CN104910551A - 一种pvc树脂材料及其制备与应用方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种PVC树脂材料及其制备与应用方法，属于特种树脂技术领域。本发明PVC树脂材料通过将PVC与PVC稳定剂在熔融状态下均匀混合后冷却得到。所述PVC稳定剂主要包括MBS抗冲击改进剂、丙烯酸脂、内润滑剂、氧化聚乙烯蜡、四丁基锡。本发明PVC树脂材料可用于制备投掷型灭火逃生瓶。本发明PVC树脂材料具有柔韧性好、抗压能力强且易碎性非常好等优点。本发明PVC树脂材料制备方法工艺简单、成本低、适于大规模生产。采用本发明PVC树脂材料制备的投掷型灭火逃生瓶，瓶体质地柔韧，抗挤压能力强且易碎性非常好。

Description

一种PVC树脂材料及其制备与应用方法

技术领域

本发明涉及特种树脂技术领域，具体而言，涉及一种PVC树脂材料及其制备与应用方法。

背景技术

树脂通常是指受热后有软化或熔融范围，软化时在外力作用下有流动倾向，常温下是固态、半固态，有时也可以是液态的有机聚合物。广义地讲，可以作为塑料制品加工原料的任何高分子化合物都称为树脂。树脂是制造塑料的主要原料，也用来制涂料(是涂料的主要成膜物质，如：醇酸树脂、丙烯酸树脂、合成脂肪酸树脂，该类树脂于长三角及珠三角居多，也是涂料业相对旺盛的地区，如长兴化学、纽佩斯树脂、三盈树脂、帝斯曼先达树脂等)、黏合剂、绝缘材料等，合成树脂在工业生产中，被广泛应用于液体中杂质的分离和纯化，有大孔吸附树脂、离子交换树脂、以及一些专用树脂。

聚氯乙烯树脂(全名Polyvinylchlorid，简称PVC)，主要成份为聚氯乙烯，另外加入其他成分来增强其耐热性，韧性，延展性等。它是当今世界上深受喜爱、颇为流行并且也被广泛应用的一种合成材料。它的全球使用量在各种合成材料中高居第二。

PVC树脂色泽鲜艳、耐腐蚀、牢固耐用，由于在制造过程中增加了增塑剂、抗老化剂等一些有毒辅助材料，故其产品一般不存放食品和药品。

PVC树脂其实是一种乙烯基的聚合物质。简单地说，盐的水溶液在电流作用发生化学分解。这一过程会产生氯、苛性钠和氢气。精炼、裂化石油或汽油能产生乙烯。当氯和乙烯混合后，就会产生二氯乙烯；二氯乙烯又可以转换产生氯化乙烯基，它是聚氯乙烯的基本组成部分。聚合过程将氯化乙烯基分子连接在一起组成了聚氯乙烯链。以这种方式生成的聚氯乙烯呈白色粉末状。它是不能单独使用的，但是可以与其它成分混合生成许多产品。

PVC树脂，物理外观为白色粉末，无毒、无臭。相对密度1.35－1.46，折射率1.544(20℃)不溶于水，汽油，酒精和氯乙烯，溶于丙酮，二氯乙烷，二甲苯等溶剂，化学稳定性很高，具有良好的可塑性。除少数有机溶剂外，常温下可耐任何浓度的盐酸、90％以下的硫酸、50-60％的硝酸及20％以下的烧碱，此外，对于盐类亦相当稳定；PVC树脂在火焰上能燃烧并放出HCl，但离开火焰即自熄，是一种“自熄性”、“难燃性”物质；PVC树脂在100℃以上开始分解并缓慢放出HCl，随着温度上升，分解与释放HCl速度加快，致使PVC变色。

