CN105385067A - 无折白、高耐候硬质pvc挤出型材黑色粒料及其制备方法 - Google Patents

无折白、高耐候硬质pvc挤出型材黑色粒料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种无折白、高耐候硬质PVC挤出型材黑色粒料，其特征在于它包括以下以重量份计的组分：聚合度为800的聚氯乙烯树脂95～105份；高抗冲甲基丙烯酸酯抗冲剂4～6份；硬脂酸钙锌热稳定剂3～4份；硬脂酸季戊四醇脂润滑剂0.5～0.8份；58#石腊润滑剂0.5～0.8份；硬脂酸和氧化聚乙烯蜡混合物0.5～1.0份；三(2，4-二叔丁基苯酚)亚磷酸酯抗氧剂0.3～0.5份；2-(2’-羟基-5’-甲)-苯并三唑紫外线剂0.1～0.3份；高色素碳黑颜料0.3～0.5份；其中，硬脂酸和氧化聚乙烯蜡混合物中硬脂酸与氧化聚乙烯蜡的重量比为1:0.8～1：1.2。本发明还涉及该黑色粒料的制备方法。本发明具有高耐候性及在加工挤出成型后产品在不加温回火后90度折弯制品不发白的优点。

Description

无折白、高耐候硬质PVC挤出型材黑色粒料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种PVC硬质塑料粒料，尤其是涉及一种无折白、高耐候硬质PVC挤出型材黑色粒料及其制备方法。
背景技术
PVC树脂作为通用塑料，由于其相对低廉的价格和改性后的易加工性被广泛运用于各类食品包装、医药包装、化妆品包装、家用电器包装、汽车配件、化工材料、建筑建材、消防器材配件、卫生洁具等领域。PVC树脂是一种硬脆性材料，抗冲击强度差，一般仅为3-5kJ/m。未增塑PVC需要改进抗冲击强度的主要原因是其对缺口的敏感性，同时也需改进低温抗冲击性能。目前，通过在PVC聚合物中共混抗冲改性剂的技术，可有效地增韧脆性硬质PVC，这类抗冲改性剂是与PVC具有一定相容性的高分子弹性体，它可使共混体系既能保持UPVC的高模量、高刚性，又可大大提高其缺口冲击强度，明显改善低温冲击强度。由于共混改性方法混料过程操作简单灵活，给予了生产人员更大的选择自由性，且更具经济性，因而得到了广泛的应用。
常用的UPVC抗冲改性剂有氯化聚乙烯(CPE)、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元接技共聚物(MBS)和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)等，但其加入后制成的硬质PVC型材粒料在加工挤出成型后的产品易产生折弯应力发白或耐候性下降问题。
发明内容
针对上述的缺点，本发明的目的在于提供一种无折白、高耐候硬质PVC挤出型材黑色粒料，其能克服在加工挤出成型后的产品易产生折弯应力发白或耐候性下降问题。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：一种无折白、高耐候硬质PVC挤出型材黑色粒料，其特征在于它包括以下以重量份计的组分：
其中，硬脂酸和氧化聚乙烯蜡混合物中硬脂酸与氧化聚乙烯蜡的重量比为1:0.8～1：1.2。
在上述本发明的各组分中，采用聚合度为800的聚氯乙烯树脂其粘度K值在59～61，此粘度K值树脂比较适应在通用挤出模温175～185℃时所需的熔体流动速率和物料的热粘流态时的刚性要求，使产品更易于定型和尺寸稳定性；加入高抗冲甲基丙烯酸酯抗冲剂可有效提高PVC材料的抗冲性能，以达到产品所要求的冲击强度要求。同时还起类似ACR加工助剂的作用，促进PVC树脂的凝胶化和塑化,强化PVC材料塑化，以获得塑化均一的产品。另外，加入高抗冲甲基丙烯酸酯抗冲剂还解决了成型后产品因加入抗冲剂所引起的材料折弯应力发白问题；PVC材料只有在160℃以上才能加工成型，而它在130～140℃时就开始分解，释发出HCl气体，若不抑制HCl气体的产生，分解会尽一步加剧、加快，加入PVC热稳定剂可有效抑制HCl气体的产生或延缓产生，加入硬脂酸钙锌热稳定剂能在PVC中产生较好的热稳定效果并抑制HCl气体的产生，同时与锡类稳定剂相比，能获得更好的产品耐候性；加入硬脂酸季戊四醇脂、58#石腊润滑剂、硬脂酸和氧化聚乙烯蜡混合物作为PVC的内、外润滑剂的作用是降低PVC材料的剪切内摩擦力和与金属模具的脱模性，同时提高其产品流动性和表面光泽度；加入三(2，4-二叔丁基苯酚)亚磷酸酯抗氧剂和2-(2，-羟基-5，-甲)-苯并三唑紫外线剂用于提高制品的抗UV功能提高其户外使用的年限；加入超量饱和度高色素碳黑颜料是确保制品在使用年限的颜色变化度。
本发明在通用聚合度P800树脂组分体系中添加了高抗冲甲基丙烯酸酯抗冲剂解决了成型后产品因加入抗冲剂引起的材料折弯应力处发白问题，同时较其它抗冲剂具有更好的材料耐候性；添加硬脂酸钙锌热稳定剂能较锡类稳定剂更好的产品耐候性；添加三(2，4-二叔丁基苯酚)亚磷酸酯抗氧剂和2-(2，-羟基-5，-甲)-苯并三唑紫外线剂和超量饱和度高色素碳黑颜料能有效提高材料的抗UV耐候性，其产品1000小时紫外光检测△b达到0.5以内。
本发明的另一目的在于提供上述一种无折白、高耐候硬质PVC挤出型材黑色粒料的制备方法。
一种无折白、高耐候硬质PVC挤出型材黑色粒料的制备方法，其步骤如下：(1)、先将以下重量份计的组分混合后投入捏合搅拌机进行搅拌，
其中，硬脂酸和氧化聚乙烯蜡混合物中硬脂酸与氧化聚乙烯蜡的重量比为1:0.8～1：1.2；捏合搅拌至115～125℃后出料，放入低速冷搅拌机冷却至常温，得到混合粉料；
