CN105647062A - 一种pvc合金及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种PVC合金及其制备方法，按照重量份数配比称取PVC、ABS、丁腈橡胶、铝酸酯偶联剂、DCP、ACR、CPE、三碱式硫酸铅、二碱式亚磷酸铅、硬脂酸铅和石蜡，产品拉伸强度60-100MPa，断裂伸长率20-40%，冲击强度60-80kJ/m2；产品熔体流动指数6-8g/10min，洛氏硬度100-120；产品强度高，弯曲强度120-140MPa，弯曲弹性模量2-2.4GPa；维卡软化点120-160℃，成本低廉，操作简单。

Description

一种PVC合金及其制备方法
技术领域
本申请属于塑料合金材料领域，尤其涉及一种PVC合金及其制备方法。
背景技术
塑料合金是利用物理共混或化学接枝的方法而获得的高性能、功能化、专用化的一类新材料。塑料合金产品可广泛用于汽车、电子、精密仪器、办公设备、包装材料、建筑材料等领域。它能改善或提高现有塑料的性能并降低成本，已成为塑料工业中最为活跃的品种之一，增长十分迅速。我国塑料行业要认清形势，找准差距，抓住机遇，加大科技投入，加快发展塑料产业，努力赶上世界发展水平。
通用塑料合金，如pvc(聚氯乙烯)、三碱式硫酸铅(聚乙烯)、丁腈橡胶(聚丙烯)、硬脂酸铅(聚苯乙烯)合金虽然仍有着广泛的使用价值，但因其生产技术被普遍掌握，所以在国外，各大公司专门供应的多是附加值较高的工程塑料合金品种。工程塑料合金泛指工程塑料(树脂)的共混物，主要包括以ABS、ABS、PA、POM(聚甲醛)、丁腈橡胶O、PTFE(聚四氟乙烯)等工程塑料为主体的共混体系，以及DCP树脂改性材料。
ABS/DCP树脂，聚碳酸酯和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物和混合物，是由聚碳酸酯（Polycarbonate）和聚丙烯腈（DCP）合金而成的热可塑性塑胶，结合了两种材料的优异特性，DCP材料的成型性和ABS的机械性、冲击强度和耐温、抗紫外线（UV）等性质，可广泛使用在汽车内部零件、事务机器、通信器材、家电用品及照明设备上。
目前世界塑料合金产品的最大用户是汽车部件，其次是机械和电子元器件。从日本主要工程塑料合金需求结构中可以看出，汽车用塑料合金占62%，电子电气及办公自动化设备占20%，一般精密机械占6%，医疗、体育及其他占12%。从地区来看，目前北美是最大的塑料合金消费地区，占45%；其次是欧洲，占34%；亚洲和太平洋地区占21%。在北美，丁腈橡胶O（聚苯醚）合金占塑料合金需求总量的25%以上，其中尤以丁腈橡胶O/PA（ABS）、丁腈橡胶O/ABS(聚对苯二甲酸乙二醇酯)和丁腈橡胶O/ABS(聚对苯二甲酸丁二醇酯)合金的需求量最大；ABS(聚碳酸酯)合金占总需求量的12%以上；用于汽车最终用途的DCP合金占99%。
我国对塑料合金的研究从20世纪60年代开始，近几年发展较快。据统计，目前我国塑料合金(含改性树脂)消费总量约为120万～140万吨，而国内供应量不足60万吨，每年进口量高达90万吨左右；而且我国塑料合金(主要是掺混树脂和改性树脂)主要应用于家电、电子、汽车等行业，与发达国家相比，我国的塑料合金应用市场还有很大的拓展空间。
随着我国经济的持续高速发展，今后几年我国塑料合金市场需求潜力巨大，尤其是电子通讯、汽车、建筑业的高速增长，将拉动我国工程塑料合金业快速发展。预计到2008年，我国五大工程塑料总需求量将达到100万吨，五大合成树脂的需求将达到5200万吨，将成为全球塑料合金最大的进口国之一。
