CN105647063A - 一种pvc和ep合金及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种PVC和EP合金及其制备方法，按照重量份数配比称取PVC、EP、HIPS、甲基锡、亚磷酸三苯酯、PP、三羟甲基丙烷、异氰酸酯、二氧化钛、PAR和单硬脂酸甘油酯，产品拉伸强度40-80MPa，冲击强度50-70J/m；产品熔体流动指数6.5-8.5g/10min，洛氏硬度101-105；产品强度高，弯曲强度60-80MPa，弯曲模量3-5GPa；断裂伸长率0.2-0.6%，维卡软化点140-160℃。

Description

一种PVC和EP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和EP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，如聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、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EP、PA、聚甲醛、HIPSO、聚四氟乙烯等工程塑料为主体的共混体系。
碳酸酯和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物和混合物，是由聚碳酸酯和聚丙烯腈合金而成的热可塑性塑胶，结合了两种材料的优异特性，EP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，聚苯醚合金占塑料合金需求总量的25%以上，其中尤以HIPSO/PA、HIPSO/聚对苯二甲酸乙二醇酯和HIPSO/聚对苯二甲酸丁二醇酯合金的需求量最大；聚碳酸酯合金占总需求量的12%以上；用于汽车最终用途的合金占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。
当前我国改性塑料年总需求约为500万吨左右，约占全部塑料总消费的10%左右，其比例远远低于世界的平均水平。我国人均塑料消费量与世界发达国家相比还存在很大的差距。要想实现我国改性塑料行业的快稳发展，创新技术是未来发展的关键点。化工行业分析师认为，我国改性塑料行业目前的总体发展水平不是很高，行业内企业的生产规模普遍较小，产品市场出的初级产品多，中级产品质量不够稳定，高级产品缺乏的特点，远不能满足我国当前社会经济发展的需要。作为化工新材料领域中的一个重要组成部分，改性塑料已被国家列为重点发展的科技领域之一。自我国各项政策陆续推出将进一步推动改性塑料行业发展。汽车和家电行业是改性塑料发展的热点，两者占比约超过50%。
环氧树脂ep是泛指分子中含有两个或两个以上环氧基团的有机高分子化合物，除个别外，它们的相对分子质量都不高。环氧树脂的分子结构是以分子链中含有活泼的环氧基团为其特征，环氧基团可以位于分子链的末端、中间或成环状结构。由于分子结构中含有活泼的环氧基团，使它们可与多种类型的固化剂发生交联反应而形成不溶、不熔的具有三向网状结构的高聚物。
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和EP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和EP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、耐热温度低等技术问题。
技术方案：
一种PVC和EP合金，所述PVC和EP合金的原料按重量份数配比如下：PVC100份；EP10-30份；HIPS1-5份；甲基锡0.5-4.5份；亚磷酸三苯酯0.3-0.7份；PP5-25份；三羟甲基丙烷0.5-2.5份；异氰酸酯3-7份；二氧化钛2-6份；PAR为1-20份；单硬脂酸甘油酯4-8份。
作为本发明的一种优选技术方案：所述PVC和EP合金的原料按重量份数配比如下：PVC100份；EP15-25份；HIPS2-4份；甲基锡1.5-3.5份；亚磷酸三苯酯0.4-0.6份；PP10-20份；三羟甲基丙烷1-2份；异氰酸酯4-6份；二氧化钛3-5份；PAR为5-15份；单硬脂酸甘油酯5-7份。
作为本发明的一种优选技术方案：所述PVC和EP合金的原料按重量份数配比如下：PVC100份；EP15份；HIPS2份；甲基锡1.5份；亚磷酸三苯酯0.4份；PP10份；三羟甲基丙烷1份；异氰酸酯4份；二氧化钛3份；PAR为5份；单硬脂酸甘油酯5份。
