CN105419130A - 聚氯乙烯用分子筛抗冲改性增韧剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种抗冲改性增韧剂，具体涉及一种聚氯乙烯用分子筛抗冲改性增韧剂及其制备方法。包括以下重量份数的原料：改性分子筛25-30份，螯合剂4-6份，偶联剂4-6份，氯化聚乙烯50-55份，水玻璃10-15份；将分子筛进行烘干除水处理，然后与季戊四醇酯和亚磷酸一苯二异辛酯混合、研磨，得到改性分子筛。本发明添加水玻璃、改性分子筛，提高氯化聚乙烯在PVC中的分散性，改善氯化聚乙烯与PVC界面粘结性能，将氯化聚乙烯的互穿网络增韧与粒子点阵拓扑增韧特征集于一身，PVC复合材料的强度与韧性达到更好的平衡；具有良好的相容性、抗冲击性、增韧性，具有更强的拉伸强度和低温抗冲能力；本发明还提供其制备方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种抗冲改性增韧剂，具体涉及一种聚氯乙烯用分子筛抗冲改性增韧剂及其制备方法。
背景技术
聚氯乙烯(PVC)是含氯原子极强性高分子聚合物，以其成型方便、阻燃性、耐候性而获得广泛应用。PVC分子链强极性导致较强分子间力，其玻璃化温度比较高，低温冲击强度非常低，PVC复合材料发脆。为了改善PVC的抗冲击性能，国内硬质PVC制品中通过添加氯化聚乙烯弹性体进行增韧。
氯化聚乙烯是以HDPE为原料，通过氯化而获得的弹性体。氯化聚乙烯其玻璃化温度较低，常温下以高弹态存在，PVC型材要达到使用要求，通常要加入较大份数(8～12份)才能获得较好的韧性。由于氯化聚乙烯为弹性体，在PVC制品中大量加入氯化聚乙烯弹性体，引发银纹效应，吸收能量使提高增韧效果，同时PVC材料的强度、刚性、模量、维卡软化点大幅度降低。
氯化聚乙烯含有约36％氯原子，普通的稳定剂不能抑制氯化聚乙烯的脱氯分解，所以PVC制品中加入氯化聚乙烯会导致PVC复合材料的热稳定性和光稳定性下降，耐候性变差。同时，氯化聚乙烯与PVC相容高，加工熔体粘度大。添加氯化聚乙烯弹性体的PVC复合材料表面光泽度、硬度亦大幅度下降。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种聚氯乙烯用分子筛抗冲改性增韧剂，具有良好的相容性、抗冲击性、增韧性，具有更强的拉伸强度和良好的低温抗冲能力；本发明还提供其制备方法。
本发明所述的聚氯乙烯用分子筛抗冲改性增韧剂，包括以下重量份数的原料：
其中：
改性分子筛为：将分子筛进行烘干除水处理，然后与季戊四醇酯和亚磷酸一苯二异辛酯混合、研磨，得到改性分子筛。
亚磷酸一苯二异辛酯与季戊四醇酯的质量比为1:1-1:1.5。
烘干后的分子筛与亚磷酸一苯二异辛酯和季戊四醇酯的混合物的质量比为15：4-15：5。
作为一种优选的技术方案，改性分子筛为：将4A型分子筛置于马弗炉中进行烘干除水处理，温度为250℃～260℃，然后与季戊四醇酯和亚磷酸一苯二异辛酯混合置于高速混合机中进行混合，冷却至室温，充分研磨，得到改性分子筛。
其中：高速混合机的转速为800-1000r/min；混合时间为10-12min。
螯合剂优选为β-二酮。
偶联剂优选为硅烷偶联剂，市售产品。
本发明所述的聚氯乙烯用分子筛抗冲改性增韧剂的制备方法，包括以下步骤：
在高速混合机中加入氯化聚乙烯，升温到50-55℃加入水玻璃，然后升温到80-85℃后加入螯合剂、继续升温到95-100℃加入偶联剂，升温到110-115℃加入改性分子筛搅拌，搅拌均匀后，放出物料得到产品。
其中：高速混合机的转速为800-1000r/min。
综上所述，本发明具有以下优点：
(1)本发明添加水玻璃、改性分子筛，提高氯化聚乙烯在PVC复合材料中的分散性，改善氯化聚乙烯与PVC界面粘结性能，将氯化聚乙烯的互穿网络增韧与粒子点阵拓扑增韧特征集于一身，PVC复合材料的强度与韧性达到更好的平衡。
(2)本发明以氯化聚乙烯为主要抗冲改性组分，添加改性分子筛、水玻璃、偶联剂、螯合剂，使其达到抗冲改性增韧的效果，使用方便，可减少配料程序，节省劳动力和减少配料误差，达到高效操作。
(3)本发明具有良好的相容性、抗冲击性、增韧性，在使用时不必添加其他抗冲改性剂，使用方便，可减少抗冲改性剂用量，节省成本，达到高效生产。
(4)本发明由氯化聚乙烯与改性分子筛复配而成，通过使用水玻璃提高其低温抗冲改性能力，添加一定量的螯合剂、偶联剂，提高其分散性，各组分协同作用，使得在生产时充分混合均匀，达到减少配料误差降低成本的作用。
(5)按国标GB/T10492塑料拉伸性能试验方法，本发明制备的分子筛抗冲改性增韧剂与传统抗冲改性剂相比，具有更强的拉伸强度，具有良好的低温抗冲能力。
(6)本发明是基于氯化聚乙烯增韧PVC固有缺陷而专门设计的PVC抗冲改性增韧剂，可提高氯化聚乙烯在PVC复合材料中的分散性，改善氯化聚乙烯与PVC界面粘结性能，将氯化聚乙烯的互穿网络增韧与粒子点阵拓扑增韧特征集于一身，使PVC的强度、刚性、模量、维卡软化点下降幅度较小，PVC复合材料的强度与韧性达到更好的平衡，亦即，聚氯乙烯新型分子筛抗冲改性增韧剂可使PVC复合材料在获得很好冲击韧性的同时，又具有理想的强度，同时，可大幅度降低企业成本，提高企业产品竞争力。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步说明。
实施例1-3
改性分子筛的制备：