PVC木塑复合材料是以废弃木纤维及塑料主要原料,辅以适当的加工助剂,经热压制备工艺制备而成一种新型复合材料。其产品充分体现了可再生资源与石油产品的循环利用理念,对于缓解当前木材与石油资源紧缺、环境污染严重等问题,具有十分重要的意义。通过对PVC改性技术的研究，用国外先进的内增塑工艺和添加剂配方，从而保证了PVC塑钢的机械、电气性能，提高了阻燃性能，使该产品具有强度高、耐腐蚀、难燃、绝缘性能良好及质轻、施工方便等优点．在电气配线系统中完全可以取代钢管。
目前，我国塑料合金研究和生产两方面都还处于零星分散的状态，尚未形成规模，行业整体水平低下，与国外先进水平相差甚远。国内塑料合金生产品种结构中，高附加值的特种工程塑料合金的生产几乎处于空白，基本是通用塑料合金和改性产品的生产。2004年我国已有300多家塑料合金生产企业，估计塑料合金(含改性粒料)生产能力为70万～80万吨/年，产量在60万吨/年左右。但其中规模较大的企业只占15%，而这15%的企业产量约占全国塑料合金总产量的70%以上。企业大部分是通过塑料混炼挤出工艺生产塑料合金的加工型企业。我国塑料合金研发和加工工艺水平有待提高。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合金及其制备方法是非常必要的。
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合金及其制备方法，解决现有塑料合金料拉伸强度低、冲击强度低、压缩强度低等技术问题。
技术方案：
一种PVC合金，所述PVC合金的原料按重量份数配比如下：PVC100份；ABS50-90份；丁腈橡胶2-8份；铝酸酯偶联剂10-30份；DCP25-45份；ACR1-5份；CPE5-25份；三碱式硫酸铅2-6份；二碱式亚磷酸铅4-8份；硬脂酸铅为0.5-4.5份；石蜡0.5-2.5份。
作为本发明的一种优选技术方案：所述PVC合金的原料按重量份数配比如下：PVC100份；ABS60-80份；丁腈橡胶3-7份；铝酸酯偶联剂15-25份；DCP30-40份；ACR2-4份；CPE10-20份；三碱式硫酸铅3-5份；二碱式亚磷酸铅5-7份；硬脂酸铅为1.5-3.5份；石蜡1-2份。
作为本发明的一种优选技术方案：所述PVC合金的原料按重量份数配比如下：PVC100份；ABS60份；丁腈橡胶3份；铝酸酯偶联剂15份；DCP30份；ACR2份；CPE10份；三碱式硫酸铅3份；二碱式亚磷酸铅5份；硬脂酸铅为1.5份；石蜡1份。
作为本发明的一种优选技术方案：所述PVC合金的原料按重量份数配比如下：PVC100份；ABS80份；丁腈橡胶7份；铝酸酯偶联剂25份；DCP40份；ACR4份；CPE20份；三碱式硫酸铅5份；二碱式亚磷酸铅7份；硬脂酸铅为3.5份；石蜡2份。
作为本发明的一种优选技术方案：所述PVC合金的原料按重量份数配比如下：PVC100份；ABS70份；丁腈橡胶5份；铝酸酯偶联剂20份；DCP35份；ACR3份；CPE15份；三碱式硫酸铅4份；二碱式亚磷酸铅6份；硬脂酸铅为2.5份；石蜡1.5份。
作为本发明的一种优选技术方案：所述PVC合金的制备方法，包括如下步骤：
第一步：按照重量份数配比称取PVC、ABS、丁腈橡胶、铝酸酯偶联剂、DCP、ACR、CPE、三碱式硫酸铅、二碱式亚磷酸铅、硬脂酸铅和石蜡；
第二步：将原料投入搅拌机混合，升温至80-90℃，混合速度为90-100r/min，混合60-70min；
第三步：混合均匀后投入双螺杆挤出机，料筒温度210-220℃、215-225℃、220-230℃、225-235℃、230-240℃，螺杆温度230-240℃，机头温度230-240℃、235-245℃、240-250℃、245-255℃、250-260℃，螺杆转速15-17r/min，投料转速35-55r/min。
有益效果：
本发明所述一种PVC合金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、产品拉伸强度60-100MPa，断裂伸长率20-40%，冲击强度60-80kJ/m2；2、产品熔体流动指数6-8g/10min，洛氏硬度100-120；3、产品强度高，弯曲强度120-140MPa，弯曲弹性模量2-2.4GPa；4、维卡软化点120-160℃，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；ABS50份；丁腈橡胶2份；铝酸酯偶联剂10份；DCP25份；ACR1份；CPE5份；三碱式硫酸铅2份；二碱式亚磷酸铅4份；硬脂酸铅为0.5份；石蜡0.5份。
将原料投入搅拌机混合，升温至80℃，混合速度为90r/min，混合60min。
混合均匀后投入双螺杆挤出机，料筒温度210℃、215℃、220℃、225℃、230℃，螺杆温度230℃，机头温度230℃、235℃、240℃、245℃、250℃，螺杆转速15r/min，投料转速35r/min。
产品拉伸强度60MPa，断裂伸长率20%，冲击强度60kJ/m2；产品熔体流动指数6g/10min，洛氏硬度100；产品强度高，弯曲强度120MPa，弯曲弹性模量2GPa；维卡软化点120℃，成本低廉，操作简单。
实施例2:
按照重量份数配比称取PVC100份；ABS90份；丁腈橡胶8份；铝酸酯偶联剂30份；DCP45份；ACR5份；CPE25份；三碱式硫酸铅6份；二碱式亚磷酸铅8份；硬脂酸铅为4.5份；石蜡2.5份。
将原料投入搅拌机混合，升温至90℃，混合速度为100r/min，混合70min。
混合均匀后投入双螺杆挤出机，料筒温度220℃、225℃、230℃、235℃、240℃，螺杆温度240℃，机头温度240℃、245℃、250℃、255℃、260℃，螺杆转速17r/min，投料转速55r/min。
产品拉伸强度70MPa，断裂伸长率25%，冲击强度65kJ/m2；产品熔体流动指数6g/10min，洛氏硬度105；产品强度高，弯曲强度125MPa，弯曲弹性模量2GPa；维卡软化点125℃，成本低廉，操作简单。
实施例3:
按照重量份数配比称取PVC100份；ABS60份；丁腈橡胶3份；铝酸酯偶联剂15份；DCP30份；ACR2份；CPE10份；三碱式硫酸铅3份；二碱式亚磷酸铅5份；硬脂酸铅为1.5份；石蜡1份。
将原料投入搅拌机混合，升温至80℃，混合速度为90r/min，混合60min。
混合均匀后投入双螺杆挤出机，料筒温度210℃、215℃、220℃、225℃、230℃，螺杆温度230℃，机头温度230℃、235℃、240℃、245℃、250℃，螺杆转速15r/min，投料转速35r/min。
产品拉伸强度80MPa，断裂伸长率30%，冲击强度70kJ/m2；产品熔体流动指数7g/10min，洛氏硬度110；产品强度高，弯曲强度130MPa，弯曲弹性模量2.2GPa；维卡软化点140℃，成本低廉，操作简单。
实施例4:
按照重量份数配比称取PVC100份；ABS80份；丁腈橡胶7份；铝酸酯偶联剂25份；DCP40份；ACR4份；CPE20份；三碱式硫酸铅5份；二碱式亚磷酸铅7份；硬脂酸铅为3.5份；石蜡2份。
将原料投入搅拌机混合，升温至90℃，混合速度为100r/min，混合70min。
混合均匀后投入双螺杆挤出机，料筒温度220℃、225℃、230℃、235℃、240℃，螺杆温度240℃，机头温度240℃、245℃、250℃、255℃、260℃，螺杆转速17r/min，投料转速55r/min。
