CN1038660A - 填充型聚氯乙烯流动改性剂 - Google Patents

Abstract

一种用于聚氯乙烯的硬制品加工技术中的流动改性剂，在纯PVC中加入经四层包覆后的填充材料颗粒后，所加工出的制品不仅改善了加工性能而且未改变制品的性能指示。本流动改性剂，适用于聚氯乙烯的硬管材、异材、板材、波纹管以及半硬制品加工技术中。

Description

一种用于聚氯乙烯硬制品加工技术中的多层次交联包复的填充型PVC流动改性剂及其制造方法。

本发明用于聚氯乙烯硬制品加工技术中，用填充改性的方法，大幅度提高PVC挤出加工流动线速度，而不影响制品的综合物理机械性能。

在硬PVC加工成型工业中，国内外科技界和工业界历来认为填充材料不能用来改善硬PVC流变性能及挤出加工线速度，且又不影响硬制品的物理一机械性能，从国际联机检索中心提供的信息表明填充材料，通过钛系、硅系、铝系等偶联剂可用来改善PVC制品稳定性（CA.96053313）耐热性（CA.95188155）等，但尚未发现用来改善硬PVC流动性的任何文献信息。

本发明的目的在于通过多层次包复处理的方法，使填充材料由阻流作用转变成促流作用，同时在不加其它耐冲击改性剂（EVA、ACR、CPE等）的情况下，吸收冲击能，在填充量在0-30%（重量）的范围内，不降低耐冲击性能，并改善硬PVC制品的初期着色性，热稳定性及耐热性能。

为实现上述目的，本发明提出一种特殊的技术路线，首先按总组份重量100%的比例将粒度大小分别为400目/寸和800目/寸的两种填充料颗粒混合一起（填充料为石灰石、方解石粉、氧化硅粉、各种尾矿粉等），使中心颗粒刚好顶上周围的颗粒，使颗粒间有一定的间隔（见附图1），以此使在干粉条件下，提高其干粉的流动性。在此基础上对上述颗粒表面进行四层包复：

见附图2通过四层包复后的填充颗粒示意图

第一层包复：用具有双键的有机偶联剂硅烷烯0.1-2和交联剂丙烯酸双乙二醇酯0.01-0.5与填充颗粒表面作用。

第二层包复：用含氯的粘弹体氯化乙丙聚合物裂解嵌段共混物1-10与通过第一包复层的物料进行交联包复，以便在高剪切作用下，不致使包复层脱离填充颗粒表面。

第三层包复：用分散剂十六烷基磺酸钠1-6和稳定剂有机锡838        0.1-2与通过第二包复层的物料进行第三层包复。

第四层包复：用OЛ-4型非离子乳化分散剂0.5-2与通过第三层包复的物料进行第四层包复，以防止精细化粉料的吸湿及相互凝聚，消除制品中的“晶”点及“纹流”线。

工艺配方及包复工艺条件：

1.配方（按重量份数）

白色填料由400目/寸及800目/寸双分布粉料组成的100份（如CaCO₃）

A、偶联剂硅烷烯0.1-2

B、交联剂丙烯酸双乙二醇酯0.01-0.5

C、氯化乙丙聚合物裂解嵌段共混物1-10

D、十六烷基磺酸钠1-6

E、有机锡838稳定剂0.1-2

F、OЛ-型非离子乳化分散剂0.5-2

G、外润滑剂氧化聚乙烯StCa        0.1-1

2、包复工艺条件：在进行每一层包复时均按下列包复条件生成：

包复温度：100-140℃

搅拌速度：700转/分

搅拌时间：10分钟

实施例：

1、第一层包复：

配料与份数：400目/寸CaCO₃50;800目/寸CaCO₃50;A 0.5;B 0.5;氧化聚乙烯 0.2;StCa 0.2。

先将硅烷烯偶联剂和双丙烯酸乙二醇酯混合起来，喷射到高速搅拌状态下的CaCO₃表面上，在130℃下以700转/分搅拌10分钟生成第一层包复后再加外润滑剂：氧化聚乙烯和硬脂酸钙。

2、第二层包复：

配料与份数：400目/寸CaCO₃50;800目/寸CaCO₃50;A 0.5;B 0.5;C 3;氧化聚乙烯 0.2;StCa 0.2.

把生得的第一层包复的CaCO₃粉料通过漂水（100℃）沸水方法检验包复的封闭性和偶联层的稳定性，合格之后，再用氯化乙丙聚合物裂解嵌段共混物，喷射到高速搅拌状态下的一层包复后的物料上，在130℃下以700转/分搅拌10分钟，生成第二层包复后，外加外润滑剂：氧化聚乙烯和StCa。

3、第三层包复：

配料与份数：400目/寸CaCO₃50;800目/寸CaCO₃50;A 0.5;B 0.5;C 3;D 4;E 2;氧化聚乙烯 0.2;StCa        0.2.

