CN105602159A - 一种pvc母料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种PVC母料及其制备方法，按照重量份数配比称取PVC、ESBO、DOP、ACR、石蜡、炭黑、硬脂酸铅、硬脂酸钡、硬脂酸镉、PE蜡、三氧化二锑和二氧化钛，产品强度高，拉伸强度50-90MPa，拉伸模量3200-3600MPa，肖氏硬度60-80D；外观均匀有光泽，着色强度95-115%，冲击强度15-35kJ/m2，热变形温度120-140℃；弯曲强度15-55MPa，弯曲模量2-4GPa；断裂伸长率100-140%，熔体流动指数7-11g/10min，成本低廉，操作简单，可以广泛生产并不断代替现有材料。

Description

一种PVC母料及其制备方法
技术领域
本申请属于PVC材料领域，尤其涉及一种PVC母料及其制备方法。
背景技术
聚氯乙烯，英文简称PVC（Polyvinylchloride)，是氯乙烯单体（vinylchloridemonomer,简称VCM）在过氧化物、偶氮化合物等引发剂；或在光、热作用下按自由基聚合反应机理聚合而成的聚合物。氯乙烯均聚物和氯乙烯共聚物统称之为氯乙烯树脂。
工业生产的PVC分子量一般在5万～11万范围内，具有较大的多分散性，分子量随聚合温度的降低而增加；无固定熔点，80～85℃开始软化，130℃变为粘弹态，160～180℃开始转变为粘流态；有较好的机械性能，抗张强度60MPa左右，冲击强度5～10kJ/m2；有优异的介电性能。
PVC曾是世界上产量最大的通用塑料，应用非常广泛。在建筑材料、工业制品、日用品、地板革、地板砖、人造革、管材、电线电缆、包装膜、瓶、发泡材料、密封材料、纤维等方面均有广泛应用。
PVC在19世纪被发现过两次，一次是HenriVictorRegnault在1835年，另一次是EugenBaumann在1872年发现的。两次机会中，这种聚合物都出现在被放置在太阳光底下的氯乙烯的烧杯中，成为白色固体。20世纪初，俄国化学家IvanOstromislensky和德国Griesheim-Elektron公司的化学家FritzKlatte同时尝试将PVC用于商业用途，但困难的是如何加工这种坚硬的，有时脆性的的聚合物。。
聚氯乙烯塑料制品应用非常广泛，但在七十年代中期，人们认识到聚氯乙烯树脂及制品中残留的单体氯乙烯（VCM）是一种严重的致癌物质，无疑在一定程度会影响聚氯乙烯的发展。不过人们已成功地通过汽车等途径降低残留的VCM，使聚氯乙烯树脂中VCM会含量小于10ppm，达到卫生级树脂要求，扩大了聚氯乙烯的应用范围。甚至可使树脂中的VCM含量小于5ppm，加工后残留的VCM极少。对人体基本无害，可用作食品药包装和儿童玩具等。
根据应用范围的不同，PVC可分为：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。
聚氯乙烯可由乙烯、氯和催化剂经取代反应制成。由于其防火耐热作用，聚氯乙烯被广泛用于各行各业各式各样产品：电线外皮、光纤外皮、鞋、手袋、袋、饰物、招牌与广告牌、建筑装潢用品、家俱、挂饰、滚轮、喉管、玩具（如有名的意大利“Rody”跳跳马）、门帘、卷门、辅助医疗用品、手套、某些食物的保鲜纸、某些时装等。而随着人性化理念的普及，及新型和谐社会的构成，设计一种强度高、耐冲击的PVC母料及其制备方法是非常必要的。
邻苯二甲酸二辛酯（DioctylPhthalate），简称二辛酯（DOP），是一种有机酯类化合物，是一种常用的塑化剂。邻苯二甲酸二辛酯是重要的通用型增塑剂，主要用于聚氯乙烯树脂的加工，还可用于化纤树脂、醋酸树脂、ABS树脂及橡胶等高聚物的加工，也可用于造漆、染料、分散剂等。
