CN105255060A

CN105255060A - Pvc-mma复合材料和塑料制品

Info

Publication number: CN105255060A
Application number: CN201510765047.1A
Authority: CN
Inventors: 安小革
Original assignee: Shenzhen Yicai Hongxiang New Material Technology Co Ltd
Current assignee: Shenzhen Yicai Hongxiang New Material Technology Co Ltd
Priority date: 2015-11-11
Filing date: 2015-11-11
Publication date: 2016-01-20
Anticipated expiration: 2035-11-11
Also published as: CN105255060B

Abstract

本发明涉及一种PVC-MMA复合材料，其包括包含如下质量百分含量的成分：聚氯乙烯26%-91%，丙烯酸树酯5%-70%，稳定剂3%-10%，助剂0.5%-3%。上述PVC-MMA复合材料通过丙烯酸树酯对PVC进行改性，并加入稳定剂，可明显提高其稳定性、耐候性和抗冲击性，使PVC更容易加工，可广泛应用于各种PVC板材、管材、门窗等等。

Description

PVC-MMA复合材料和塑料制品

技术领域

本发明涉及高分子复合材料技术领域，具体涉及一种PVC-MMA复合材料和塑料制品。

背景技术

随着目前科技发展和人们生活水平的不断提高，高分子材料越来越多的应用于日常生活中，例如，各种各样的生活塑胶制品，汽车配件，电器外壳等领域。尤其是对于一些长期暴露在外的塑胶产品，如门窗型材产品，一方面要求有光滑的外表，另一方面要求有较高的机械强度、抗冲击力和耐候性。

PVC材料是目前应用最为广泛的塑料之一，通常用于板材、管材、鞋底、玩具、门窗、电线外皮、文具、包装盒等产品中。虽然PVC材料具有较好的化学物理性能，化学稳定性也较好，但是热稳定性差，不易加工。因此，PVC实际应用中，都通常先对其进行改性，通过添加相关助剂或功能材料成分，以赋予PVC材料优化性能和功能性，如提高产品的韧性、抗冲击性、耐腐蚀性、稳定性、机械强度等多种性能。现有的PVC复合材料多种多样，例如，目前较为广泛的PVC/ABS复合材料，以弥补PVC抗冲击性、耐热性等方面的不足。然而，ABS塑料的耐候性较差，耐老化性能不足，长期暴露于光、热、氧化环境中稳定性差，不适宜于户外产品，这对其是一个较大的限制。

发明内容

有鉴于此，提供一种具有良好稳定性、耐候性和抗冲击性的PVC-MMA复合材料。

一种PVC-MMA复合材料，其包含如下质量百分含量的成分：

聚氯乙烯26%-91%，

丙烯酸树酯5%-70%，

稳定剂3-10%，

助剂0.5%-3%。

以及，一种塑料制品，其包含如上所述的PVC-MMA复合材料。

上述PVC-MMA复合材料和制品通过丙烯酸树酯（即MMA）对PVC进行改性，可明显提高其耐候性和抗冲击性，使PVC更容易加工，并可提高材料的抗紫外性能和表面光亮度，根据实验数据显示，通过加入MMA可使材料抗紫外级别可达到7级，而传统的PVC材料只有3-4级，另外，还通过稳定剂提高其稳定性能。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例提供一种PVC-MMA复合材料，其包含如下质量百分含量的成分：

聚氯乙烯26%-91%，

丙烯酸树酯5%-70%，

稳定剂3-10%，

助剂0.5%-3%。

具体地，聚氯乙烯的含量优选为40%-70%。聚氯乙烯简称PVC，不易被酸、碱腐蚀；对热比较耐受，具有阻燃（阻燃值为40以上）、耐化学药品性高（能耐多种强酸和强碱）、机械强度及电绝缘性良好的优点。但是，聚氯乙烯对光、热的稳定性较差，因此，在上述PVC-MMA复合材料中加入稳定剂以及助剂，以克服这些缺点。

