CN104098857A - 汽车内饰件用耐黄变抗静电pvc/cpe合金及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种汽车内饰件用耐黄变抗静电PVC/CPE合金及其制备方法。所述汽车内饰件用耐黄变抗静电PVC/CPE合金，包括下述重量份的组分：PVC100份，CPE20-40份，耐黄变剂0.2-4份，抗静电剂0.5-2份。优选的，所述耐黄变剂为硫代二丙酸双(十八)醇酯、六甲基磷酸三酰胺、N-(乙氧基羰基苯基)-N'-甲基-N'-苯基甲脒和二氧化钛中的一种或几种的混合物；所述抗静电剂为丙三醇单硬脂酸酯、烷基磷酸酯二乙醇铵盐、N,N-双(2-羟基乙基)-N-(3’-十二烷氧基-2’-羟基丙基)甲基硫酸甲酯铵和甘油单棕榈酸酯中的一种或几种的混合物。本发明生产成本低、加工性能好、耐黄变性和抗静电性好、环境友好。本发明的汽车内饰件用耐黄变抗静电PVC/CPE合金，特别适合于注塑成各种汽车内饰件。
Description
技术领域
本发明属于化工材料技术领域，具体涉及一种改性PVC/CPE合金及其制备方法，尤其涉及一种汽车内饰件用耐黄变抗静电PVC/CPE合金及其制备方法。
背景技术
汽车工业已成为我国国民经济的重要支柱产业之一，随着经济的发展，出于对能源、环境、经济、效益等诸多方面的综合考虑，对汽车、铁路等交通运输工具的高速化和轻量化水平要求越来越高，促使汽车等工业领域塑料使用量的大幅提高，特别是高性能、低价格的塑料合金将日益受到关注。
聚氯乙烯，英文简称PVC(Polyvinyl chloride polymer＝PVC分子结构)，是由氯乙烯在引发剂作用下聚合而成的热塑性树脂。是氯乙烯的均聚物。氯乙烯均聚物和氯乙烯共聚物统称之为氯乙烯树脂。PVC为无定形结构的白色粉末，支化度较小。工业生产的PVC分子量一般在5万～12万范围内，具有较大的多分散性，分子量随聚合温度的降低而增加；无固定熔点，80～85℃开始软化，130℃变为粘弹态，160～180℃开始转变为粘流态；有较好的机械性能，抗张强度60MPa左右，冲击强度5～10kJ/m2；有优异的介电性能。但对光和热的稳定性差，在100℃以上或经长时间阳光曝晒，就会分解而产生氯化氢，并进一步自动催化分解，引起变色，物理机械性能也迅速下降，在实际应用中必须加入稳定剂以提高对热和光的稳定性。
CPE，中文名：氯化聚乙烯，英文名称：Chlorinated Polyethylene，氯化聚乙烯(CPE)为饱和高分子材料，外观为白色粉末，无毒无味，具有优良的耐侯性、耐臭氧、耐化学药品及耐老化性能，具有良好的耐油性、阻燃性及着色性能。韧性良好(在-30℃仍有柔韧性)，与其它高分子材料具有良好的相容性，分解温度较高，分解产生HCL，HCL能催化CPE的脱氯反应。因此，可以CPE对PVC进行改性，且具有较好的相容性。
但是PVC/CPE合金耐黄变性差，抗静电性也亟需改善。
发明内容
针对现有技术中存在的上述不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种汽车内饰件用耐黄变抗静电PVC/CPE合金，具有良好的耐黄变性和抗静电性。
本发明目的是通过如下技术方案实现的：
一种汽车内饰件用耐黄变抗静电PVC/CPE合金，包括下述重量份的组分：PVC100份，CPE20-40份，耐黄变剂0.2-4份，抗静电剂0.5-2份。
优选的，所述汽车内饰件用耐黄变抗静电PVC/CPE合金包括下述重量份的组分：PVC100份，CPE20-40份，耐黄变剂0.5-1.5份，抗静电剂0.8-1.5份。
优选的，
所述耐黄变剂为硫代二丙酸双(十八)醇酯、六甲基磷酸三酰胺、N-(乙氧基羰基苯基)-N'-甲基-N'-苯基甲脒和二氧化钛中的一种或几种的混合物；