作为本发明的一种优选技术方案：所述PVC和EP合金的原料按重量份数配比如下：PVC100份；EP25份；HIPS4份；甲基锡3.5份；亚磷酸三苯酯0.6份；PP20份；三羟甲基丙烷2份；异氰酸酯6份；二氧化钛5份；PAR为15份；单硬脂酸甘油酯7份。
作为本发明的一种优选技术方案：所述PVC和EP合金的原料按重量份数配比如下：PVC100份；EP20份；HIPS3份；甲基锡2.5份；亚磷酸三苯酯0.5份；PP15份；三羟甲基丙烷1.5份；异氰酸酯5份；二氧化钛4份；PAR为10份；单硬脂酸甘油酯6份。
作为本发明的一种优选技术方案：所述PVC和EP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、EP、HIPS、甲基锡、亚磷酸三苯酯、PP、三羟甲基丙烷、异氰酸酯、二氧化钛、PAR和单硬脂酸甘油酯；
第二步：将原料投入搅拌机混合，升温至60-90℃，混合速度为80-100r/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150-160℃、155-165℃、160-170℃、165-175℃、170-180℃，螺杆温度170-180℃，机头温度170-180℃、175-185℃、180-190℃、185-195℃、190-200℃，螺杆转速16-18r/min，投料转速30-40r/min。
有益效果：
本发明所述一种PVC和EP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40-80MPa，冲击强度50-70J/m；2、产品熔体流动指数6.5-8.5g/10min，洛氏硬度101-105；3、产品强度高，弯曲强度60-80MPa，弯曲模量3-5GPa；4、断裂伸长率0.2-0.6%，维卡软化点140-160℃，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；EP10份；HIPS1份；甲基锡0.5份；亚磷酸三苯酯0.3份；PP5份；三羟甲基丙烷0.5份；异氰酸酯3份；二氧化钛2份；PAR为1份；单硬脂酸甘油酯4份。
将原料投入搅拌机混合，升温至60℃，混合速度为80r/min，混合60min。
混合均匀后投入双螺杆挤出机，料筒温度150℃、155℃、160℃、165℃、170℃，螺杆温度170℃，机头温度170℃、175℃、180℃、185℃、190℃，螺杆转速16r/min，投料转速30r/min。
产品拉伸强度40MPa，冲击强度50J/m；产品熔体流动指数6.5g/10min，洛氏硬度101；产品强度高，弯曲强度60MPa，弯曲模量3GPa；断裂伸长率0.6%，维卡软化点140℃。
实施例2:
按照重量份数配比称取PVC100份；EP30份；HIPS5份；甲基锡4.5份；亚磷酸三苯酯0.7份；PP25份；三羟甲基丙烷2.5份；异氰酸酯7份；二氧化钛6份；PAR为20份；单硬脂酸甘油酯8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160℃、165℃、170℃、175℃、180℃，螺杆温度180℃，机头温度180℃、185℃、190℃、195℃、200℃，螺杆转速18r/min，投料转速40r/min。
产品拉伸强度50MPa，冲击强度55J/m；产品熔体流动指数7g/10min，洛氏硬度102；产品强度高，弯曲强度65MPa，弯曲模量3.5GPa；断裂伸长率0.5%，维卡软化点145℃。
实施例3:
按照重量份数配比称取PVC100份；EP15份；HIPS2份；甲基锡1.5份；亚磷酸三苯酯0.4份；PP10份；三羟甲基丙烷1份；异氰酸酯4份；二氧化钛3份；PAR为5份；单硬脂酸甘油酯5份。
将原料投入搅拌机混合，升温至60℃，混合速度为80r/min，混合60min。
混合均匀后投入双螺杆挤出机，料筒温度150℃、155℃、160℃、165℃、170℃，螺杆温度170℃，机头温度170℃、175℃、180℃、185℃、190℃，螺杆转速16r/min，投料转速30r/min。
产品拉伸强度60MPa，冲击强度60J/m；产品熔体流动指数7.5g/10min，洛氏硬度103；产品强度高，弯曲强度70MPa，弯曲模量4GPa；断裂伸长率0.4%，维卡软化点150℃。