稳定剂的质量百分含量为3%-10%，含量优选为4%-6%。稳定剂优选为钙锌复合稳定剂，可以是但不限于液体钙锌稳定剂和固体复合钙-锌皂稳定剂，其中，液体钙锌稳定剂主要是钙锌有机盐，亚磷酸酯，多元醇，抗氧剂和溶剂等组分的复合物。液体钙锌稳定剂与PVC树脂相容性好，不易析出，用量较少，使用方便。主要缺点是润滑性较差，降低制品的软化点，长期贮存会变质等。固体复合钙-锌皂稳定剂以硬脂酸皂为主，也可以是是月桂酸皂和油酸皂，具有较好的润滑性，不会降低PVC硬制品软化点，适用本发明的PVC材料的加工。现有的PVC稳定剂通常是有机锡类、水滑石类或硬脂酸盐类，这些稳定剂虽然能起到热稳定的作用，但是性能单一，而且相溶性或共挤注塑性能不足。

另外，PVC-MMA复合材料还包括丙烯酸酯类改性剂，简称为ACR助剂，主要是甲基丙烯酸甲酯接技在烷基丙烯酯弹性体上而制得的高聚物，例如，可以是甲基丙烯酸甲酯与丙烯酸酯的共聚物（ACR-201），或者甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、苯乙烯四种单体共聚而成的核壳结构共聚物（ACR-401），分子量优选为25-75万。ACR可作为润滑剂，能提高PVC-MMA复合材料材料的熔融指数，增强材料流动性，有助于材料加工。ACR与PVC的溶解度参数相接近，所以二者相容性好，从而加快了PVC共混物的熔融速度，使之塑化均匀，改善了加工性能。

具体地，助剂包括质量百分含量为0.5%-3%的润滑剂，质量百分含量为0.01%-0.3%的抗氧化剂以及质量百分含量为0.01%-0.3%的紫外光吸收剂，抗氧化剂的质量百分含量含量优选为0.2-0.3%，最优为0.3%，紫外光吸收剂的质量百分含量含量优选为0.2-0.3%，最优为0.3%，。优选地，所述润滑剂为硅酮、乙撑双硬脂酰胺或季戊四醇硬脂酸脂（简称为PETS），更优选为季戊四醇硬脂酸脂。PETS具有较好的热稳定性，即使在高温下也具有良好的热稳定性和低挥发性，良好的脱模和流动性能，有利于挤出或塑模加工成型，有极好的成核作用。在挤出或塑模加工过程中，PETS对很多聚合物来说都是一个有效的润滑剂，不必担心发生降解，而且，它可以显著改善透明度及表面光洁度。而且，由于PETS的高效性，允许它的使用量低于大多数传统的润滑剂，PETS的用量优选为0.1～1%，即可以起到极好的润滑作用，还能保持PVC的原有优点，而聚乙烯蜡等润滑剂需要过量使用，不仅影响PVC的物性，在加工过程中还容易打滑，不利于加工成型。抗氧化剂优选为包括主抗氧化剂和辅助抗氧化剂，所述主抗氧剂为抗氧剂1010，即四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇，所述辅助抗氧化剂为抗氧剂168，即三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯，紫外光吸收剂优选为二苯甲酮类化合物、苯并三唑类化合物、受阻胺光稳定剂或氰基丙烯酸酯类。由于PVC耐光、氧化性能方面较差，因此，添加适当防紫外光剂和抗氧化剂，两者相互配合、相辅相成，以提高其稳定性。

丙烯酸树酯优选为甲基丙烯酸甲酯（简称为MMA），其含量优选为15%-60%。MMA可以使核壳结构的丙烯腈-丙烯酸-苯乙烯共聚物和丙烯腈-苯乙烯共聚物较好的相溶，可提高材料的抗紫外性能，增加材料耐候性，根据实验数据显示，通过加入MMA可使材料抗紫外级别达到7级，并提高复合材料的表面硬度和亮度，而传统的PVC材料只有3-4级。