PVC树脂是由氯乙烯通过自由基聚合而合成的。由悬浮聚合法、乳液聚合法和本体聚合法，以悬浮聚合法为主，约占PVC总产量的80％左右。行业内一般将PVC生产工艺依据氯乙烯单体的获得方法来区分，可分为电石法、乙烯法和进口(EDC、VCM)单体法(习惯上把乙烯法和进口单体法统称为乙烯法)。根据生产方法的不同，PVC纯粉分为：通用型PVC树脂、高聚合度PVC树脂、交联PVC树脂。通用型PVC树脂是由氯乙烯单体在引发剂的作用下聚合形成的；高聚合度PVC树脂是指在氯乙烯单体聚合体系中加入链增长剂聚合而成的树脂；交联PVC树脂是在氯乙烯单体聚合体系中加入含有双烯和多烯的交联剂聚合而成的树脂。

采用现有技术方法所制备的PVC树脂材料，坚固耐用、易成型、不易脆、能够长期保存，但对于需要使用易碎材料的情况，其应用受到了限制；此外，现有技术通过对PVC树脂材料改性所制备的易脆性材料，其易脆性能仍不能达到实际应用的需要。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种PVC树脂材料，所述的PVC树脂材料具有柔韧性好、抗压能力强且易碎性非常好等优点。

本发明的第二目的在于提供一种所述的PVC树脂材料的制备及应用方法，该方法工艺简单、成本低、适于大规模生产。

为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

一种PVC树脂材料，所述PVC树脂材料主要由以下质量分数的原料制备得到：

PVC稳定剂5％-15％，余量为PVC；

所述PVC稳定剂主要包括以下质量份数的成分：

MBS(甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯)抗冲击改进剂3-7份、丙烯酸脂(助剂)1-3份、内润滑剂0.5-1.5份、氧化聚乙烯蜡0.1-0.5份、四丁基锡1-2份。

所述的PVC树脂材料具有柔韧性好、抗压能力强且易碎性非常好等优点。所述PVC稳定剂采用特殊配方，各组分综合作用能够调节改善PVC树脂材料的性能，使其在能够保持一定抗压能力的情况下，易碎易脆，适用于特殊用途。

