CN104629220B - 利用pvc改性材料生产pvc塑料型材的方法 - Google Patents

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Abstract

利用PVC改性材料生产PVC塑料型材的方法，它涉及一种PVC塑料型材的制备方法。本发明目的是要解决现有PVC材料存在弯曲模量差、拉伸冲击强度差和简支梁冲击强度差的问题。方法：一、称量；二、成型：先在高混机中混合，然后放入冷混装置混合，再经过双螺杆挤出机挤出机挤出、拉伸、牵引、冷却、计量和切割工序，得到PVC塑料型材。本发明主要用于制备PVC塑料型材。

Description

利用PVC改性材料生产PVC塑料型材的方法
技术领域
本发明涉及一种PVC塑料型材的制备方法。
背景技术
目前在高速发展能源技术和信息技术的同时，材料技术也能得到了迅速的发展，与其他材料相比，塑料材料具有质量轻，耐腐蚀、比强度高、电性能优异、容易加工成型、外观美丽和色彩鲜艳等特点，因而作为一种新型塑料，是材料工业赖以发展的高新技术最活跃的领域，其发展速度名列前茅，应用领域逐步扩大，以涉及到国民经济的各个方面，乃至人们的日常生活，如塑料代替木、钢、玻璃、陶瓷、皮革、漆器、纸张、橡胶、花、草、树木等，塑料所独特的优点是其他材料不可能代替的。
特别是对于PVC塑料材料，经过多年的发展，早已深入到日常生活中的各个方面，PVC是属于极性热敏性塑料，是一种非结晶高分子聚合物，软化温度和熔融温度较高，纯PVC树脂一般在160～210℃时才可塑化加工，由于大分子之间的极性键是PVC显示出硬而脆的性能，未经过改性的PVC，表现出稳定性差，加工性能不佳，缺口敏感、耐热性、耐降解性差的缺点，在建筑门窗材料塑料型材的使用过程中，容易使产品存放及使用造成应力集中，释放不均匀而导致产品变形和开裂，这种性能表现尤为突出，因而限制了在建筑领域的应用，同时也造成不可估量的损失。虽然诸多的生产厂家为了更好的使用PVC制品，经过各种方法进行改性，但是表现出性能还达不到十分满意地效果，如产品的耐热性、耐降解性等，限制了其应用范围，为进一步拓展PVC在各种行业的应用领域，因此急需一种能够解决上述缺陷的新型的PVC改性产品的出现。
发明内容
本发明目的是要解决现有PVC塑料型材存在弯曲模量差、拉伸冲击强度差和简支梁冲击强度差的问题，而提供利用PVC改性材料生产PVC塑料型材的方法。
一种PVC改性材料按重量份数由5～50份的PVC树脂、15～30份的低温增韧剂、1～4份的交联剂、0.1～0.3份的引发剂、5～20份的表面活性剂、0.1～0.4的抗氧剂、2～5份的稳定剂、2～5份的填充剂、1.0～2.0份的交联改性剂和1～3份的润滑剂制备而成。
一种PVC改性材料的制备方法，具体是按以下步骤完成的：一、称量：按重量份数称量5～50份的PVC树脂、15～30份的低温增韧剂、1～4份的交联剂、0.1～0.3份的引发剂、5～20份的表面活性剂、0.1～0.4的抗氧剂、2～5份的稳定剂、2～5份的填充剂、1.0～2.0份的交联改性剂和1～3份的润滑剂；二、混合：将步骤一称取的5～50份PVC树脂、2～5份的稳定剂、0.1～0.4的抗氧剂和1～3份的润滑剂在温度为60℃下混合8min～12min，得到混合物；三、混炼、交联：将步骤一称取的1～4份的交联剂、0.1～0.3份的引发剂和1.0～2.0份的交联改性剂在温度为60℃下混炼4min～6min，然后在温度为160℃下交联10min～20min，得到交联后产物；四、密炼挤出：将混合物、交联后产物、5～20份的表面活性剂、15～30份的低温增韧改性剂和2～5份的填充剂依次加入混料机中掺混5min～10min，然后转移至高混机中，在温度为50～60℃下混合5min～10min，经过平行双螺杆挤出机依次进行挤出、拉伸、冷却制粒得到PVC改性材料；所述的平行双螺杆挤出机在挤出过程中，从料口到口模处的工艺温度分别为：1区：160～165℃、2区：165～170℃、3区：175～180℃、4区：180～185℃、5区：185～190℃、6区：195～205℃，熔体压力为2MPa～10MPa。
本发明优点：一、本发明是一种在线性分子中将高分子长链之间通过键键相互链接，使高分子线性结构变成网状结构来改变或者改善原来高分子聚合物的化学改性的工艺实施方法，以促进调节聚合物分子链间共价键或离子键形成，从而使多个线型分子相互键合交联成网状结构，有效地保证了材料的弹性和强度；二、本发明PVC改性材料消除了传统的PVC材料对热敏感、热稳定性、耐老化性、抗变形性差的缺陷，与传统的PVC材料相比，力学性能、拉伸强度、冲击韧性、蠕变性能和耐降解性能都有明显的提高，使PVC应用领域向纵深方向发展，从而延长了PVC制品的使用寿命，特别适合在冷热交替的环境下使用；三、采用本发明方法制备的PVC改性材料，与传统工艺生产的PVC材料相比，低温冲击强度提高了60％；四、本发明的PVC改性材料主要用于制备PVC塑料型材，利用PVC改性材料制备PVC塑料型材，与现有PVC塑料型材相比，试验五至八制备的PVC塑料型材在各方面的力学性能均得到了提高，硬度提高了17％、断裂伸长率提高了15％、拉伸强度提高了60％，耐热性提高了15％、耐寒性提高了4.5％。
具体实施方式
具体实施方式一：本实施方式是一种PVC改性材料按重量份数由5～50份的PVC树脂、15～30份的低温增韧剂、1～4份的交联剂、0.1～0.3份的引发剂、5～20份的表面活性剂、0.1～0.4的抗氧剂、2～5份的稳定剂、2～5份的填充剂、1.0～2.0份的交联改性剂和1～3份的润滑剂制备而成。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同点是：所述的PVC树脂的K值在58～65之间。其他与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二之一不同点是：所述的低温增韧剂为热塑性弹性体。其他与具体实施方式一或二相同。