把生成第二层包复后的CaCO₃粉料再加分散剂：十六烷基磺酸钠4份和稳定剂有机锡838 2份，混合起来，喷射到高速搅拌状态下的二层包复后的物料上，在130℃下以700转/分搅拌10分钟，生成第三层包复，再加外润滑剂氧化聚乙烯和StCa。

4、第四层包复.

配料与份数：400目/寸CaCO₃50;800目/寸CaCO₃50;A 0.5;B 0.5;C 3;D 4;E 2;F 1;氧化聚乙烯 0.2;StCa 0.2。

把生成第三层包复后的CaCO₃粉料再加OЛ-4型非离子乳化分散剂1份，喷射到高速搅拌状态下的三层包复后的物料上，在130℃下以700转/分搅拌10分钟，生成第四层包复，再加外润滑剂氧化聚乙烯和StCa即成为了本发明的PVC流动改性剂。

5、最佳配方：

配料与份数：400目/寸CaCO₃50;800目/寸CaCO₃50;A 0.5;B 0.5;C 4;D 2;E 1;F 1;氧化聚乙烯 0.2;StCa 0.2.

本发明的效果：

由于两种粒度的填充颗粒表面，均通过交联及多层封闭式包复，使填充材料在高速剪切速度下＞10³/秒，其包复层仍不脱离颗粒表面，使填充颗粒真正起流动载体的作用，有效地提高硬PVC的挤塑线速度＞20-25%，可用单螺杆挤出机直接粉料挤硬PVC管材及异型材，打破了只有双螺杆才能使粉料直接挤硬PVC管材的传统方法。

本发明的流动改性剂减少填充料对挤出机的机械磨损，此外，历来硬PVC的抗冲击性主要靠EVA、ACR、CPE等冲击改性剂来维持或提高，尤其填充条件下更如此，但用上述流动改性填充料可在填充量为0-30%范围内不用上述抗冲击改性剂，仍能保持纯PVC所具有的抗冲击性能，大大节省了PVC原材料。

附图说明：

图1：为两种粒度大表不同的颗粒填充（如CaCO₃）在空间的相互推动的示意图。

1-800目/寸的CaCO₃填料

2-400目/寸的CaCO₃填料

图2：为800目/寸的CaCO₃填料经四层包复后的颗粒

1-800目/寸的CaCO₃填料颗粒

3-第一包复层

4-第二包复层

5-第三包复层

6-第四包复层

Claims (5)

1、一种PVC流动改性剂，其特征在于把含有大小分别为700-800目/寸，350-400目/寸的两种分布填料颗粒，按总组份(以重量计)为100%的比例混合后，经有机偶联剂、交联剂、含氯的粘弹体、分散剂和稳定剂分别进行四层包复后外加润滑剂而成。

2、按权利要求1的流动改性剂，其特征在于填充材料可为：石灰石、方解石粉、氧化硅粉、高岭土粉、各种尾矿粉。

3、根据权利要求1的流动改性剂，其特征在于包复层的配方（按重量份数计）：

填料颗粒-350-400目/寸及700-800目/寸的双分布粉料（按组份为100份的重量计如：CaCO₃）

A、硅烷烯偶联剂0.1-2

B、丙烯酸双乙二醇酯交联剂0.01-0.5

C、氯化乙丙聚合物裂解嵌段共混物1-10

D、第一分散剂：十六烷基磺酸钠1-6

E、有机锡838稳定剂0.1-2

F、第二分散剂：OЛ-型非离子乳化分散剂0.5-2

G、外润滑剂：氧化聚乙烯、SaCa        0.1-1

4、一种制造PVC流动改性剂的方法，其特征在于

a、先将硅烷烯偶联剂和双丙烯酸乙二醇酯1∶1混合起来，加入高速搅拌状态下的粒度分别为400目/寸、800目/寸按重量比为1∶1的CaCO₃）填料颗粒表面，在包复工艺条件下，生成第一包复层。

b、在a的基础上通过10G℃沸水漂洗经检验合格后加氯化乙丙聚合物裂解嵌段共混物3份，在包复工艺条件下，生成第二包复层。

c、第二包复层后，加入十六烷基磺酸钠2份和有机锡838稳定剂1份，在包复工艺条件下，生成第三包复层。

d、继第三层包复后，加入1份OЛ-4型非离子乳化分散剂，在包复工艺条件下，生成第四层包复。

e、继生成四层包复后的填充颗粒料，外加润滑剂：氧化聚乙烯0.2份和StCa        0.2份，即生成PVC流动改性剂。

5、根据权利要求4所述流动改性剂的制造方法，其特征在于：包复工艺条件如下：

a、包复温度为100℃-140℃

b、搅拌速度为700转/分

c、搅拌时间为10分钟

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