(2)、将上述混合粉料投入PVC锥形双螺杆塑料造粒机的喂料斗中，再通过喂料斗的定量加料螺杆，定量加入PVC锥形双螺杆塑料造粒挤出机中进行造粒，热切粒料风送至风冷振动机冷却后进入储料仓储料后即为成品无折白、高耐候硬质PVC挤出型材黑色粒料；其中PVC锥形双螺杆塑料造粒机的螺杆长度为1700～1900mm，PVC锥形双螺杆塑料造粒机的各区的温度分别为：一区155℃、二区168℃、三区170℃、四区180℃、合流芯160℃、机头160、螺杆芯部导热油温度82℃。
与现有技术相比本发明所具有的优点是：
本发明采用添加了高抗冲甲基丙烯酸酯抗冲剂解决了成型后产品因加入抗冲剂引起的材料折弯应力发白问题，同时较其它抗冲剂具有更好的材料耐候性，能克服了现有产品在加工挤出成型后的产品易产生折弯应力发白或耐候性下降问题；同时本发明采用添加硬脂酸钙锌热稳定剂、三(2，4-二叔丁基苯酚)亚磷酸酯抗氧剂和2-(2，-羟基-5，-甲)-苯并三唑紫外线剂和超饱和度量高色素碳黑颜料获得高耐候PVC挤出型材材料；在赋予UPVC制品极好抗冲性的同时，且具有较好的制品耐候性和一种无折白功能；与其它常用的UPVC抗冲改性剂相比能提供产品更好的加工塑化性能。这为硬质PVC型材粒料在加工挤出成型后产品在不加温回火后，要求90度折弯制品不发白(无折白)的运用领域提供了广阔的空间。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明；在下列实施例中PVC锥形双螺杆塑料造粒机为Φ80PVC锥形双螺杆塑料造粒机，螺杆长度为1800mm。
例1、(1)、按重量份计将聚合度为800的聚氯乙烯树脂100份；高抗冲甲基丙烯酸酯抗冲剂4份；硬脂酸钙锌热稳定剂3份；硬脂酸季戊四醇脂润滑剂0.5份；58#石腊润滑剂0.5份；硬脂酸和氧化聚乙烯蜡混合物0.5份；三(2，4-二叔丁基苯酚)亚磷酸酯抗氧剂0.3份；2-(2，-羟基-5，-甲)-苯并三唑紫外线剂0.1份；高色素碳黑颜料0.3份；投入捏合搅拌机进行搅拌，捏合至120℃出料，放入低速冷搅拌机冷却至常温，得到混合粉料；硬脂酸和氧化聚乙烯蜡混合物中硬脂酸与氧化聚乙烯蜡的重量比为1:1；
(2)、将上述混合粉料投入PVC锥形双螺杆塑料造粒机的喂料斗中，再通过喂料斗的定量加料螺杆，定量加入PVC锥形双螺杆塑料造粒挤出机中进行造粒，热切粒料风送至风冷振动机冷却后即为成品无折白、高耐候硬质PVC挤出型材黑色粒料；PVC锥形双螺杆塑料造粒机的各区的温度分别为：一区155℃、二区168℃、三区170℃、四区180℃、合流芯160℃、机头160、螺杆芯部导热油温度82℃。
例2、(1)、按重量份计将聚合度为800的聚氯乙烯树脂100份；高抗冲甲基丙烯酸酯抗冲剂4.5份；硬脂酸钙锌热稳定剂3份；硬脂酸季戊四醇脂润滑剂0.7份；58#石腊润滑剂0.7份；硬脂酸和氧化聚乙烯蜡混合物0.6份；三(2，4-二叔丁基苯酚)亚磷酸酯抗氧剂0.35份；2-(2，-羟基-5，-甲)-苯并三唑紫外线剂0.2份；高色素碳黑颜料0.35份；投入捏合搅拌机进行搅拌，捏合至120℃出料，放入低速冷搅拌机冷却至常温，得到混合粉料；硬脂酸和氧化聚乙烯蜡混合物中硬脂酸与氧化聚乙烯蜡的重量比为1:1；
(2)、将上述混合粉料投入PVC锥形双螺杆塑料造粒机的喂料斗中，再通过喂料斗的定量加料螺杆，定量加入PVC锥形双螺杆塑料造粒挤出机中进行造粒，热切粒料风送至风冷振动机冷却后即为成品无折白、高耐候硬质PVC挤出型材黑色粒料；PVC锥形双螺杆塑料造粒机的各区的温度分别为：一区155℃、二区168℃、三区170℃、四区180℃、合流芯160℃、机头160、螺杆芯部导热油温度82℃。
例3、(1)、按重量份计将聚合度为800的聚氯乙烯树脂100份；高抗冲甲基丙烯酸酯抗冲剂5份；硬脂酸钙锌热稳定剂3.5份；硬脂酸季戊四醇脂润滑剂0.6份；58#石腊润滑剂0.6份；硬脂酸和氧化聚乙烯蜡混合物0.7份；三(2，4-二叔丁基苯酚)亚磷酸酯抗氧剂0.4份；2-(2，-羟基-5，-甲)-苯并三唑紫外线剂0.15份；高色素碳黑颜料0.4份；投入捏合搅拌机进行搅拌，捏合至120℃出料，放入低速冷搅拌机冷却至常温，得到混合粉料；硬脂酸和氧化聚乙烯蜡混合物中硬脂酸与氧化聚乙烯蜡的重量比为1:1；
(2)、将上述混合粉料投入PVC锥形双螺杆塑料造粒机的喂料斗中，再通过喂料斗的定量加料螺杆，定量加入PVC锥形双螺杆塑料造粒挤出机中进行造粒，热切粒料风送至风冷振动机冷却后即为成品无折白、高耐候硬质PVC挤出型材黑色粒料；PVC锥形双螺杆塑料造粒机的各区的温度分别为：一区155℃、二区168℃、三区170℃、四区180℃、合流芯160℃、机头160、螺杆芯部导热油温度82℃。
例4、(1)、按重量份计将聚合度为800的聚氯乙烯树脂100份；高抗冲甲基丙烯酸酯抗冲剂6.0份；硬脂酸钙锌热稳定剂4.0份；硬脂酸季戊四醇脂润滑剂0.8份；58#石腊润滑剂0.8份；硬脂酸和氧化聚乙烯蜡混合物1.0份；三(2，4-二叔丁基苯酚)亚磷酸酯抗氧剂0.5份；2-(2，-羟基-5，-甲)-苯并三唑紫外线剂0.3份；高色素碳黑颜料0.5份；投入捏合搅拌机进行搅拌，捏合至120℃出料，放入低速冷搅拌机冷却至常温，得到混合粉料；硬脂酸和氧化聚乙烯蜡混合物中硬脂酸与氧化聚乙烯蜡的重量比为1:1；
(2)、将上述混合粉料投入PVC锥形双螺杆塑料造粒机的喂料斗中，再通过喂料斗的定量加料螺杆，定量加入PVC锥形双螺杆塑料造粒挤出机中进行造粒，热切粒料风送至风冷振动机冷却后即为成品无折白、高耐候硬质PVC挤出型材黑色粒料；PVC锥形双螺杆塑料造粒机的各区的温度分别为：一区155℃、二区168℃、三区170℃、四区180℃、合流芯160℃、机头160、螺杆芯部导热油温度82℃。
成品无折白、高耐候硬质PVC挤出型材黑色粒料相关物性测试结果如下表：

