合物。
8.根据权利要求1所述的一种用于超薄共挤的PVC合金，其特征在于：所述PVC合金利用PMMA或ASA的超薄共挤技术挤出。
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