产品拉伸强度90MPa，断裂伸长率35%，冲击强度75kJ/m2；产品熔体流动指数7g/10min，洛氏硬度115；产品强度高，弯曲强度135MPa，弯曲弹性模量2.4GPa；维卡软化点150℃，成本低廉，操作简单。
实施例5:
按照重量份数配比称取PVC100份；ABS70份；丁腈橡胶5份；铝酸酯偶联剂20份；DCP35份；ACR3份；CPE15份；三碱式硫酸铅4份；二碱式亚磷酸铅6份；硬脂酸铅为2.5份；石蜡1.5份。
将原料投入搅拌机混合，升温至85℃，混合速度为95r/min，混合65min。
混合均匀后投入双螺杆挤出机，料筒温度215℃、220℃、225℃、230℃、235℃，螺杆温度235℃，机头温度235℃、240℃、245℃、250℃、255℃，螺杆转速16r/min，投料转速45r/min。
产品拉伸强度100MPa，断裂伸长率40%，冲击强度80kJ/m2；产品熔体流动指数8g/10min，洛氏硬度120；产品强度高，弯曲强度140MPa，弯曲弹性模量2.4GPa；维卡软化点160℃，成本低廉，操作简单。
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合金，其特征在于所述PVC合金的原料按重量份数配比如下：PVC100份；ABS50-90份；丁腈橡胶2-8份；铝酸酯偶联剂10-30份；DCP25-45份；ACR1-5份；CPE5-25份；三碱式硫酸铅2-6份；二碱式亚磷酸铅4-8份；硬脂酸铅为0.5-4.5份；石蜡0.5-2.5份。
2.根据权利要求1所述的一种PVC合金，其特征在于所述PVC合金原料按重量份数配比如下：PVC100份；ABS60-80份；丁腈橡胶3-7份；铝酸酯偶联剂15-25份；DCP30-40份；ACR2-4份；CPE10-20份；三碱式硫酸铅3-5份；二碱式亚磷酸铅5-7份；硬脂酸铅为1.5-3.5份；石蜡1-2份。
3.根据权利要求1所述的一种PVC合金，其特征在于所述PVC合金的原料按重量份数配比如下：PVC100份；ABS60份；丁腈橡胶3份；铝酸酯偶联剂15份；DCP30份；ACR2份；CPE10份；三碱式硫酸铅3份；二碱式亚磷酸铅5份；硬脂酸铅为1.5份；石蜡1份。
4.根据权利要求1所述的一种PVC合金，其特征在于所述PVC合金的原料按重量份数配比如下：PVC100份；ABS80份；丁腈橡胶7份；铝酸酯偶联剂25份；DCP40份；ACR4份；CPE20份；三碱式硫酸铅5份；二碱式亚磷酸铅7份；硬脂酸铅为3.5份；石蜡2份。
5.根据权利要求1所述的一种PVC合金，其特征在于：所述PVC合金的原料按重量份数配比如下：PVC100份；ABS70份；丁腈橡胶5份；铝酸酯偶联剂20份；DCP35份；ACR3份；CPE15份；三碱式硫酸铅4份；二碱式亚磷酸铅6份；硬脂酸铅为2.5份；石蜡1.5份。
6.一种权利要求1所述PVC合金的制备方法，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、ABS、丁腈橡胶、ABS、DCP、ACR、CPE、三碱式硫酸铅、二碱式亚磷酸铅、硬脂酸铅和石蜡；
第二步：将原料投入搅拌机混合，升温至80-90℃，混合速度为90-100r/min，混合60-70min；
第三步：混合均匀后投入双螺杆挤出机，料筒温度210-220℃、215-225℃、220-230℃、225-235℃、230-240℃，螺杆温度230-240℃，机头温度230-240℃、235-245℃、240-250℃、245-255℃、250-260℃，螺杆转速15-17r/min，投料转速35-55r/min。
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