本实施方式所述的热塑性弹性体为美国陶氏化学公司的热塑弹性体TPU专用材料，型号为FHFG163D产品。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同点是：所述的引发剂为过氧化二异丙苯。其他与具体实施方式一至三相同。
本实施方式所述的过氧化二异丙苯由上海昊化公司生产。
具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至四之一不同点是：所述的表面活性剂为偏苯三酸三辛酯。其他与具体实施方式一至四相同。
本实施方式所述的偏苯三酸三辛酯由无锡百川化工公司生产。
具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一至五之一不同点是：所述的抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂168或抗氧剂1010/抗氧剂168混合物，其中所述的抗氧剂1010/抗氧剂168混合物由抗氧剂1010和抗氧剂168按抗氧剂1010与抗氧剂168的质量比1:1混合而成。其他与具体实施方式一至五相同。
具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式一至六之一不同点是：所述的稳定剂为钙锌稳定剂。其他与具体实施方式一至六相同。
本实施方式所述的钙锌稳定剂由深圳市志海实业有限公司生产。
具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式一至七之一不同点是：所述的交联改性剂为三烯丙基异三聚氰酸酯。其他与具体实施方式一至七相同。
具体实施方式九：本实施方式与具体实施方式一至八之一不同点是：所述的润滑剂为双马来酰胺酸。其他与具体实施方式一至八相同。
本实施方式所述的双马来酰胺酸由北京意态维塑胶公司生产。
具体实施方式十：本实施方式与具体实施方式一至九之一不同点是：所述的交联剂为三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯。其他与具体实施方式一至九相同。
具体实施方式十一：本实施方式与具体实施方式一至十之一不同点是：所述的填充剂为CaCO3、胶体二氧化硅或CaCO3-胶体二氧化硅混合物；其中所述的CaCO3-胶体二氧化硅混合物由CaCO3和胶体二氧化硅按CaCO3与胶体二氧化硅的质量比1:1混合而成。其他与具体实施方式一至十相同
具体实施方式十二：本实施方式是一种PVC改性材料的制备方法，具体是按以下步骤完成的：一、称量：按重量份数称量5～50份的PVC树脂、15～30份的低温增韧剂、1～4份的交联剂、0.1～0.3份的引发剂、5～20份的表面活性剂、0.1～0.4的抗氧剂、2～5份的稳定剂、2～5份的填充剂、1.0～2.0份的交联改性剂和1～3份的润滑剂；二、混合：将步骤一称取的5～50份PVC树脂、2～5份的稳定剂、0.1～0.4的抗氧剂和1～3份的润滑剂在温度为60℃下混合8min～12min，得到混合物；三、混炼、交联：将步骤一称取的1～4份的交联剂、0.1～0.3份的引发剂和1.0～2.0份的交联改性剂在温度为60℃下混炼4min～6min，然后在温度为160℃下交联10min～20min，得到交联后产物；四、密炼挤出：将混合物、交联后产物、5～20份的表面活性剂、15～30份的低温增韧改性剂和2～5份的填充剂依次加入混料机中掺混5min～10min，然后转移至高混机中，在温度为50～60℃下混合5min～10min，经过平行双螺杆挤出机依次进行挤出、拉伸、冷却制粒得到PVC改性材料；所述的平行双螺杆挤出机在挤出过程中，从料口到口模处的工艺温度分别为：1区：160～165℃、2区：165～170℃、3区：175～180℃、4区：180～185℃、5区：185～190℃、6区：195～205℃，熔体压力为2MPa～10MPa。
本实施方式所述的平行双螺杆挤出机由南京橡塑机械厂生产，其型号是SJSH-72。
本实施方式所述的制备PVC改性材料是以三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯为交联剂，使PVC材料内层不做变动，促使PVC材料形成C-CI断链，进而形成自由基，以此通过交联剂的作用进行自聚合反应，并以在制备步骤三中替代PVC长链中的CI形成有效地接枝，在引发剂过氧化二异丙苯的作用下，实现PVC支链的增长，在三烯丙基异三聚氰酸酯交联改性剂的作用下，形成网状分布，完成对PVC材料的改性，生产出PVC塑料型材的专用改性材料。
具体实施方式十三：本实施方式与具体实施方式十二不同点是：步骤一中所述的PVC树脂的K值在58～65之间。其他与具体实施方式十二相同。
具体实施方式十四：本实施方式与具体实施方式十二或十三之一不同点是：步骤一中所述的低温增韧剂为热塑性弹性体。其他与具体实施方式十二或十三相同。
本实施方式所述的热塑性弹性体为美国陶氏化学公司的热塑弹性体TPU专用材料，型号为FHFG163D产品。
具体实施方式十五：本实施方式与具体实施方式十二至十四之一不同点是：步骤一中所述的引发剂为过氧化二异丙苯。其他与具体实施方式十二至十四相同。
本实施方式所述的过氧化二异丙苯由上海昊化公司生产。
具体实施方式十六：本实施方式与具体实施方式十二至十五之一不同点是：步骤一中所述的表面活性剂为偏苯三酸三辛酯。其他与具体实施方式十二至十五相同。
本实施方式所述的偏苯三酸三辛酯由无锡百川化工公司生产。
具体实施方式十七：本实施方式与具体实施方式十二至十六之一不同点是：步骤一中所述的抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂168或抗氧剂1010/抗氧剂168混合物，其中所述的抗氧剂1010/抗氧剂168混合物由抗氧剂1010和抗氧剂168按抗氧剂1010与抗氧剂168的质量比1:1混合而成。其他与具体实施方式十二至十六相同。
具体实施方式十八：本实施方式与具体实施方式十二至十七之一不同点是：步骤一中所述的稳定剂为钙锌稳定剂。其他与具体实施方式十二至十七相同。
本实施方式所述的钙锌稳定剂由深圳市志海实业有限公司生产。
具体实施方式十九：本实施方式与具体实施方式十二至十八之一不同点是：步骤一中所述的交联改性剂为三烯丙基异三聚氰酸酯。其他与具体实施方式十二至十八相同。
具体实施方式二十：本实施方式与具体实施方式十二至十九之一不同点是：步骤一中所述的润滑剂为双马来酰胺酸。其他与具体实施方式十二至十九相同。
本实施方式所述的双马来酰胺酸由北京意态维塑胶公司生产。
具体实施方式二十一：本实施方式与具体实施方式十二至二十之一不同点是：步骤一中所述的交联剂为三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯。其他与具体实施方式十二至二十相同。
具体实施方式二十二：本实施方式与具体实施方式十二至二十一之一不同点是：步骤一中所述的填充剂为CaCO3、胶体二氧化硅或CaCO3-胶体二氧化硅混合物；其中所述的CaCO3-胶体二氧化硅混合物由CaCO3和胶体二氧化硅按CaCO3与胶体二氧化硅的质量比1:1混合而成。其他与具体实施方式十二至二十一相同
采用下述发明验证本发明效果：
试验一：一种PVC改性材料的制备方法，具体是按以下步骤完成的：
一、称量：按重量份数称量50份的PVC树脂、15份的低温增韧剂、4份的交联剂、0.1份的引发剂、20份的表面活性剂、0.4的抗氧剂、4份的稳定剂、2份的填充剂、1.5份的交联改性剂和3份的润滑剂；二、混合：将步骤一称取的50份PVC树脂、4份的稳定剂、0.4的抗氧剂和3份的润滑剂在温度为60℃下混合10min，得到混合物；三、混炼、交联：将步骤一称取的4份的交联剂、0.1份的引发剂和1.5份的交联改性剂在温度为60℃下混炼5min，然后在温度为160℃下交联15min，得到交联后产物；四、密炼挤出：将混合物、交联后产物、20份的表面活性剂、15份的低温增韧改性剂和2份的填充剂依次加入混料机中掺混10min，然后转移至高混机中，在温度为55℃下混合8min，经过平行双螺杆挤出机依次进行挤出、拉伸、冷却制粒得到PVC改性材料；所述的平行双螺杆挤出机在挤出过程中，从料口到口模处的工艺温度分别为：1区：160～165℃、2区：165～170℃、3区：175～180℃、4区：180～185℃、5区：185～190℃、6区：195～205℃，熔体压力为6MPa。
本试验步骤二中所述的平行双螺杆挤出机由南京橡塑机械厂生产，其型号是SJSH-72。
本试验步骤一中所述的PVC树脂为K值在58～65之间的聚氯乙烯。
本试验步骤一中所述的低温增韧剂为热塑性弹性体，所述的热塑性弹性体为美国陶氏化学公司的热塑弹性体TPU专用材料，型号为FHFG163D产品。
本试验步骤一中所述的引发剂为过氧化二异丙苯，所述的过氧化二异丙苯由上海昊化公司生产。
本试验步骤一中所述的表面活性剂为偏苯三酸三辛酯，所述的偏苯三酸三辛酯由无锡百川化工公司生产。
本试验步骤一中所述的抗氧剂为抗氧剂1010/抗氧剂168混合物，其中所述的抗氧剂1010/抗氧剂168混合物由抗氧剂1010和抗氧剂168按抗氧剂1010与抗氧剂168的质量比1:1混合而成。
步骤一中所述的稳定剂为钙锌稳定剂，所述的钙锌稳定剂由深圳市志海实业有限公司生产。
本试验步骤一中所述的交联改性剂为三烯丙基异三聚氰酸酯。
本试验步骤一中所述的润滑剂为双马来酰胺酸，所述双马来酰胺酸由北京意态维塑胶公司生产。
本试验步骤一中所述的交联剂为三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯。
本试验步骤一中所述的填充剂为CaCO3-胶体二氧化硅混合物；其中所述的CaCO3-胶体二氧化硅混合物由CaCO3和胶体二氧化硅按CaCO3与胶体二氧化硅的质量比1:1混合而成。
试验二：一种PVC改性材料的制备方法，具体是按以下步骤完成的：
一、称量：按重量份数称量50份的PVC树脂、20份的低温增韧剂、3份的交联剂、0.1份的引发剂、15份的表面活性剂、0.4的抗氧剂、4.5份的稳定剂、3份的填充剂、2份的交联改性剂和2份的润滑剂；二、混合：将步骤一称取的50份PVC树脂、4.5份的稳定剂、0.4的抗氧剂和2份的润滑剂在温度为60℃下混合10min，得到混合物；三、混炼、交联：将步骤一称取的3份的交联剂、0.1份的引发剂和2份的交联改性剂在温度为60℃下混炼5min，然后在温度为160℃下交联15min，得到交联后产物；四、密炼挤出：将混合物、交联后产物、15份的表面活性剂、20份的低温增韧改性剂和3份的填充剂依次加入混料机中掺混10min，然后转移至高混机中，在温度为55℃下混合8min，经过平行双螺杆挤出机依次进行挤出、拉伸、冷却制粒得到PVC改性材料；所述的平行双螺杆挤出机在挤出过程中，从料口到口模处的工艺温度分别为：1区：160～165℃、2区：165～170℃、3区：175～180℃、4区：180～185℃、5区：185～190℃、6区：195～205℃，熔体压力为6MPa。
本试验步骤二中所述的平行双螺杆挤出机由南京橡塑机械厂生产，其型号是SJSH-72。
本试验步骤一中所述的PVC树脂为K值在58～65之间的聚氯乙烯。
本试验步骤一中所述的低温增韧剂为热塑性弹性体，所述的热塑性弹性体为美国陶氏化学公司的热塑弹性体TPU专用材料，型号为FHFG163D产品。
本试验步骤一中所述的引发剂为过氧化二异丙苯，所述的过氧化二异丙苯由上海昊化公司生产。
本试验步骤一中所述的表面活性剂为偏苯三酸三辛酯，所述的偏苯三酸三辛酯由无锡百川化工公司生产。
本试验步骤一中所述的抗氧剂为抗氧剂1010/抗氧剂168混合物，其中所述的抗氧剂1010/抗氧剂168混合物由抗氧剂1010和抗氧剂168按抗氧剂1010与抗氧剂168的质量比1:1混合而成。
步骤一中所述的稳定剂为钙锌稳定剂，所述的钙锌稳定剂由深圳市志海实业有限公司生产。
本试验步骤一中所述的交联改性剂为三烯丙基异三聚氰酸酯。
本试验步骤一中所述的润滑剂为双马来酰胺酸，所述双马来酰胺酸由北京意态维塑胶公司生产。
本试验步骤一中所述的交联剂为三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯。
本试验步骤一中所述的填充剂为CaCO3-胶体二氧化硅混合物；其中所述的CaCO3-胶体二氧化硅混合物由CaCO3和胶体二氧化硅按CaCO3与胶体二氧化硅的质量比1:1混合而成。
试验三：一种PVC改性材料的制备方法，具体是按以下步骤完成的：
一、称量：按重量份数称量50份的PVC树脂、26份的低温增韧剂、2份的交联剂、0.1份的引发剂、10份的表面活性剂、0.4的抗氧剂、5份的稳定剂、4份的填充剂、1.0份的交联改性剂和1份的润滑剂；二、混合：将步骤一称取的50份PVC树脂、5份的稳定剂、0.4的抗氧剂和1份的润滑剂在温度为60℃下混合10min，得到混合物；三、混炼、交联：将步骤一称取的2份的交联剂、0.1份的引发剂和1.0份的交联改性剂在温度为60℃下混炼5min，然后在温度为160℃下交联15min，得到交联后产物；四、密炼挤出：将混合物、交联后产物、10份的表面活性剂、26份的低温增韧改性剂和4份的填充剂依次加入混料机中掺混10min，然后转移至高混机中，在温度为55℃下混合8min，经过平行双螺杆挤出机依次进行挤出、拉伸、冷却制粒得到PVC改性材料；所述的平行双螺杆挤出机在挤出过程中，从料口到口模处的工艺温度分别为：1区：160～165℃、2区：165～170℃、3区：175～180℃、4区：180～185℃、5区：185～190℃、6区：195～205℃，熔体压力为6MPa。
本试验步骤二中所述的平行双螺杆挤出机由南京橡塑机械厂生产，其型号是SJSH-72。
本试验步骤一中所述的PVC树脂为K值在58～65之间的聚氯乙烯。
本试验步骤一中所述的低温增韧剂为热塑性弹性体，所述的热塑性弹性体为美国陶氏化学公司的热塑弹性体TPU专用材料，型号为FHFG163D产品。
本试验步骤一中所述的引发剂为过氧化二异丙苯，所述的过氧化二异丙苯由上海昊化公司生产。
本试验步骤一中所述的表面活性剂为偏苯三酸三辛酯，所述的偏苯三酸三辛酯由无锡百川化工公司生产。
本试验步骤一中所述的抗氧剂为抗氧剂1010/抗氧剂168混合物，其中所述的抗氧剂1010/抗氧剂168混合物由抗氧剂1010和抗氧剂168按抗氧剂1010与抗氧剂168的质量比1:1混合而成。
步骤一中所述的稳定剂为钙锌稳定剂，所述的钙锌稳定剂由深圳市志海实业有限公司生产。
本试验步骤一中所述的交联改性剂为三烯丙基异三聚氰酸酯。
本试验步骤一中所述的润滑剂为双马来酰胺酸，所述双马来酰胺酸由北京意态维塑胶公司生产。
本试验步骤一中所述的交联剂为三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯。
本试验步骤一中所述的填充剂为CaCO3-胶体二氧化硅混合物；其中所述的CaCO3-胶体二氧化硅混合物由CaCO3和胶体二氧化硅按CaCO3与胶体二氧化硅的质量比1:1混合而成。
试验四：一种PVC改性材料的制备方法，具体是按以下步骤完成的：
一、称量：按重量份数称量50份的PVC树脂、30份的低温增韧剂、1份的交联剂、0.3份的引发剂、5份的表面活性剂、0.4的抗氧剂、5.5份的稳定剂、5份的填充剂、1.3份的交联改性剂和1.5份的润滑剂；二、混合：将步骤一称取的50份PVC树脂、5.5份的稳定剂、0.4的抗氧剂和1.5份的润滑剂在温度为60℃下混合10min，得到混合物；三、混炼、交联：将步骤一称取的1份的交联剂、0.3份的引发剂和1.3份的交联改性剂在温度为60℃下混炼5min，然后在温度为160℃下交联15min，得到交联后产物；四、密炼挤出：将混合物、交联后产物、5份的表面活性剂、30份的低温增韧改性剂和5份的填充剂依次加入混料机中掺混10min，然后转移至高混机中，在温度为55℃下混合8min，经过平行双螺杆挤出机依次进行挤出、拉伸、冷却制粒得到PVC改性材料；所述的平行双螺杆挤出机在挤出过程中，从料口到口模处的工艺温度分别为：1区：160～165℃、2区：165～170℃、3区：175～180℃、4区：180～185℃、5区：185～190℃、6区：195～205℃，熔体压力为6MPa。
本试验步骤二中所述的平行双螺杆挤出机由南京橡塑机械厂生产，其型号是SJSH-72。
本试验步骤一中所述的PVC树脂为K值在58～65之间的聚氯乙烯。
本试验步骤一中所述的低温增韧剂为热塑性弹性体，所述的热塑性弹性体为美国陶氏化学公司的热塑弹性体TPU专用材料，型号为FHFG163D产品。
本试验步骤一中所述的引发剂为过氧化二异丙苯，所述的过氧化二异丙苯由上海昊化公司生产。