称取300g4A型分子筛置于马弗炉中进行高温脱水处理，温度为255±5℃，保持2小时，取出热处理好的分子筛，称取150g与亚磷酸一苯二异辛酯20g、季戊四醇酯20g，在高混机中进行混合，保持5分钟，取出后进行研磨，过筛得到白色粉末改性分子筛。
聚氯乙烯用分子筛抗冲改性增韧剂的制备：
在高速混合机中，加入氯化聚乙烯，升温到50℃加入水玻璃，然后升温到80℃后加入螯合剂、继续升温到95℃加入偶联剂，升温到110℃加入分子筛持续搅拌，搅拌均匀后，放出物料，得到产品。
实施例1-3各原料的配方见表1。
表1实施例1～3各原料的配方
表1中所有数值单位为重量份数。
使用实施例1-3所制备的抗冲改性增韧剂制备PVC管材，工艺采用现有常规工艺，具体配方及含量见表2。
表2制备PVC管材的配方及含量
表2中所有数值单位为重量份数，“/”表示未添加。
采用表2给出的配方及含量制备的四种PVC塑料进行拉伸强度实验。实验结果见表3。从中可以发现，新型分子筛抗冲改性增韧剂对比传统的抗冲改性剂可提高PVC制品的拉伸强度，增强韧性。
表3拉伸强度实验结果
| 实验项目 | 对比例1 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 |
| 拉伸强度 | 616N/mm | 715N/mm | 720N/mm | 731N/mm |
| 断裂伸长率 | 602％ | 658％ | 679％ | 701％ |
Claims (10)
1.一种聚氯乙烯用分子筛抗冲改性增韧剂，其特征在于：包括以下重量份数的原料：
2.根据权利要求1所述的聚氯乙烯用分子筛抗冲改性增韧剂，其特征在于：改性分子筛为：将分子筛进行烘干除水处理，然后与季戊四醇酯和亚磷酸一苯二异辛酯混合、研磨，得到改性分子筛。
3.根据权利要求2所述的聚氯乙烯用分子筛抗冲改性增韧剂，其特征在于：亚磷酸一苯二异辛酯与季戊四醇酯的质量比为1:1-1:1.5。
4.根据权利要求2所述的聚氯乙烯用分子筛抗冲改性增韧剂，其特征在于：烘干后的分子筛与亚磷酸一苯二异辛酯和季戊四醇酯的混合物的质量比为15：4-15：5。
5.根据权利要求2所述的聚氯乙烯用分子筛抗冲改性增韧剂，其特征在于：改性分子筛为：将4A型分子筛置于马弗炉中进行烘干除水处理，温度为250℃～260℃，然后与季戊四醇酯和亚磷酸一苯二异辛酯混合置于高速混合机中进行混合，冷却至室温，充分研磨，得到改性分子筛。
6.根据权利要求5所述的聚氯乙烯用分子筛抗冲改性增韧剂，其特征在于：高速混合机的转速为800-1000r/min；混合时间为10-12min。
7.根据权利要求1所述的聚氯乙烯用分子筛抗冲改性增韧剂，其特征在于：螯合剂为β-二酮。
8.根据权利要求1所述的聚氯乙烯用分子筛抗冲改性增韧剂，其特征在于：偶联剂为硅烷偶联剂。
9.一种权利要求1-8任一所述的聚氯乙烯用分子筛抗冲改性增韧剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
在高速混合机中加入氯化聚乙烯，升温到50-55℃加入水玻璃，然后升温到80-85℃后加入螯合剂、继续升温到95-100℃加入偶联剂，升温到110-115℃加入改性分子筛搅拌，搅拌均匀后，放出物料得到产品。
10.根据权利要求9所述的聚氯乙烯用分子筛抗冲改性增韧剂的制备方法，其特征在于：高速混合机的转速为800-1000r/min。
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| CN105419130B (zh) | 2017-10-24 |
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: 256100 Yiyuan Economic Development Zone, Zibo City, Shandong Province Patentee after: Huike High Tech Co.,Ltd. Address before: 256100 Yiyuan Economic Development Zone, Zibo City, Shandong Province Patentee before: SHANDONG HUIKE ADDITIVES Co.,Ltd. |
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| CP01 | Change in the name or title of a patent holder | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: Molecular sieve impact modification toughening agent for polyvinyl chloride and its preparation method Effective date of registration: 20231113 Granted publication date: 20171024 Pledgee: Yiyuan sub branch of industrial and Commercial Bank of China Ltd. Pledgor: Huike High Tech Co.,Ltd. Registration number: Y2023980065136 |
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |