CN105153596A

CN105153596A - 一种pvc线条及其制备方法

Info

Publication number: CN105153596A
Application number: CN201510648604.1A
Authority: CN
Inventors: 陈龙弟
Original assignee: Shanghai Yanzi Chemical Technology Co Ltd
Current assignee: Shanghai Yanzi Chemical Technology Co Ltd
Priority date: 2015-10-09
Filing date: 2015-10-09
Publication date: 2015-12-16

Abstract

本发明公开了一种PVC线条及其制备方法，所述PVC线条由下述重量份的原料制备而成：PVC树脂80-120份、木质粉料50-70份、稳定剂0.1-1份、发泡剂3-7份、硬脂酸1-2份、聚乙烯蜡1-2份、轻质碳酸钙10-30份、增韧剂5-10份。本发明获得的PVC线条的热稳定性好，韧度得到显著提高，采用传统的热压机即可实现，不必对加工设备进行改造，简便易行，成本低廉。

Description

一种PVC线条及其制备方法

技术领域

本发明涉及聚氯乙烯板材技术领域，具体涉及一种PVC线条极其制备法。

背景技术

随着建筑业的飞速发展，模板工程的地位日益突出，模板技术直接影响工程建设的质量、造价和效益，同时绿色、低碳、可持续等理念也在各类工程应用中逐渐成为热点。传统的建筑模板如木模板、竹胶合板、木胶合板等需要大量使用木材，不仅造成森林资源的破坏，而且废弃物无法实现再次利用，大部分被弃置或焚烧，极易造成环境污染。现代钢模板的生产耗能、材料费用、安装费用都较高，比较适用于大模板、工具式模板的使用。加之塑料行业的不断发展，因此，木塑复合模板应运而生，它结合了木材与塑料的优点，如耐候、可靠、环保、便利、可回收等。

PVC材料作为合成材料中产量、用量最大的品种之一，具有非常优良的综合性能，如阻燃、绝缘、耐酸碱、耐磨损等，而且成本低廉、原材料充足、废旧产品大部分可回收利用，在日用品、外包装、建筑行业、农业、电子等领域应用广泛。

虽然PVC材料的综合性能很好，但缺陷也很明显，主要有如下几点：

(1)耐老化性差：在光、氧气的综合作用下将缓慢分解，在80℃左右就开始释放HCl气体，该温度远低于材料的加工成型温度，同时对已成型材料的日常使用也产生较大影响。正因为这样，研究PVC材料的抗老化性能在该材料的发展中一直处于重要位置。

(2)耐热性差：PVC树脂在高温时易分解，当温度高于100℃时，开始分解并释放HCl，其分解速度随温度的提高而加快，同时，该材料受力时会变软，出现流动性，因此在加工时需掺加稳定剂。

(3)抗冲击性能差：硬质PVC抗冲击性较差，易发生脆断，PVC板材一般选用软质材料，以发泡挤塑工艺成型。

PVC复合塑料加工成型时其塑化的温度与分解的温度相近，又因为其自身的热稳定性及脆性等较差，所以加工时必须掺加稳定剂、填料、冲击性能改性剂、增塑剂、填料等外加剂，并进行合理搭配。

聚氯乙烯树脂在加工时需要进行增韧改性，目前一般采用弹性体增韧和刚性粒子增韧两种方法。

聚氯乙烯树脂颗粒的结构对加工性能有重要影响。一般情况下树脂的粒径主要分布在100～150μm时，加工性能较好。

树脂的表观密度与生产加工速度有直接关系，在挤塑过程中，挤出的速度随着PVC树脂表观密度的增加而相应提高。

材料的孔隙率与其吸收增速剂的速度成正比，增塑剂的加入有助于降低加工温度并改善物理性能，因此在可能的情况下，应提高树脂材料的孔隙率以增大增塑剂的吸收量。

PVC树脂材料的粘度及熔体强度也是考核材料加工性能优劣的重要指标，以熔融因数F来衡量。

PVC热稳定性及脆性等较差，使其应用受到限制。因此发明一种稳定性好、韧性好的PVC复合塑料存在需求。

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PVC线条及其制备方法。

本发明目的是通过如下技术方案实现的：

一种PVC线条，由下述重量份的原料制备而成：

PVC树脂80-120份、木质粉料50-70份、稳定剂0.1-1份、发泡剂3-7份、硬脂酸1-2份、聚乙烯蜡1-2份、轻质碳酸钙10-30份、增韧剂5-10份。

优选地，所述的增韧剂选自马来酸酐接枝高分子弹性体，优选POE-g-MAH、PP-g-MAH、HDPE-g-MAH、PE-g-MAH、EVA-g-MAH、SEBS-g-MAH、EPDM-g-MAH中的一种或多种的混合物。