本试验步骤一中所述的表面活性剂为偏苯三酸三辛酯，所述的偏苯三酸三辛酯由无锡百川化工公司生产。
本试验步骤一中所述的抗氧剂为抗氧剂1010/抗氧剂168混合物，其中所述的抗氧剂1010/抗氧剂168混合物由抗氧剂1010和抗氧剂168按抗氧剂1010与抗氧剂168的质量比1:1混合而成。
步骤一中所述的稳定剂为钙锌稳定剂，所述的钙锌稳定剂由深圳市志海实业有限公司生产。
本试验步骤一中所述的交联改性剂为三烯丙基异三聚氰酸酯。
本试验步骤一中所述的润滑剂为双马来酰胺酸，所述双马来酰胺酸由北京意态维塑胶公司生产。
本试验步骤一中所述的交联剂为三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯。
本试验步骤一中所述的填充剂为CaCO3-胶体二氧化硅混合物；其中所述的CaCO3-胶体二氧化硅混合物由CaCO3和胶体二氧化硅按CaCO3与胶体二氧化硅的质量比1:1混合而成。
本发明制备PVC改性材料的性能不仅决定于聚合物的分子结构，而结晶度、微结晶的方向、分子间氢键和交联程度等都有显著地影响。试验一至四制备的PVC改性材料性能指标如表1所示，根据表1本发明专利对PVC的交联改性，进一步提高了PVC材料的拉伸强度、尺寸稳定性、冲击韧性及电性能，降低了热变形和高温蠕变等性能，改善了制品的应力集中、龟裂等缺点，从而延长了制品的使用寿命。采用此种材料与助剂对PVC材料改性是比较理想的亲和取代基。当凝胶质量分数提高75％时，热分解的温度提高12℃，当凝胶质量分数提高92％时，玻璃化温度提高37℃。
表1
项目 指标 测试标准 试验一 试验二 试验三 试验四
200℃热稳定时间 ≥100 GB/T8815-2008 120 160 180 140
拉伸强度MPa ≥16 GB/T10402006 23.2 23.8 24.5 25.3
断裂伸长率％ ≥220 GB/T10402006 325 302 288 275
冲击强度MPa ±20 GB/T8815-2008 22 26 31 35
冲击脆化温度℃ ≤-30 GB/T5470-2008 -30 -45 -40 -50
硬度 70±3 GB/T9342-1988 78.2 78.5 79 80
试验五：利用PVC改性材料生产PVC塑料型材的方法，其步骤如下：
一：称量：按重量份数称取50份PVC树脂、50份PVC改性材料、5～8份稳定剂、8～15份增韧剂、0.5～2份加工助剂、10～25份填充剂和3～5份润滑剂；二、成型：将50份PVC树脂、50份PVC改性材料、5～8份稳定剂、8～15份增韧剂、0.5～2份加工助剂、10～25份填充剂和3～5份润滑剂依次加入高混机中，在110～120℃下混合5min～10min，然后放入冷混装置混合3min～5min放料，进入双螺杆挤出机，在经过双螺杆挤出机挤出机挤出、拉伸、牵引、冷却、计量和切割工序，完成塑料型材的产品生产，得到PVC塑料型材，挤出过程从料口到口模处的工艺温度分别为：1区：200～210℃、2区：210～220℃、3区：220～230℃、4区：230～235℃、5区：235～240℃、6区：230～240℃，熔体压力不超过10MPa。
本试验所述的PVC改性材料是试验一制备的。
本试验制备的PVC塑料型材比采用传统的PVC材料生产的塑料型材在各种性能下达到国家标准，并满足在特殊环境下使用需求，其性能指标满足弯曲模量达到3020MPa，微卡软化达到82℃，拉伸冲击强度达到2800KJ/m2，简支梁冲击强度30KJ/m2，低温落锤冲击破裂个数无破裂，加热后尺寸变化率达到1.2％。
试验六：利用PVC改性材料生产PVC塑料型材的方法，其步骤如下：
一：称量：按重量份数称取50份PVC树脂、50份PVC改性材料、5～8份稳定剂、8～15份增韧剂、0.5～2份加工助剂、10～25份填充剂和3～5份润滑剂；二、成型：将50份PVC树脂、50份PVC改性材料、5～8份稳定剂、8～15份增韧剂、0.5～2份加工助剂、10～25份填充剂和3～5份润滑剂依次加入高混机中，在110～120℃下混合5min～10min，然后放入冷混装置混合3min～5min放料，进入双螺杆挤出机，在经过双螺杆挤出机挤出机挤出、拉伸、牵引、冷却、计量和切割工序，完成塑料型材的产品生产，得到PVC塑料型材，挤出过程从料口到口模处的工艺温度分别为：1区：200～210℃、2区：210～220℃、3区：220～230℃、4区：230～235℃、5区：235～240℃、6区：230～240℃，熔体压力不超过10MPa。
本试验所述的PVC改性材料是试验二制备的。
本试验制备的PVC塑料型材比采用传统的PVC材料生产的塑料型材在各种性能下达到国家标准，并满足在特殊环境下使用需求，其性能指标满足弯曲模量达到2998MPa，微卡软化达到86℃，拉伸冲击强度达到2697KJ/m2，简支梁冲击强度29KJ/m2，低温落锤冲击破裂个数无破裂，加热后尺寸变化率达到1.8％。
试验七：利用PVC改性材料生产PVC塑料型材的方法，其步骤如下：
一：称量：按重量份数称取50份PVC树脂、50份PVC改性材料、5～8份稳定剂、8～15份增韧剂、0.5～2份加工助剂、10～25份填充剂和3～5份润滑剂；二、成型：将50份PVC树脂、50份PVC改性材料、5～8份稳定剂、8～15份增韧剂、0.5～2份加工助剂、10～25份填充剂和3～5份润滑剂依次加入高混机中，在110～120℃下混合5min～10min，然后放入冷混装置混合3min～5min放料，进入双螺杆挤出机，在经过双螺杆挤出机挤出机挤出、拉伸、牵引、冷却、计量和切割工序，完成塑料型材的产品生产，得到PVC塑料型材，挤出过程从料口到口模处的工艺温度分别为：1区：200～210℃、2区：210～220℃、3区：220～230℃、4区：230～235℃、5区：235～240℃、6区：230～240℃，熔体压力不超过10MPa。