实施例4:
按照重量份数配比称取PVC100份；EP25份；HIPS4份；甲基锡3.5份；亚磷酸三苯酯0.6份；PP20份；三羟甲基丙烷2份；异氰酸酯6份；二氧化钛5份；PAR为15份；单硬脂酸甘油酯7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160℃、165℃、170℃、175℃、180℃，螺杆温度180℃，机头温度180℃、185℃、190℃、195℃、200℃，螺杆转速18r/min，投料转速40r/min。
产品拉伸强度70MPa，冲击强度65J/m；产品熔体流动指数8g/10min，洛氏硬度104；产品强度高，弯曲强度75MPa，弯曲模量4.5GPa；断裂伸长率0.3%，维卡软化点155℃。
实施例5:
按照重量份数配比称取PVC100份；EP20份；HIPS3份；甲基锡2.5份；亚磷酸三苯酯0.5份；PP15份；三羟甲基丙烷1.5份；异氰酸酯5份；二氧化钛4份；PAR为10份；单硬脂酸甘油酯6份。
将原料投入搅拌机混合，升温至75℃，混合速度为90r/min，混合65min。
混合均匀后投入双螺杆挤出机，料筒温度155℃、160℃、165℃、170℃、175℃，螺杆温度175℃，机头温度175℃、180℃、185℃、190℃、195℃，螺杆转速17r/min，投料转速35r/min。
产品拉伸强度80MPa，冲击强度70J/m；产品熔体流动指数8.5g/10min，洛氏硬度105；产品强度高，弯曲强度80MPa，弯曲模量5GPa；断裂伸长率0.2%，维卡软化点160℃。
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和EP合金，其特征在于所述PVC和EP合金的原料按重量份数配比如下：PVC100份；EP10-30份；HIPS1-5份；甲基锡0.5-4.5份；亚磷酸三苯酯0.3-0.7份；PP5-25份；三羟甲基丙烷0.5-2.5份；异氰酸酯3-7份；二氧化钛2-6份；PAR为1-20份；单硬脂酸甘油酯4-8份。
2.根据权利要求1所述的一种PVC和EP合金，其特征在于所述PVC和EP合金原料按重量份数配比如下：PVC100份；EP15-25份；HIPS2-4份；甲基锡1.5-3.5份；亚磷酸三苯酯0.4-0.6份；PP10-20份；三羟甲基丙烷1-2份；异氰酸酯4-6份；二氧化钛3-5份；PAR为5-15份；单硬脂酸甘油酯5-7份。
3.根据权利要求1所述的一种PVC和EP合金，其特征在于所述PVC和EP合金的原料按重量份数配比如下：PVC100份；EP15份；HIPS2份；甲基锡1.5份；亚磷酸三苯酯0.4份；PP10份；三羟甲基丙烷1份；异氰酸酯4份；二氧化钛3份；PAR为5份；单硬脂酸甘油酯5份。
4.根据权利要求1所述的一种PVC和EP合金，其特征在于所述PVC和EP合金的原料按重量份数配比如下：PVC100份；EP25份；HIPS4份；甲基锡3.5份；亚磷酸三苯酯0.6份；PP20份；三羟甲基丙烷2份；异氰酸酯6份；二氧化钛5份；PAR为15份；单硬脂酸甘油酯7份。
5.根据权利要求1所述的一种PVC和EP合金，其特征在于：所述PVC和EP合金的原料按重量份数配比如下：PVC100份；EP20份；HIPS3份；甲基锡2.5份；亚磷酸三苯酯0.5份；PP15份；三羟甲基丙烷1.5份；异氰酸酯5份；二氧化钛4份；PAR为10份；单硬脂酸甘油酯6份。
6.一种权利要求1所述PVC和EP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、EP、HIPS、甲基锡、亚磷酸三苯酯、PP、三羟甲基丙烷、异氰酸酯、二氧化钛、PAR和单硬脂酸甘油酯；
第二步：将原料投入搅拌机混合，升温至60-90℃，混合速度为80-100r/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150-160℃、155-165℃、160-170℃、165-175℃、170-180℃，螺杆温度170-180℃，机头温度170-180℃、175-185℃、180-190℃、185-195℃、190-200℃，螺杆转速16-18r/min，投料转速30-40r/min。
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