DOP是通用型增塑剂，主要用于聚氯乙烯脂的加工、还可用于化地树脂、醋酸树脂、ABS树脂及橡胶等高聚物的加工，也可用于造漆、染料、分散剂等、DOP增塑的PVC可用于制造人造革、农用薄膜、包装材料、电缆等。工业上为最广泛使用的增塑剂，本品除了乙酸纤维素、聚乙酸乙烯外，与绝大多数工业上使用的合成树脂和橡胶均有良好的相容性。本品具有良好的综合性能，混合性能好，增塑效率高，挥发性较低，低温柔软性较好，耐水抽出，电气性能高，耐热性和耐候性良好。
发明内容
解决的技术问题：
本申请针对上述技术问题，提供一种PVC母料及其制备方法，解决现有塑料合金料拉伸强度低、冲击强度低、弯曲强度低等技术问题。
技术方案：
一种PVC母料，所述PVC母料的原料按重量份数配比如下：PVC100份；ESBO10-30份；DOP50-90份；ACR5-25份；石蜡2-6份；炭黑0.5-4.5份；硬脂酸铅1-5份；硬脂酸钡0.5-2.5份；硬脂酸镉4-8份；PE蜡为3-7份；二氧化钛0.1-2份；三氧化二锑1-20份。
作为本发明的一种优选技术方案：所述PVC母料的原料按重量份数配比如下：PVC100份；ESBO15-25份；DOP60-80份；ACR10-20份；石蜡3-5份；炭黑1.5-3.5份；硬脂酸铅2-4份；硬脂酸钡1-2份；硬脂酸镉5-7份；PE蜡为4-6份；二氧化钛0.5-1.5份；三氧化二锑5-15份。
作为本发明的一种优选技术方案：所述PVC母料的原料按重量份数配比如下：PVC100份；ESBO15份；DOP60份；ACR10份；石蜡3份；炭黑1.5份；硬脂酸铅2份；硬脂酸钡1份；硬脂酸镉5份；PE蜡为4份；二氧化钛0.5份；三氧化二锑5份。
作为本发明的一种优选技术方案：所述PVC母料的原料按重量份数配比如下：PVC100份；ESBO25份；DOP80份；ACR20份；石蜡5份；炭黑3.5份；硬脂酸铅4份；硬脂酸钡2份；硬脂酸镉7份；PE蜡为6份；二氧化钛1.5份；三氧化二锑15份。
作为本发明的一种优选技术方案：所述PVC母料的原料按重量份数配比如下：PVC100份；ESBO20份；DOP70份；ACR15份；石蜡4份；炭黑2.5份；硬脂酸铅3份；硬脂酸钡1.5份；硬脂酸镉6份；PE蜡为5份；二氧化钛1份；三氧化二锑10份。
作为本发明的一种优选技术方案：所述PVC母料的制备方法，包括如下步骤：
第一步：按照重量份数配比称取PVC、ESBO、DOP、ACR、石蜡、炭黑、硬脂酸铅、硬脂酸钡、石蜡、PE蜡、三氧化二锑和二氧化钛；
第二步：将ESBO、DOP和炭黑投入研磨机，研磨到1-5μm，加入剩余原料，投入高速捏合机内，升温至100-120℃，在600-800r/min转速下捏合4-8min；
第三步：捏合后投入双螺杆挤出机，料筒温度100-110℃、115-125℃、130-140℃、145-155℃、160-170℃，螺杆温度160-170℃，机头温度160-170℃、155-165℃、155-165℃、160-170℃、165-175℃，螺杆转速50-70r/min，投料转速25-45r/min。
有益效果：
本发明所述一种PVC母料及其制备方法采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：1、产品强度高，拉伸强度50-90MPa，拉伸模量3200-3600MPa，肖氏硬度60-80D；2、外观均匀有光泽，着色强度95-115%，冲击强度15-35kJ/m2，热变形温度120-140℃；3、弯曲强度15-55MPa，弯曲模量2-4GPa；4、断裂伸长率100-140%，熔体流动指数7-11g/10min，成本低廉，操作简单，可以广泛生产并不断代替现有材料。
具体实施方式
实施例1:
按照重量份数配比称取PVC100份；ESBO10份；DOP50份；ACR5份；石蜡2份；炭黑0.5份；硬脂酸铅1份；硬脂酸钡0.5份；硬脂酸镉4份；PE蜡为3份；二氧化钛0.1份；三氧化二锑1份。
将ESBO、DOP和炭黑投入研磨机，研磨到1μm，加入剩余原料，投入高速捏合机内，升温至100℃，在600r/min转速下捏合4min。
捏合后投入双螺杆挤出机，料筒温度100℃、115℃、130℃、145℃、160℃，螺杆温度160℃，机头温度160℃、155℃、155℃、160℃、165℃，螺杆转速50r/min，投料转速25r/min。
产品强度高，拉伸强度50MPa，拉伸模量3200MPa，肖氏硬度60D；外观均匀有光泽，着色强度95%，冲击强度15kJ/m2，热变形温度120℃；弯曲强度15MPa，弯曲模量2GPa；断裂伸长率100%，熔体流动指数7g/10min。
实施例2:
按照重量份数配比称取PVC100份；ESBO30份；DOP90份；ACR25份；石蜡6份；炭黑4.5份；硬脂酸铅5份；硬脂酸钡2.5份；硬脂酸镉8份；PE蜡为7份；二氧化钛2份；三氧化二锑20份。
将ESBO、DOP和炭黑投入研磨机，研磨到5μm，加入剩余原料，投入高速捏合机内，升温至120℃，在800r/min转速下捏合8min。
捏合后投入双螺杆挤出机，料筒温度110℃、125℃、140℃、155℃、170℃，螺杆温度170℃，机头温度170℃、165℃、165℃、170℃、175℃，螺杆转速70r/min，投料转速45r/min。
产品强度高，拉伸强度60MPa，拉伸模量3300MPa，肖氏硬度65D；外观均匀有光泽，着色强度100%，冲击强度20kJ/m2，热变形温度125℃；弯曲强度25MPa，弯曲模量2.5GPa；断裂伸长率110%，熔体流动指数8g/10min。
实施例3:
按照重量份数配比称取PVC100份；ESBO15份；DOP60份；ACR10份；石蜡3份；炭黑1.5份；硬脂酸铅2份；硬脂酸钡1份；硬脂酸镉5份；PE蜡为4份；二氧化钛0.5份；三氧化二锑5份。
将ESBO、DOP和炭黑投入研磨机，研磨到1μm，加入剩余原料，投入高速捏合机内，升温至100-120℃，在600-800r/min转速下捏合4-8min。
捏合后投入双螺杆挤出机，料筒温度100℃、115℃、130℃、145℃、160℃，螺杆温度160℃，机头温度160℃、155℃、155℃、160℃、165℃，螺杆转速50r/min，投料转速25r/min。
产品强度高，拉伸强度70MPa，拉伸模量3400MPa，肖氏硬度70D；外观均匀有光泽，着色强度105%，冲击强度25kJ/m2，热变形温度130℃；弯曲强度35MPa，弯曲模量3GPa；断裂伸长率120%，熔体流动指数9g/10min。
实施例4:
按照重量份数配比称取PVC100份；ESBO25份；DOP80份；ACR20份；石蜡5份；炭黑3.5份；硬脂酸铅4份；硬脂酸钡2份；硬脂酸镉7份；PE蜡为6份；二氧化钛1.5份；三氧化二锑15份。
将ESBO、DOP和炭黑投入研磨机，研磨到5μm，加入剩余原料，投入高速捏合机内，升温至120℃，在800r/min转速下捏合8min。
捏合后投入双螺杆挤出机，料筒温度110℃、125℃、140℃、155℃、170℃，螺杆温度170℃，机头温度170℃、165℃、165℃、170℃、175℃，螺杆转速70r/min，投料转速45r/min。
产品强度高，拉伸强度80MPa，拉伸模量3500MPa，肖氏硬度75D；外观均匀有光泽，着色强度110%，冲击强度30kJ/m2，热变形温度135℃；弯曲强度45MPa，弯曲模量3.5GPa；断裂伸长率130%，熔体流动指数10g/10min。
实施例5:
按照重量份数配比称取PVC100份；ESBO20份；DOP70份；ACR15份；石蜡4份；炭黑2.5份；硬脂酸铅3份；硬脂酸钡1.5份；硬脂酸镉6份；PE蜡为5份；二氧化钛1份；三氧化二锑10份。
将ESBO、DOP和炭黑投入研磨机，研磨到3μm，加入剩余原料，投入高速捏合机内，升温至110℃，在700r/min转速下捏合6min。
捏合后投入双螺杆挤出机，料筒温度105℃、120℃、135℃、150℃、165℃，螺杆温度165℃，机头温度165℃、160℃、160℃、165℃、170℃，螺杆转速60r/min，投料转速35r/min。
产品强度高，拉伸强度90MPa，拉伸模量3600MPa，肖氏硬度80D；外观均匀有光泽，着色强度115%，冲击强度35kJ/m2，热变形温度140℃；弯曲强度55MPa，弯曲模量4GPa；断裂伸长率140%，熔体流动指数11g/10min。
以上实施例中的组合物所有组分均可以商业购买。
上述实施例只是用于对本发明的内容进行阐述，而不是限制，因此在与本发明的权利要求书相当的含义和范围内的任何改变，都应该认为是包括在权利要求书的范围内。

Claims (6)

1.一种PVC母料，其特征在于所述PVC母料的原料按重量份数配比如下：PVC100份；ESBO10-30份；DOP50-90份；ACR5-25份；石蜡2-6份；炭黑0.5-4.5份；硬脂酸铅1-5份；硬脂酸钡0.5-2.5份；硬脂酸镉4-8份；PE蜡为3-7份；二氧化钛0.1-2份；三氧化二锑1-20份。
2.根据权利要求1所述的一种PVC母料，其特征在于所述PVC母料原料按重量份数配比如下：PVC100份；ESBO15-25份；DOP60-80份；ACR10-20份；石蜡3-5份；炭黑1.5-3.5份；硬脂酸铅2-4份；硬脂酸钡1-2份；硬脂酸镉5-7份；PE蜡为4-6份；二氧化钛0.5-1.5份；三氧化二锑5-15份。
3.根据权利要求1所述的一种PVC母料，其特征在于所述PVC母料的原料按重量份数配比如下：PVC100份；ESBO15份；DOP60份；ACR10份；石蜡3份；炭黑1.5份；硬脂酸铅2份；硬脂酸钡1份；硬脂酸镉5份；PE蜡为4份；二氧化钛0.5份；三氧化二锑5份。
4.根据权利要求1所述的一种PVC母料，其特征在于所述PVC母料的原料按重量份数配比如下：PVC100份；ESBO25份；DOP80份；ACR20份；石蜡5份；炭黑3.5份；硬脂酸铅4份；硬脂酸钡2份；硬脂酸镉7份；PE蜡为6份；二氧化钛1.5份；三氧化二锑15份。
5.根据权利要求1所述的一种PVC母料，其特征在于：所述PVC母料的原料按重量份数配比如下：PVC100份；ESBO20份；DOP70份；ACR15份；石蜡4份；炭黑2.5份；硬脂酸铅3份；硬脂酸钡1.5份；硬脂酸镉6份；PE蜡为5份；二氧化钛1份；三氧化二锑10份。
6.一种权利要求1所述PVC母料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
第一步：按照重量份数配比称取PVC、ESBO、DOP、ACR、石蜡、炭黑、硬脂酸铅、硬脂酸钡、硬脂酸镉、PE蜡、三氧化二锑和二氧化钛；
第二步：将ESBO、DOP和炭黑投入研磨机，研磨到1-5μm，加入剩余原料，投入高速捏合机内，升温至100-120℃，在600-800r/min转速下捏合4-8min；
第三步：捏合后投入双螺杆挤出机，料筒温度100-110℃、115-125℃、130-140℃、145-155℃、160-170℃，螺杆温度160-170℃，机头温度160-170℃、155-165℃、155-165℃、160-170℃、165-175℃，螺杆转速50-70r/min，投料转速25-45r/min。
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