本试验所述的PVC改性材料是试验三制备的。
本试验制备的PVC塑料型材比采用传统的PVC材料生产的塑料型材在各种性能下达到国家标准，并满足在特殊环境下使用需求，其性能指标满足弯曲模量达到2891MPa，微卡软化达到80℃，拉伸冲击强度达到2902KJ/m2，简支梁冲击强度35KJ/m2，低温落锤冲击破裂个数无破裂，加热后尺寸变化率达到1.4％。
试验八：利用PVC改性材料生产PVC塑料型材的方法，其步骤如下：
一：称量：按重量份数称取50份PVC树脂、50份PVC改性材料、5～8份稳定剂、8～15份增韧剂、0.5～2份加工助剂、10～25份填充剂和3～5份润滑剂；二、成型：将50份PVC树脂、50份PVC改性材料、5～8份稳定剂、8～15份增韧剂、0.5～2份加工助剂、10～25份填充剂和3～5份润滑剂依次加入高混机中，在110～120℃下混合5min～10min，然后放入冷混装置混合3min～5min放料，进入双螺杆挤出机，在经过双螺杆挤出机挤出机挤出、拉伸、牵引、冷却、计量和切割工序，完成塑料型材的产品生产，得到PVC塑料型材，挤出过程从料口到口模处的工艺温度分别为：1区：200～210℃、2区：210～220℃、3区：220～230℃、4区：230～235℃、5区：235～240℃、6区：230～240℃，熔体压力不超过10MPa。
本试验所述的PVC改性材料是试验四制备的。
本试验制备的PVC塑料型材比采用传统的PVC材料生产的塑料型材在各种性能下达到国家标准，并满足在特殊环境下使用需求，其性能指标满足弯曲模量达到3300MPa，微卡软化达到87℃，拉伸冲击强度达到2850KJ/m2，简支梁冲击强度32KJ/m2，低温落锤冲击破裂个数无破裂，加热后尺寸变化率达到1.6％。
表2
项目 指标 测试标准 试验五 试验六 试验七 试验八
弯曲模量MPa ≥2200 GB/T8814-2004 3020 2998 2891 3300
维卡软化℃ ≥75 GB/T8814-2004 82 86 80 87
拉伸冲击强度KJ/m2 ≥600 GB/T8814-2004 2800 2697 2902 2850
简支梁冲击强度KJ/m2 ≥20 GB/T8814-2004 30 29 35 32
低温落锤冲击破裂个数 ≤1 GB/T8814-2004 无 无 无 无
加热后尺寸变化率％ ±2 GB/T8814-2004 1.2 1.8 1.4 1.6
试验五至八制备的PVC塑料型材性能指标如表2所示，通过表2可知，本发明通过对PVC材料的改性处理，得到的PVC改性材料，利用PVC改性材料制备PVC塑料型材，与现有PVC塑料型材相比，试验五至八制备的PVC塑料型材在各方面的力学性能均得到了提高，硬度提高了17％、断裂伸长率提高了15％、拉伸强度提高了60％，耐热性提高了15％、耐寒性提高了4.5％、生产的产品达到了满足特殊环境下使用的需求。

Claims (4)

1.利用PVC改性材料生产PVC塑料型材的方法，其特征在于利用PVC改性材料生产PVC塑料型材的方法是按以下步骤完成的：
一：称量：按重量份数称取50份PVC树脂、50份PVC改性材料、5～8份稳定剂、8～15份增韧剂、0.5～2份加工助剂、10～25份填充剂和3～5份润滑剂；二、成型：将50份PVC树脂、50份PVC改性材料、5～8份稳定剂、8～15份增韧剂、0.5～2份加工助剂、10～25份填充剂和3～5份润滑剂依次加入高混机中，在110～120℃下混合5min～10min，然后放入冷混装置混合3min～5min放料，进入双螺杆挤出机，在经过双螺杆挤出机挤出机挤出、拉伸、牵引、冷却、计量和切割工序，完成塑料型材的产品生产，得到PVC塑料型材，挤出过程从料口到口模处的工艺温度分别为：1区：200～210℃、2区：210～220℃、3区：220～230℃、4区：230～235℃、5区：235～240℃、6区：230～240℃，熔体压力不超过10MPa；
步骤二所述PVC塑料型材的弯曲模量达到3020MPa，微卡软化达到82℃，拉伸冲击强度达到2800KJ/m2，简支梁冲击强度30KJ/m2，加热后尺寸变化率达到1.2％；
步骤一中所述的PVC改性材料是按以下制备的：
①、称量：按重量份数称量50份的PVC树脂、15份的低温增韧剂、4份的交联剂、0.1份的引发剂、20份的表面活性剂、0.4的抗氧剂、4份的稳定剂、2份的填充剂、1.5份的交联改性剂和3份的润滑剂；②、混合：将步骤①称取的50份PVC树脂、4份的稳定剂、0.4的抗氧剂和3份的润滑剂在温度为60℃下混合10min，得到混合物；③、混炼、交联：将步骤①称取的4份的交联剂、0.1份的引发剂和1.5份的交联改性剂在温度为60℃下混炼5min，然后在温度为160℃下交联15min，得到交联后产物；④、密炼挤出：将混合物、交联后产物、20份的表面活性剂、15份的低温增韧改性剂和2份的填充剂依次加入混料机中掺混10min，然后转移至高混机中，在温度为55℃下混合8min，经过平行双螺杆挤出机依次进行挤出、拉伸、冷却制粒得到PVC改性材料；所述的平行双螺杆挤出机在挤出过程中，从料口到口模处的工艺温度分别为：1区：160～165℃、2区：165～170℃、3区：175～180℃、4区：180～185℃、5区：185～190℃、6区：195～205℃，熔体压力为6MPa；
步骤①中所述的PVC树脂为K值在58～65之间的聚氯乙烯；
步骤①中所述的低温增韧剂为热塑性弹性体；
步骤①中所述的引发剂为过氧化二异丙苯；