所述PVC材料中还含有色粉，所述色粉的颜色和用量和根据实际需要确定。

所述内润滑剂为脂肪酸脂、脂肪醇、硬脂酸、硬脂酸酯和硬脂酸盐中的一种或多种。

所述内润滑剂优选为硬脂酸。

所述丙烯酸酯优选为丙烯酸甲酯。

所述PVC树脂材料优选主要由以下质量分数的原料制备得到：

PVC稳定剂8％-12％，余量为PVC；

进一步地，所述PVC树脂材料优选主要由以下质量分数的原料制备得到：

PVC稳定剂10％，余量为PVC。

所述PVC稳定剂优选主要包括以下质量份数的成分：

MBS抗冲击改进剂4-6份、丙烯酸脂1.5-2.5份、内润滑剂0.8-1.4份、氧化聚乙烯蜡0.1-0.3份、四丁基锡1.5-1.8份；

进一步地，所述PVC稳定剂优选主要包括以下质量份数的成分：

MBS抗冲击改进剂5份、丙烯酸脂2份、内润滑剂1.1份、氧化聚乙烯蜡0.1份、四丁基锡1.7份。

采用优化配方制备得到的PVC树脂材料，其抗压能力和易碎性好，完全能够满足日常保存及特殊情况使用的需要。

一种PVC树脂材料的制备方法，通过将PVC与PVC稳定剂在熔融状态下均匀混合后冷却得到所述PVC树脂材料，该方法工艺简单、成本低、适于大规模生产。

一种PVC树脂材料的应用方法，所述PVC树脂材料用于制备投掷型灭火逃生瓶。

所述投掷型灭火逃生瓶的制备方法包括如下步骤：

(1)将PVC与PVC稳定剂通过挤出机熔融混合均匀并成型为管坯；

(2)闭合模具夹住管坯，插入吹塑头；

(3)通入压缩空气，再压缩空气的作用下型坯膨胀并附着在型腔壁上成型；

(4)成型后保压、冷却、定型并放出制品内的压缩空气；

(5)开模取出制品，切除尾料，得到一种投掷型灭火逃生瓶。

采用本发明PVC树脂材料制备的投掷型灭火逃生瓶，瓶体质地柔韧，抗挤压能力强，可承受70公斤左右的重量；易碎性非常好，离地0.5米，以任何姿态使其自由落体，都能达到破碎的效果。损坏后的容器碎片，可以简单地作为家庭生活垃圾处理即可。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本发明PVC树脂材料具有柔韧性好、抗压能力强且易碎性非常好等优点。所述PVC稳定剂采用特殊配方，各组分综合作用能够调节改善PVC树脂材料的性能，使其在能够保持一定抗压能力的情况下，易碎易脆，适用于特殊用途。本发明PVC树脂材料制备方法工艺简单、成本低、适于大规模生产。采用本发明PVC树脂材料制备的投掷型灭火逃生瓶，瓶体质地柔韧，抗挤压能力强，可承受70公斤左右的重量；易碎性非常好，离地0.5米，以任何姿态使其自由落体，都能达到破碎的效果。损坏后的容器碎片，可以简单地作为家庭生活垃圾处理即可。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

采用本发明PVC树脂材料制备投掷型灭火逃生瓶，包括如下步骤：

(1)将PVC与PVC稳定剂通过挤出机熔融混合均匀并成型为管坯；

(2)闭合模具夹住管坯，插入吹塑头；

(3)通入压缩空气，再压缩空气的作用下型坯膨胀并附着在型腔壁上成型；

(4)成型后保压、冷却、定型并放出制品内的压缩空气；

(5)开模取出制品，切除尾料，得到一种投掷型灭火逃生瓶。

采用本发明PVC树脂材料及常规吹塑中空成型工艺制备投掷型灭火逃生瓶，具体制备条件对产品的抗压性能及易碎性能无影响。可以选择不同模具，将产品定型为所需尺寸的不同形状。为了方便进行比较，以下实施例将投掷型灭火逃生瓶定型为常规600mL容积直筒型逃生瓶状。

实施例1

采用上述方法制备一种投掷型灭火逃生瓶，所使用的PVC树脂材料由以下质量分数的原料制备得到：

PVC稳定剂5％，余量为PVC；

所述PVC稳定剂包括以下质量份数的成分：

MBS(甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯)抗冲击改进剂3份、丙烯酸脂(助剂)1份、内润滑剂0.5份、氧化聚乙烯蜡0.1份、四丁基锡1份。