所述抗静电剂为丙三醇单硬脂酸酯、烷基磷酸酯二乙醇铵盐、N,N-双(2-羟基乙基)-N-(3’-十二烷氧基-2’-羟基丙基)甲基硫酸甲酯铵和甘油单棕榈酸酯中的一种或几种的混合物；
进一步优选的，
所述耐黄变剂由下述重量份的组分组成：硫代二丙酸双(十八)醇酯10-20份，六甲基磷酸三酰胺15-25份，N-(乙氧基羰基苯基)-N'-甲基-N'-苯基甲脒20-40份，二氧化钛10-30份。进一步优选的，
所述抗静电剂由下述重量份的组分组成：丙三醇单硬脂酸酯10-20份，烷基磷酸酯二乙醇铵盐10-20份，N,N-双(2-羟基乙基)-N-(3’-十二烷氧基-2’-羟基丙基)甲基硫酸甲酯铵20-50份，甘油单棕榈酸酯10-20份。
本发明还提供了上述汽车内饰件用耐黄变抗静电PVC/CPE合金的制备方法，其包括以下步骤：按配比称取原料，高速充分混合5-10分钟后，加入双螺杆挤出机，在220-260℃挤出造粒。
显然，在本发明中为提高产品的其他性能，还可以适应性地添加其他助剂，如增韧剂、阻燃剂、耐刮伤剂、润滑剂、耐黄变剂、成核剂、增塑剂和着色剂等。
本发明中，
硫代二丙酸双(十八)醇酯，CAS号：693-36-7。
六甲基磷酸三酰胺，英文名称：hexamethyl phosphoric triamide，缩写为HPT。
N-(乙氧基羰基苯基)-N'-甲基-N'-苯基甲脒，CAS号：57834-33-0。
二氧化钛，CAS号：13463-67-7。
丙三醇单硬脂酸酯，CAS号：123-94-4。
烷基磷酸酯二乙醇铵盐，即抗静电剂P。
N,N-双(2-羟基乙基)-N-(3’-十二烷氧基-2’-羟基丙基)甲基硫酸甲酯铵，英文名：N,N-bis(2-hydroxyethyl)-N-(3’-dodecyloxy-2’-hydroxypropyl)methyl ammonium methosulfate，别名：抗静电剂609。
甘油单棕榈酸酯，CAS号：26657-96-5。
发明人通过大量实验发现，使用本发明的耐黄变剂和抗静电剂，可以有效增强PVC/CPE合金的耐黄变性能和抗静电性能，尤其是使用硫代二丙酸双(十八)醇酯、六甲基磷酸三酰胺、N-(乙氧基羰基苯基)-N'-甲基-N'-苯基甲脒和二氧化钛的复配耐黄变剂，具有协同增效的耐黄变效果，使用丙三醇单硬脂酸酯、烷基磷酸酯二乙醇铵盐、N,N-双(2-羟基乙基)-N-(3’-十二烷氧基-2’-羟基丙基)甲基硫酸甲酯铵和甘油单棕榈酸酯的复配抗静电剂，具有协同抗静电效果，其机理还有待发明人进一步研究探讨。同时，其拉升强度、弯曲强度、弯曲模量和缺口冲击强度等常规参数均较满足要求。
本产品的制备工艺简单，产品成本低，产品的综合性能较优异。本发明的汽车内饰件用耐黄变抗静电PVC/CPE合金，可以用注塑工艺轻易加工成各种形状的零件，可用于制成汽车用内饰件。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步描述。本发明实施例和对比例中所使用的PVC为余姚市金浪贸易有限公司生产的S340-2；CPE为淄博飞赫化工有限公司生产的CPE135A。
实施例1
按照表1中对应的实施例1数据称取各耐黄变剂组分，充分混合后，得到实施例1的复配耐黄变剂；
取干燥处理后的PVC100公斤、CPE30公斤、丙三醇单硬脂酸酯1.5公斤和实施例1的复配耐黄变剂，高速充分混合10分钟后，加入双螺杆挤出机的喂料口；控制双螺杆挤出机的转速在300rpm，温度在220℃，通过双螺杆挤出机挤出造粒，即获得实施例1的汽车内饰件用耐黄变抗静电PVC/CPE合金。
表1：实施例1-7的PVC/CPE合金耐黄变剂配方表单位：公斤
实施例2
按照表1中对应的实施例2数据称取各耐黄变剂组分，充分混合后，得到实施例2的复配耐黄变剂；