步骤①中所述的表面活性剂为偏苯三酸三辛酯；
步骤①中所述的抗氧剂为抗氧剂1010/抗氧剂168混合物，其中所述的抗氧剂1010/抗氧剂168混合物由抗氧剂1010和抗氧剂168按抗氧剂1010与抗氧剂168的质量比1:1混合而成；
步骤①中所述的稳定剂为钙锌稳定剂；
步骤①中所述的交联改性剂为三烯丙基异三聚氰酸酯；
步骤①中所述的润滑剂为双马来酰胺酸；
步骤①中所述的交联剂为三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯；
步骤①中所述的填充剂为CaCO3-胶体二氧化硅混合物；其中所述的CaCO3-胶体二氧化硅混合物由CaCO3和胶体二氧化硅按CaCO3与胶体二氧化硅的质量比1:1混合而成；
步骤④中所述PVC改性材料的拉伸强度为23.2MPa，断裂伸长率为325％，冲击强度为22MPa。
2.利用PVC改性材料生产PVC塑料型材的方法，其特征在于利用PVC改性材料生产PVC塑料型材的方法是按以下步骤完成的：
一：称量：按重量份数称取50份PVC树脂、50份PVC改性材料、5～8份稳定剂、8～15份增韧剂、0.5～2份加工助剂、10～25份填充剂和3～5份润滑剂；二、成型：将50份PVC树脂、50份PVC改性材料、5～8份稳定剂、8～15份增韧剂、0.5～2份加工助剂、10～25份填充剂和3～5份润滑剂依次加入高混机中，在110～120℃下混合5min～10min，然后放入冷混装置混合3min～5min放料，进入双螺杆挤出机，在经过双螺杆挤出机挤出机挤出、拉伸、牵引、冷却、计量和切割工序，完成塑料型材的产品生产，得到PVC塑料型材，挤出过程从料口到口模处的工艺温度分别为：1区：200～210℃、2区：210～220℃、3区：220～230℃、4区：230～235℃、5区：235～240℃、6区：230～240℃，熔体压力不超过10MPa；
步骤二中所述PVC塑料型材的弯曲模量达到2998MPa，微卡软化达到86℃，拉伸冲击强度达到2697KJ/m2，简支梁冲击强度29KJ/m2，加热后尺寸变化率达到1.8％；
步骤一中所述的PVC改性材料是按以下步骤制备的：
①、称量：按重量份数称量50份的PVC树脂、20份的低温增韧剂、3份的交联剂、0.1份的引发剂、15份的表面活性剂、0.4的抗氧剂、4.5份的稳定剂、3份的填充剂、2份的交联改性剂和2份的润滑剂；②、混合：将步骤①称取的50份PVC树脂、4.5份的稳定剂、0.4的抗氧剂和2份的润滑剂在温度为60℃下混合10min，得到混合物；③、混炼、交联：将步骤①称取的3份的交联剂、0.1份的引发剂和2份的交联改性剂在温度为60℃下混炼5min，然后在温度为160℃下交联15min，得到交联后产物；④、密炼挤出：将混合物、交联后产物、15份的表面活性剂、20份的低温增韧改性剂和3份的填充剂依次加入混料机中掺混10min，然后转移至高混机中，在温度为55℃下混合8min，经过平行双螺杆挤出机依次进行挤出、拉伸、冷却制粒得到PVC改性材料；所述的平行双螺杆挤出机在挤出过程中，从料口到口模处的工艺温度分别为：1区：160～165℃、2区：165～170℃、3区：175～180℃、4区：180～185℃、5区：185～190℃、6区：195～205℃，熔体压力为6MPa；
步骤①中所述的PVC树脂为K值在58～65之间的聚氯乙烯；
步骤①中所述的低温增韧剂为热塑性弹性体；
步骤①中所述的引发剂为过氧化二异丙苯；
步骤①中所述的表面活性剂为偏苯三酸三辛酯；
步骤①中所述的抗氧剂为抗氧剂1010/抗氧剂168混合物，其中所述的抗氧剂1010/抗氧剂168混合物由抗氧剂1010和抗氧剂168按抗氧剂1010与抗氧剂168的质量比1:1混合而成；
步骤①中所述的稳定剂为钙锌稳定剂；
步骤①中所述的交联改性剂为三烯丙基异三聚氰酸酯；
步骤①中所述的润滑剂为双马来酰胺酸；
步骤①中所述的交联剂为三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯；
步骤①中所述的填充剂为CaCO3-胶体二氧化硅混合物；其中所述的CaCO3-胶体二氧化硅混合物由CaCO3和胶体二氧化硅按CaCO3与胶体二氧化硅的质量比1:1混合而成；
步骤④中所述PVC改性材料的拉伸强度为23.8MPa，断裂伸长率为302％，冲击强度为26MPa。
3.利用PVC改性材料生产PVC塑料型材的方法，其特征在于利用PVC改性材料生产PVC塑料型材的方法是按以下步骤完成的：
一：称量：按重量份数称取50份PVC树脂、50份PVC改性材料、5～8份稳定剂、8～15份增韧剂、0.5～2份加工助剂、10～25份填充剂和3～5份润滑剂；二、成型：将50份PVC树脂、50份PVC改性材料、5～8份稳定剂、8～15份增韧剂、0.5～2份加工助剂、10～25份填充剂和3～5份润滑剂依次加入高混机中，在110～120℃下混合5min～10min，然后放入冷混装置混合3min～5min放料，进入双螺杆挤出机，在经过双螺杆挤出机挤出机挤出、拉伸、牵引、冷却、计量和切割工序，完成塑料型材的产品生产，得到PVC塑料型材，挤出过程从料口到口模处的工艺温度分别为：1区：200～210℃、2区：210～220℃、3区：220～230℃、4区：230～235℃、5区：235～240℃、6区：230～240℃，熔体压力不超过10MPa；
步骤二中所述的PVC塑料型材的弯曲模量达到2891MPa，微卡软化达到80℃，拉伸冲击强度达到2902KJ/m2，简支梁冲击强度35KJ/m2，加热后尺寸变化率达到1.4％；
步骤一中所述的PVC改性材料是按以下步骤制备的：