所述丙烯酸酯为丙烯酸甲酯。

所述内润滑剂为硬脂酸丁脂。

实施例2

采用与实施例1相同的方法制备一种投掷型灭火逃生瓶，区别在于，所使用的PVC树脂材料由以下质量分数的原料制备得到：

PVC稳定剂15％，余量为PVC；

所述PVC稳定剂包括以下质量份数的成分：

MBS抗冲击改进剂7份、丙烯酸脂3份、内润滑剂1.5份、氧化聚乙烯蜡0.5份、四丁基锡2份。

所述丙烯酸酯为丙烯酸乙酯。

所述内润滑剂为单硬脂酸甘油酯。

此外，还添加了占PVC稳定剂和PVC总质量0.1％的市售蓝色色粉。

实施例3

采用与实施例1相同的方法制备一种投掷型灭火逃生瓶，区别在于，所使用的PVC树脂材料由以下质量分数的原料制备得到：

PVC稳定剂8％，余量为PVC；

所述PVC稳定剂包括以下质量份数的成分：

MBS抗冲击改进剂4份、丙烯酸脂1.5份、内润滑剂0.8份、氧化聚乙烯蜡0.1份、四丁基锡1.5份。

所述丙烯酸酯为2-甲基丙烯酸甲酯1份和2-甲基丙烯酸乙酯0.5份。

所述内润滑剂为硬脂酸铅0.4份和硬脂酸钙0.4份。

实施例4

采用与实施例1相同的方法制备一种投掷型灭火逃生瓶，区别在于，所使用的PVC树脂材料由以下质量分数的原料制备得到：

PVC稳定剂12％，余量为PVC；

所述PVC稳定剂包括以下质量份数的成分：

MBS抗冲击改进剂6份、丙烯酸脂2.5份、内润滑剂1.4份、氧化聚乙烯蜡0.3份、四丁基锡1.8份。

所述丙烯酸酯为丙烯酸正丁酯。

所述内润滑剂为硬脂酸甘油酯。

此外，还添加了占PVC稳定剂和PVC总质量0.2％的市售红色色粉。

实施例5

采用与实施例1相同的方法制备一种投掷型灭火逃生瓶，区别在于，所使用的PVC树脂材料由以下质量分数的原料制备得到：

PVC稳定剂10％，余量为PVC；

所述PVC稳定剂包括以下质量份数的成分：

MBS抗冲击改进剂5份、丙烯酸脂2份、内润滑剂1.1份、氧化聚乙烯蜡0.1份、四丁基锡1.7份。

所述丙烯酸酯为丙烯酸甲酯。

所述内润滑剂为硬脂酸。

将本发明实施例1-5所得投掷型灭火逃生瓶与相同形状及规格的市售某品牌投掷型灭火逃生瓶(对比例1)进行比较实验，分别填装600mL同种灭火剂，结果如下：

表1投掷型灭火逃生瓶比较实验结果

从表1可以看出，采用本发明PVC树脂材料制备的投掷型灭火逃生瓶瓶体质地柔韧，抗挤压能力强，可承受70公斤的重量；易碎性非常好，离地0.5米，以任何姿态使其自由落体，都能达到破碎的效果，能够有效保证灭火效果。

尽管已用具体实施例来说明和描述了本发明，然而应意识到，在不背离本发明的精神和范围的情况下可以作出许多其它的更改和修改。因此，这意味着在所附权利要求中包括属于本发明范围内的所有这些变化和修改。

Claims (10)

1.一种PVC树脂材料，其特征在于，所述PVC树脂材料主要由以下质量分数的原料制备得到：

PVC稳定剂5％-15％，余量为PVC；

所述PVC稳定剂主要包括以下质量份数的成分：

MBS抗冲击改进剂3-7份、丙烯酸脂1-3份、内润滑剂0.5-1.5份、氧化聚乙烯蜡0.1-0.5份、四丁基锡1-2份。

2.根据权利要求1所述的一种PVC树脂材料，其特征在于，所述PVC材料中还含有色粉。

3.根据权利要求1所述的一种PVC树脂材料，其特征在于，所述内润滑剂为脂肪酸脂、脂肪醇、硬脂酸、硬脂酸酯和硬脂酸盐中的一种或多种，优选为硬脂酸。

4.根据权利要求1所述的一种PVC树脂材料，其特征在于，所述PVC树脂材料主要由以下质量分数的原料制备得到：

PVC稳定剂8％-12％，余量为PVC。

5.根据权利要求4所述的一种PVC树脂材料，其特征在于，所述PVC树脂材料主要由以下质量分数的原料制备得到：

PVC稳定剂10％，余量为PVC。

6.根据权利要求1所述的一种PVC树脂材料，其特征在于，所述PVC稳定剂主要包括以下质量份数的成分：

MBS抗冲击改进剂4-6份、丙烯酸脂1.5-2.5份、内润滑剂0.8-1.4份、氧化聚乙烯蜡0.1-0.3份、四丁基锡1.5-1.8份。

7.根据权利要求6所述的一种PVC树脂材料，其特征在于，所述PVC稳定剂主要包括以下质量份数的成分：

MBS抗冲击改进剂5份、丙烯酸脂2份、内润滑剂1.1份、氧化聚乙烯蜡0.1份、四丁基锡1.7份。

8.如权利要求1-7任一项所述的一种PVC树脂材料的制备方法，其特征在于：所述PVC树脂材料通过将PVC与PVC稳定剂在熔融状态下均匀混合后冷却得到。

9.如权利要求1-7任一项所述的一种PVC树脂材料的应用方法，其特征在于：所述PVC树脂材料用于制备投掷型灭火逃生瓶。

10.根据权利要求9所述的应用方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)将PVC与PVC稳定剂通过挤出机熔融混合均匀并成型为管坯；

(2)闭合模具夹住管坯，插入吹塑头；

(3)通入压缩空气，再压缩空气的作用下型坯膨胀并附着在型腔壁上成型；

(4)成型后保压、冷却、定型并放出制品内的压缩空气；

(5)开模取出制品，切除尾料，得到一种投掷型灭火逃生瓶。