按照实施例1所述方法，获得实施例2的汽车内饰件用耐黄变抗静电PVC/CPE合金。
实施例3
按照表1中对应的实施例3数据称取各耐黄变剂组分，充分混合后，得到实施例3的复配耐黄变剂；
按照实施例1所述方法，获得实施例3的汽车内饰件用耐黄变抗静电PVC/CPE合金。
实施例4
按照表1中对应的实施例4数据称取各耐黄变剂组分，充分混合后，得到实施例4的复配耐黄变剂；
按照实施例1所述方法，获得实施例4的汽车内饰件用耐黄变抗静电PVC/CPE合金。
实施例5
按照表1中对应的实施例5数据称取各耐黄变剂组分，充分混合后，得到实施例5的复配耐黄变剂；
按照实施例1所述方法，获得实施例5的汽车内饰件用耐黄变抗静电PVC/CPE合金。
实施例6
按照表1中对应的实施例6数据称取各耐黄变剂组分，充分混合后，得到实施例6的复配耐黄变剂；
按照实施例1所述方法，获得实施例6的汽车内饰件用耐黄变抗静电PVC/CPE合金。
实施例7
按照表1中对应的实施例7数据称取各耐黄变剂组分，充分混合后，得到实施例7的复配耐黄变剂；
按照实施例1所述方法，获得实施例7的汽车内饰件用耐黄变抗静电PVC/CPE合金。
测试例1
对实施例1-7的PVC/CPE合金的耐黄变性进行测试，将实施例1-7的PVC/CPE合金分别放入硫化机中压制成厚度为1mm的片，再经过冷压成型，切制成2cm×5cm的样品条。按GB/T16422.2—1999塑料实验室光源曝露试验方法，置于氙灯曝晒光黄变试验箱中照射，然后按GB2409—80塑料黄色指数试验方法，测其黄色指数，得到其黄变指数△YI如下表2所示。
表2：实施例8-13的CPE/POE塑料抗黄变性测试表
| 黄变指数△YI | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 | 实施例6 | 实施例7 |
| 1000h | 0.48 | 0.52 | 0.90 | 0.88 | 0.96 | 0.86 | 1.45 |
| 2000h | 0.72 | 0.77 | 1.22 | 1.14 | 1.28 | 1.19 | 2.65 |
对实施例1-7的PVC/CPE合金的耐黄变性进行测试，结果发现实施例1-7制得的PVC/CPE合金均具有一定的耐黄变性，尤其是实施例1-2使用了硫代二丙酸双(十八)醇酯、六甲基磷酸三酰胺、N-(乙氧基羰基苯基)-N'-甲基-N'-苯基甲脒和二氧化钛制成的复配耐黄变剂，相比较于实施例3-7，在添加相同比例耐黄变剂的情况下，光照1000h和2000h后的黄变指数都明显降低，耐黄变效果非常明显，特别针对PVC/CPE合金的耐黄变效果更加优异。
实施例8
按照表3中对应的实施例8数据称取各种抗静电剂组分，取干燥处理后的PVC100公斤、CPE30公斤和实施例1的复配耐黄变剂1.1公斤，高速充分混合10分钟后，将抗静电剂、PVC、CPE和复配耐黄变剂从双螺杆挤出机的喂料口加入，控制螺杆挤出机的转速在300rpm，温度在220℃，通过螺杆挤出机挤出造粒，即获得实施例8的汽车内饰件用耐黄变抗静电PVC/CPE合金。
表3：实施例8-13的PVC/CPE合金抗静电剂配方表单位：公斤
实施例9
按照表3中对应的实施例9数据称取各种抗静电剂组分，按照实施例8所述方法，获得实施例9的汽车内饰件用耐黄变抗静电PVC/CPE合金。
实施例10
按照表3中对应的实施例10数据称取各种抗静电剂组分，按照实施例8所述方法，获得实施例10的汽车内饰件用耐黄变抗静电PVC/CPE合金。
实施例11
按照表3中对应的实施例11数据称取各种抗静电剂组分，按照实施例8所述方法，获得实施例11的汽车内饰件用耐黄变抗静电PVC/CPE合金。
实施例12
按照表3中对应的实施例12数据称取各种抗静电剂组分，按照实施例8所述方法，获得实施例12的汽车内饰件用耐黄变抗静电PVC/CPE合金。