①、称量：按重量份数称量50份的PVC树脂、26份的低温增韧剂、2份的交联剂、0.1份的引发剂、10份的表面活性剂、0.4的抗氧剂、5份的稳定剂、4份的填充剂、1.0份的交联改性剂和1份的润滑剂；②、混合：将步骤①称取的50份PVC树脂、5份的稳定剂、0.4的抗氧剂和1份的润滑剂在温度为60℃下混合10min，得到混合物；③、混炼、交联：将步骤①称取的2份的交联剂、0.1份的引发剂和1.0份的交联改性剂在温度为60℃下混炼5min，然后在温度为160℃下交联15min，得到交联后产物；④、密炼挤出：将混合物、交联后产物、10份的表面活性剂、26份的低温增韧改性剂和4份的填充剂依次加入混料机中掺混10min，然后转移至高混机中，在温度为55℃下混合8min，经过平行双螺杆挤出机依次进行挤出、拉伸、冷却制粒得到PVC改性材料；所述的平行双螺杆挤出机在挤出过程中，从料口到口模处的工艺温度分别为：1区：160～165℃、2区：165～170℃、3区：175～180℃、4区：180～185℃、5区：185～190℃、6区：195～205℃，熔体压力为6MPa；
步骤①中所述的PVC树脂为K值在58～65之间的聚氯乙烯；
步骤①中所述的低温增韧剂为热塑性弹性体；
步骤①中所述的引发剂为过氧化二异丙苯；
步骤①中所述的表面活性剂为偏苯三酸三辛酯；
步骤①中所述的抗氧剂为抗氧剂1010/抗氧剂168混合物，其中所述的抗氧剂1010/抗氧剂168混合物由抗氧剂1010和抗氧剂168按抗氧剂1010与抗氧剂168的质量比1:1混合而成；
步骤①中所述的稳定剂为钙锌稳定剂；
步骤①中所述的交联改性剂为三烯丙基异三聚氰酸酯；
步骤①中所述的润滑剂为双马来酰胺酸；
步骤①中所述的交联剂为三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯；
步骤①中所述的填充剂为CaCO3-胶体二氧化硅混合物；其中所述的CaCO3-胶体二氧化硅混合物由CaCO3和胶体二氧化硅按CaCO3与胶体二氧化硅的质量比1:1混合而成；
步骤④中所述PVC改性材料的拉伸强度为24.5MPa，断裂伸长率为288％，冲击强度为31MPa。
4.利用PVC改性材料生产PVC塑料型材的方法，其特征在于利用PVC改性材料生产PVC塑料型材的方法是按以下步骤完成的：
一：称量：按重量份数称取50份PVC树脂、50份PVC改性材料、5～8份稳定剂、8～15份增韧剂、0.5～2份加工助剂、10～25份填充剂和3～5份润滑剂；二、成型：将50份PVC树脂、50份PVC改性材料、5～8份稳定剂、8～15份增韧剂、0.5～2份加工助剂、10～25份填充剂和3～5份润滑剂依次加入高混机中，在110～120℃下混合5min～10min，然后放入冷混装置混合3min～5min放料，进入双螺杆挤出机，在经过双螺杆挤出机挤出机挤出、拉伸、牵引、冷却、计量和切割工序，完成塑料型材的产品生产，得到PVC塑料型材，挤出过程从料口到口模处的工艺温度分别为：1区：200～210℃、2区：210～220℃、3区：220～230℃、4区：230～235℃、5区：235～240℃、6区：230～240℃，熔体压力不超过10MPa；
步骤二中所述的PVC塑料型材的弯曲模量达到3300MPa，微卡软化达到87℃，拉伸冲击强度达到2850KJ/m2，简支梁冲击强度32KJ/m2，加热后尺寸变化率达到1.6％；
步骤一中所述的PVC改性材料是按以下步骤完成的：
①、称量：按重量份数称量50份的PVC树脂、30份的低温增韧剂、1份的交联剂、0.3份的引发剂、5份的表面活性剂、0.4的抗氧剂、5.5份的稳定剂、5份的填充剂、1.3份的交联改性剂和1.5份的润滑剂；②、混合：将步骤①称取的50份PVC树脂、5.5份的稳定剂、0.4的抗氧剂和1.5份的润滑剂在温度为60℃下混合10min，得到混合物；③、混炼、交联：将步骤①称取的1份的交联剂、0.3份的引发剂和1.3份的交联改性剂在温度为60℃下混炼5min，然后在温度为160℃下交联15min，得到交联后产物；④、密炼挤出：将混合物、交联后产物、5份的表面活性剂、30份的低温增韧改性剂和5份的填充剂依次加入混料机中掺混10min，然后转移至高混机中，在温度为55℃下混合8min，经过平行双螺杆挤出机依次进行挤出、拉伸、冷却制粒得到PVC改性材料；所述的平行双螺杆挤出机在挤出过程中，从料口到口模处的工艺温度分别为：1区：160～165℃、2区：165～170℃、3区：175～180℃、4区：180～185℃、5区：185～190℃、6区：195～205℃，熔体压力为6MPa；
步骤①中所述的PVC树脂为K值在58～65之间的聚氯乙烯；
步骤①中所述的低温增韧剂为热塑性弹性体；
步骤①中所述的引发剂为过氧化二异丙苯；
步骤①中所述的表面活性剂为偏苯三酸三辛酯；
步骤①中所述的抗氧剂为抗氧剂1010/抗氧剂168混合物，其中所述的抗氧剂1010/抗氧剂168混合物由抗氧剂1010和抗氧剂168按抗氧剂1010与抗氧剂168的质量比1:1混合而成；
步骤①中所述的稳定剂为钙锌稳定剂；
步骤①中所述的交联改性剂为三烯丙基异三聚氰酸酯；
步骤①中所述的润滑剂为双马来酰胺酸；
步骤①中所述的交联剂为三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯；
步骤①中所述的填充剂为CaCO3-胶体二氧化硅混合物；其中所述的CaCO3-胶体二氧化硅混合物由CaCO3和胶体二氧化硅按CaCO3与胶体二氧化硅的质量比1:1混合而成；
步骤④中所述PVC改性材料的拉伸强度为25.3MPa，断裂伸长率为275％，冲击强度为35MPa。
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