更优选地，所述的增韧剂由PP-g-MAH、EPDM-g-MAH和HDPE-g-MAH混合而成，所述PP-g-MAH、EPDM-g-MAH、HDPE-g-MAH的质量比为(1-3)：(1-3)：(1-3)。

优选地，所述的稳定剂为三盐基硫酸铅、二盐基亚磷酸铅、二盐基硬脂酸铅、硬脂酸锌、硬脂酸钙、硫醇甲基锡、二月硅酸二丁基锡中的一种或多种的混合物。

更优选的，所述的稳定剂为硫醇甲基锡。

优选的，所述的木质粉料为秸秆和/或木材的颗粒。

本发明还提供了上述PVC线条的制备方法，包括以下步骤：

(1)原料粉碎；

(2)将原料送入热压机；

(3)冷却定型。

优选地，

所述步骤(1)中原料粉碎成40-80目的颗粒。

所述步骤(2)中热压机的温度120-130℃，压力8Mpa-10Mpa。

所述步骤(3)中用水降温冷却定型。

本发明获得的PVC线条的热稳定性好，韧度得到显著提高，采用传统的热压机即可实现，不必对加工设备进行改造，简便易行，成本低廉。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步的说明，以下所述，仅是对本发明的较佳实施例而已，并非对本发明做其他形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更为同等变化的等效实施例。凡是未脱离本发明方案内容，依据本发明的技术实质对以下实施例所做的任何简单修改或等同变化，均落在本发明的保护范围内。

实施例中各原料介绍：

PVC树脂，采用齐鲁石化公司生产的牌号为S-700的PVC树脂。

稳定剂，采用深圳市创宝齐化工有限公司的硫醇甲基锡热稳定剂，型号：SC-688。

木质粉料，采用100目木材颗粒。

发泡剂，采用自东莞市鼎海塑胶化工有限公司的AC发泡剂。

轻质碳酸钙，采用上海蒙美化工有限公司生产的轻质碳酸钙，型号：800。

硬脂酸，采用吴江市泉诚化工有限公司的型号200的硬脂酸。

聚乙烯蜡，采用上海贝青利实业发展有限公司生产的聚乙烯蜡，型号：A蜡。

PP-g-MAH，采用自苏州亚赛塑化有限公司生产的PP-g-MAH。

EPDM-g-MAH，采用顺德区发邦贸易有限公司生产的EPDM-g-MAH。

HDPE-g-MAH，采用苏州亚赛塑化有限公司生产的HDPE-g-MAH。

热压机，采用江苏金坛蓝星机械厂生产的型号为RY-100的热压成型机。

实施例1

称取各原料(重量份)：PVC树脂100份、木质粉料60份、稳定剂0.5份、发泡剂5份、硬脂酸1份、聚乙烯蜡1份、轻质碳酸钙20份、增韧剂9份。

所述的增韧剂由PP-g-MAH、EPDM-g-MAH和HDPE-g-MAH混合而成，所述PP-g-MAH、EPDM-g-MAH、HDPE-g-MAH的质量比为1：1：1。

(1)将上述原料混合，粉碎成60目的颗粒；

(2)将原料送入热压机，温度125℃，压力9Mpa；

(3)冷却定型，用水降温至室温。

实施例2

按实施例1的原料配比和方法制备PVC线条，区别仅在于：将增韧剂替换为PP-g-MAH与EPDM-g-MAH质量比为1：1的混合物。

实施例3

按实施例1的原料配比和方法制备PVC线条，区别仅在于：将增韧剂替换为PP-g-MAH与HDPE-g-MAH质量比为1：1的混合物。

实施例4

按实施例1的原料配比和方法制备PVC线条，区别仅在于：将增韧剂替换为EPDM-g-MAH与HDPE-g-MAH质量比为1：1的混合物。

测试例1：拉伸性能测试

对实施例1-4制备得到的PVC线条进行拉伸性能测试。由于没有现行木塑板测试标准，本次实验采用ASTMD638-2003塑料拉伸性能标准测试方法。

试验试样采用Ⅱ类哑铃型试样。对于软质的热塑性塑料及板材，试验试样一般采用Ⅱ型，注塑、模压或机械加工都可以，并且以往经验认为试样的最佳测试厚度为2mm，而新型PVC复合塑料板材应用时间较短，相关的塑料测试规范未曾给出具体的厚度要求，ASTMD638-2003中提出，在测定塑料的力学性能时，试样的厚度最大可达到14mm，过大时应对试样进行处理，使其厚度保证在14mm以内。多研究表明，试样的厚度对于塑料力学性能测试的影响是显而易见的，本次测试的原材料是双面结皮内部微发泡的材料，材料各层的密度是有差别的，若对原材料的厚度进行处理，将会对材料力学性能的测试结果产生较大影响。根据ASTM国际材料试验协会标准推荐，本试样具体的外形尺寸为总长185.0mm、标距50.0mm、宽度12.0mm、厚度、12.0mm。