实施例13
按照表3中对应的实施例13数据称取各种抗静电剂组分，按照实施例8所述方法，获得实施例13的汽车内饰件用耐黄变抗静电PVC/CPE合金。
测试例2
对实施例8-13的PVC/CPE合金的抗静电性能进行测试，测试方法为GB/T15662测试结果见表4。
表4：实施例8-13的PVC/CPE合金抗静电性测试表
| 实施例8 | 实施例9 | 实施例10 | 实施例11 | 实施例12 | 实施例13 | |
| 表面电阻率/Ω | 5×104 | 2×105 | 3×105 | 2×105 | 2×105 | 8×106 |
由表4中的测试结果，实施例8-13制得的PVC/CPE合金的表面电阻率都较高，具有一定的抗静电效果，尤其是实施例8使用了丙三醇单硬脂酸酯、烷基磷酸酯二乙醇铵盐、N,N-双(2-羟基乙基)-N-(3’-十二烷氧基-2’-羟基丙基)甲基硫酸甲酯铵和甘油单棕榈酸酯的复配抗静电剂，相比较于实施例9-13，在使用同等用量的抗静电剂的情况下，表面电阻率有显著提高，更为显著的增强了PVC/CPE合金的抗静电性能。
因此，本发明的耐黄变抗静电PVC/CPE合金可以显著提高耐黄变性，抗静电性，且制备工艺简单，产品成本低，产品的综合性能较优异。还可以适应性地添加其他助剂，如阻燃剂、润滑剂、增韧剂、抗老化剂、成核剂、增塑剂、着色剂等，用以提高其他方面性能。
本发明的汽车内饰件用耐黄变抗静电PVC/CPE合金，可以用注塑工艺轻易加工成各种形状的零件，可用于制成汽车用内饰件。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。
Claims (7)
1.一种汽车内饰件用耐黄变抗静电PVC/CPE合金，其特征在于，包括下述重量份的组分：PVC100份，CPE20-40份，耐黄变剂0.2-4份，抗静电剂0.5-2份。
2.如权利要求1所述的汽车内饰件用耐黄变抗静电PVC/CPE合金，其特征在于，包括下述重量份的组分：PVC100份，CPE20-40份，耐黄变剂0.5-1.5份，抗静电剂0.8-1.5份。
3.如权利要求1所述的汽车内饰件用耐黄变抗静电PVC/CPE合金，其特征在于，所述耐黄变剂为硫代二丙酸双(十八)醇酯、六甲基磷酸三酰胺、N-(乙氧基羰基苯基)-N'-甲基-N'-苯基甲脒和二氧化钛中的一种或几种的混合物。
4.如权利要求3所述的汽车内饰件用耐黄变抗静电PVC/CPE合金，其特征在于，所述耐黄变剂由下述重量份的组分组成：硫代二丙酸双(十八)醇酯10-20份，六甲基磷酸三酰胺15-25份，N-(乙氧基羰基苯基)-N'-甲基-N'-苯基甲脒20-40份，二氧化钛10-30份。
5.如权利要求1所述的汽车内饰件用耐黄变抗静电PVC/CPE合金，其特征在于，所述抗静电剂为丙三醇单硬脂酸酯、烷基磷酸酯二乙醇铵盐、N,N-双(2-羟基乙基)-N-(3’-十二烷氧基-2’-羟基丙基)甲基硫酸甲酯铵和甘油单棕榈酸酯中的一种或几种的混合物。
6.如权利要求5所述的汽车内饰件用耐黄变抗静电PVC/CPE合金，其特征在于，所述抗静电剂由下述重量份的组分组成：丙三醇单硬脂酸酯10-20份，烷基磷酸酯二乙醇铵盐10-20份，N,N-双(2-羟基乙基)-N-(3’-十二烷氧基-2’-羟基丙基)甲基硫酸甲酯铵20-50份，甘油单棕榈酸酯10-20份。
7.如权利要求1-6中任一项所述的汽车内饰件用耐黄变抗静电PVC/CPE合金的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：按配比称取原料，高速充分混合5-10分钟后，加入双螺杆挤出机，在220-260℃挤出造粒。
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