Claims (3)

1.一种无折白、高耐候硬质PVC挤出型材黑色粒料，其特征在于它包括以下以重量份计的组分：
其中，硬脂酸和氧化聚乙烯蜡混合物中硬脂酸与氧化聚乙烯蜡的重量比为1:0.8～1：1.2。
2.根据权利要求1所述的无折白、高耐候硬质PVC挤出型材黑色粒料，其特征在于聚合度为800的聚氯乙烯树脂得粘度K值在59～61。
3.一种无折白、高耐候硬质PVC挤出型材黑色粒料的制备方法，其步骤如下：(1)、先将以下重量份计的组分混合后投入捏合搅拌机进行搅拌，
其中，硬脂酸和氧化聚乙烯蜡混合物中硬脂酸与氧化聚乙烯蜡的重量比为1:0.8～1：1.2；捏合搅拌至115～125℃后出料，放入低速冷搅拌机冷却至常温，得到混合粉料；
(2)、将上述混合粉料投入PVC锥形双螺杆塑料造粒机的喂料斗中，再通过喂料斗的定量加料螺杆，定量加入PVC锥形双螺杆塑料造粒挤出机中进行造粒，热切粒料风送至风冷振动机冷却后进入储料仓储料后即为成品无折白、高耐候硬质PVC挤出型材黑色粒料；
其中PVC锥形双螺杆塑料造粒机的螺杆长度为1700～1900mm，PVC锥形双螺杆塑料造粒机的各区的温度分别为：一区155℃、二区168℃、三区170℃、四区180℃、合流芯160℃、机头160、螺杆芯部导热油温度82℃。
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