PVC线条的拉伸试验采用UTM-1422万能材料试验机，试样由冲片机制得，试验前对可能有影响试验结果缺陷的试样进行筛查，随机选取5个试样进行拉伸试验。在拉伸试验中，试样先前的受力情况、试验时的环境温度、拉伸的速度等对该试验的影响是很重要的，故在本次实验中。为了尽可能降低这些因素对试验结果的影响，对试样进行了相关处理。试样制得后，在预测的小变形弹性范围内进行预拉加载，卸载后在温度(25±2)℃、相对湿度(65±5)％的标准环境中放置了24h。在制得的试样中每个实施例随机选取五个进行试验，并检验试验试样的外观以使其不会影响试验结果的准确性。根据塑料拉伸试验标准推荐，本次拉伸试验的速率选用2mm/min。试验时环境温度23℃，相对湿度64％。具体测试结果见表1。

表1PVC线条试样的抗拉试验数据

由表1测试结果，实施例1使用了PP-g-MAH、EPDM-g-MAH、HDPE-g-MAH复配的增韧剂，与实施例2-4省略其中任意一种相比，在增韧剂加入总量相同的情况下，得到的PVC线条抗拉强度更高，断裂伸长率更大。

测试例2弯曲测试

在确定试验依据时，考虑到PVC复合塑料模板的应用主要是实现以塑代木，新型木塑材料试验标准缺乏，故参考《塑料弯曲性能的测定》(GB/T9341-2008)以及《混凝土模板用胶合板》(GBT17656—2008)中的相关规定进行试验。

本次材料的弯曲试验采用UTM-1422万能材料试验机。以把试样支撑成简支梁，在跨中以2mm/min匀速弯曲，直至应力不再增加或达到5％的应变时停止试验，试样加载时保证加荷辊轴线与试样的长轴中心线垂直。试样为长方形板，由制样机制得，试样的具体尺寸为总长240.0mm、跨径200.0mm、宽度20.0mm、厚度、12.0mm。

试样制得后，在温度(25±2)℃、相对湿度(65±5)％的标准环境中放置了24h。在制得的试样中每个实施例随机选取五个进行试验，并检验试验试样的外观以使其不会影响试验结果的准确性。试样断裂时，断裂位置在简支梁跨中1/3以外的试验结果作废，重新随机选取试样进行试验。试验时环境温度23℃，相对湿度63％。抗弯性能数据见表2。

表2PVC线条的抗弯性能试验数据

试样名称

弯曲强度/MPa

弹性模量/MPa

弯曲强度下的应变/％

实施例1	25.9	2689.7	3.31
				实施例2	23.4	2536.1	3.08
实施例3	23.6	2498.7	3.01
				实施例4	24.1	2390.7	3.12

由表2测试结果，实施例1使用了PP-g-MAH、EPDM-g-MAH、HDPE-g-MAH复配的增韧剂，与实施例2-4省略其中任意一种相比，在增韧剂加入总量相同的情况下，得到的PVC线条弯曲强度更高，弹性模量更高。

Claims

1.一种PVC线条，其特征在于，由下述重量份的原料制备而成：PVC树脂80-120份、木质粉料50-70份、稳定剂0.1-1份、发泡剂3-7份、硬脂酸1-2份、聚乙烯蜡1-2份、轻质碳酸钙10-30份、增韧剂5-10份。

2.如权利要求1所述的PVC线条，其特征在于，所述的增韧剂由PP-g-MAH、EPDM-g-MAH和HDPE-g-MAH混合而成，所述PP-g-MAH、EPDM-g-MAH、HDPE-g-MAH的质量比为(1-3)：(1-3)：(1-3)。

3.如权利要求1所述的PVC线条，其特征在于，所述的木质粉料为秸秆和/或木材的颗粒。

4.如权利要求1-3任一项所述的PVC线条的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)原料粉碎；

(2)将原料送入热压机；

(3)冷却定型。

5.如权利要求4所述的PVC线条的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中原料粉碎成40-80目的颗粒。

6.如权利要求4所述的PVC线条的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中热压机的温度120-130℃，压力8Mpa-10Mpa。