进一步地，本实施例的复合材料还包括质量百分含量为0.5%-10%的聚四氟乙烯，通过添加聚四氟乙烯到复合材料中，使成型的产品更耐刮花，更耐候，耐温，便于脱模，还起到辅助润滑作用。聚四氟乙烯质量百分含量优选为1-5%。

上述复合材料可制成各种塑料制品，包括但不限于板材、管材、门窗、家用电器中的塑胶件、家庭用品、家电用品、电脑及其配件、音响制品、家私、玩具、汽车内饰件、灯罩、灯具、运输工具内饰件、遮阳板、化妆盒、工艺品、装饰品、美发用品等。

上述PVC-MMA复合材料通常与其他塑胶材料共挤成型。以异型塑钢门窗为例，第一共挤材料以PVC为门窗异型型材，造粒的PVC-MMA复合材料以覆膜形式共挤形成于型材表面，通常是用于装饰的一个或多个表面。通过采用PVC-MMA复合材料表面覆膜，提高产品耐候性，耐温性能，表面更加光泽明亮。

以下通过多个实施例来举例说明PVC-MMA复合材料的各种组成及其制备方法，以及其性能等方面。

实施例1～8、空白例和对比例

按照如下表1所示的配方将各成分共混合后，在高速搅拌机中搅拌混合均匀后，一起加入到造粒机中，保持温度在180°C-220°C下进行造粒，得到PVC-MMA复合材料。将制得的PVC-MMA复合材料与其他聚合物如PC在螺杆挤出机中共挤成型，加工温度范围在160~220℃之间，形成共挤塑料制品，如门窗等。

耐刮花性能测试：通过布摩擦各实施例制成的塑料制品表面，反复摩擦30-50次，然后观察塑料制品表面的变化。

表1各例中成分及其质量百分含量和性能比对

需要说明的是，本发明并不局限于上述实施方式，根据本发明的创造精神，本领域技术人员还可以做出其他变化，这些依据本发明的创造精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围之内。

Claims

1.一种PVC-MMA复合材料，其特征在于，包含如下质量百分含量的成分：

聚氯乙烯26%-91%，

丙烯酸树酯5%-70%，

稳定剂3-10%，

助剂0.5%-3%。

2.如权利要求1所述的PVC-MMA复合材料，其特征在于，所述复合材料还包括质量百分含量为0.5-10%的聚四氟乙烯。

3.如权利要求1所述的PVC-MMA复合材料，其特征在于，所述助剂包括质量百分含量为0.5%-3%的润滑剂，质量百分含量为0.01%-0.3%的抗氧化剂以及质量百分含量为0.01%-0.3%的紫外光吸收剂。

4.如权利要求3所述的PVC-MMA复合材料，其特征在于，所述润滑剂为硅酮、乙撑双硬脂酰胺或季戊四醇硬脂酸脂。

5.如权利要求3所述的PVC-MMA复合材料，其特征在于，所述抗氧化剂包括主抗氧化剂和辅助抗氧化剂，所述主抗氧剂为抗氧剂1010，所述辅助抗氧化剂为抗氧剂168，所述紫外光吸收剂为二苯甲酮类化合物、苯并三唑类化合物、受阻胺光稳定剂或氰基丙烯酸酯类。

6.如权利要求1所述的PVC-MMA复合材料，其特征在于，所述聚氯乙烯的质量百分含量为40%-70%，所述丙烯酸树酯的质量百分含量为15%-60%。

7.如权利要求1所述的PVC-MMA复合材料，其特征在于，所述稳定剂的质量百分含量为4%-6%，所述稳定剂为钙锌复合稳定剂。

8.如权利要求1所述的PVC-MMA复合材料，其特征在于，还包括质量百分含量为3%-10%的ACR助剂，所述ACR助剂为甲基丙烯酸甲酯接技在烷基丙烯酯弹性体上而制得的高聚物。

9.如权利要求2所述的PVC-MMA复合材料，其特征在于，所述聚四氟乙烯的质量百分含量为1%-5%。

10.一种塑料制品，其特征在于，所述塑料制品包含如权利要求1-9任意一项所述的PVC-MMA复合材料。