CN106317721A - 一种高热稳定性的cpvc注塑专用料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

一种高热稳定性的CPVC注塑专用料及其制备方法，属于高分子材料技术领域。由以下重量份的组分组成：CPVC树脂100份, 硫醇有机锡1.5~3.5份，硬脂酰苯甲酰甲烷0.2~1.0份，氯化聚丙烯2~6份，加工改性剂12-16份，润滑剂1~3份，钛白粉2-4份。本发明的一种高热稳定性的CPVC注塑专用料具有较长的热稳定时间和高耐热性能，其制备方法降低了CPVC组合物的加工难度。

Description

一种高热稳定性的CPVC注塑专用料及其制备方法

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种高热稳定性的CPVC注塑专用料及其制备方法。

背景技术

CPVC 树脂是 PVC 进一步氯化的产物，是一种通用塑料工程化的重要工程塑料。由于 CPVC 的含氯量比 PVC 高，CPVC 的耐候性、耐老化性、耐腐蚀性、耐高温性及阻燃自熄性等均比 PVC 有所提高。这种良好的综合性能，使得 CPVC 树脂在管材、板材、绝缘和阻燃材料、人造纤维、共混改性等方面，尤其在管道方面得到广泛应用。但CPVC 树脂较高的含氯量导致其熔体黏度大，加工温度较高且范围窄，同时因其热分解放出 HCl的倾向较大，CPVC 树脂的热稳定性明显比 PVC 树脂差，加工性能尤其是注塑性能严重恶化。因此用普通PVC的稳定体系难以满足注塑加工要求，而且PVC常用的稳定剂有机锡和亚磷酸酯是液体，大量使用会严重降低CPVC材料的耐热性。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：针对现有技术的上述不足，提供一种高热稳定性的CPVC注塑专用料及其制备方法，该高热稳定性的CPVC注塑专用料具有较长的热稳定时间和高耐热性能，降低了CPVC组合物的加工难度。

本发明是通过以下技术方案实现的：该高热稳定性的CPVC注塑专用料，由以下重量份的组分组成：CPVC树脂100份，硫醇有机锡1.5~3.5份，硬脂酰苯甲酰甲烷0.2~1.0份，氯化聚丙烯2~6份，加工改性剂12～15份，润滑剂1~3份，钛白粉2～4份。

优选的，该高热稳定性的CPVC注塑专用料，其特征在于，由以下重量份的组分组成：CPVC树脂100份，硫醇有机锡2.0~2.5份，硬脂酰苯甲酰甲烷0.6~0.8份，氯化聚丙烯4~5份，加工改性剂13.5~14份，润滑剂2~2.5份，钛白粉2～3份。

优选的，所述的CPVC树脂聚合度450～600，氯含量66.5～67.5%。

优选的，所述的氯化聚丙烯含氯量为20~30%。

优选的，所述的氯化聚丙烯含氯量为25%。

优选的，所述的硫醇有机锡为硫醇甲基锡或硫醇辛基锡。

优选的，所述的加工改性剂为CPE、MBS和ACR按重量比10：0~2：1～3的混合物。

优选的，所述的润滑剂为单甘酯或多元醇酯和OPE蜡的混合物。

优选的，所述的钛白粉为金红石型纳米钛白粉。

以上所述的一种高热稳定性的CPVC注塑专用料及其制备方法的制备方法，其特征在于，步骤如下：

1）干混料的制备：按重量份配比将CPVC树脂、硫醇有机锡、硬脂酰苯甲酰甲烷、氯化聚丙烯、加工改性剂、润滑剂和钛白粉放入高速混合机，升温至 100~ 110℃，混合 8~ 15 分钟后，放入低速混合机中冷却至45℃后放料即得干混料；

2）造粒：将干混料用挤出机在150～190℃挤出造粒，即得。

对于本发明，申请人说明如下：优选的，CPVC树脂为上海氯碱化工股份有限公司所产ZS-601型CPVC树脂。优选的，硫醇有机锡为美国产MS-181FS型有机锡，硬脂酰苯甲酰甲烷为南京森贝伽生物科技有限公司产品。优选的，CPE为潍坊亚星化学股份有限公司所产135A型CPE；MBS 为日本钟渊所产B561型MBS；ACR为日本钟渊所产 PA101型ACR。优选的，TiO₂为美国杜邦生产的R-902型。优选的，单甘酯为临淄泛华化工有限公司产品，OPE蜡为上海华溢塑料助剂合作公司产品。

申请人在研究中发现：现有技术中虽然存在对于PVC热稳定性能的研究，但却并不适用于CPVC。区别于PVC，CPVC树脂较高的氯含量导致其熔体粘度大，加工温度较高且范围窄，热稳定时间明显短，加工难度明显大。申请人针对CPVC的微观结构特点，设计该稳定体系中硫醇有机锡、硬脂酰苯甲酰甲烷和氯化聚丙烯的搭配，具有明显的协同提高CPVC热稳定性能的作用。申请人通过在有机锡中加入固体的硬酯酰苯甲酰甲烷和低氯化度的氯化聚丙烯(CPP)，可形成一种新型环保的CPVC注塑用热稳定体系。该稳定体系由硫醇有机锡1.5~3.5份、硬脂酰苯甲酰甲烷0.2~1.0份和氯化聚丙烯2~6份组成，在该配比下可实现稳定体系用量少，且延长CPVC注塑料的热稳定时间和保证CPVC具有较高的维卡软化温度的效果均较为明显。

经申请人研究确认氯化聚丙烯2~6份时为最佳添加量；当氯化聚丙烯用量大于6份时，虽然可提高CPVC注塑料的热稳定时间，但提高幅度明显减缓，而成本较高的氯化聚丙烯用量大于6份会导致CPVC注塑料的生产成本升高，降低市场竞争力；当氯化聚丙烯用量小于2份时，对CPVC注塑料的热稳定时间延长作用不明显，申请人在研究中发现：同等含量的CPP条件下，氯化聚丙烯含氯量为20~30%时，可明显降低CPVC 流变性能，延长CPVC注塑料的热稳定时间。

与现有技术相比，本发明的一种高热稳定性的CPVC注塑专用料及其制备方法所具有的有益效果是：

1、该高热稳定性的CPVC注塑专用料具有较好的热稳定性，同时具有较高的耐热性能。本发明高热稳定性的CPVC注塑专用料中采用硫醇有机锡、硬脂酰苯甲酰甲烷和氯化聚丙烯组成的稳定体系，起到协同延长热稳定时间的作用，使CPVC组合物所制成的注塑料的热稳定性超过日本积水的CPVC产品，达到国际先进水平。

2、该高热稳定性的CPVC注塑专用料具有较高的熔体流动性，降低加工难度。申请人采用 CPE、MBS和ACR按重量比10：0~2:1～3的混合物作为加工改性剂，配合单甘酯和OPE蜡的混合物作为润滑剂，可有效提高熔体流动性能，同时不会对CPVC组合物的热稳定性能造成影响。

具体实施方式

实施例1~7为本发明的高热稳定性的CPVC注塑专用料及其制备方法的具体实施方式，其中实施例3为最佳实施例。实施例1~7和对比例的配方见表1。

表1实施例1~7配方（按重量份计）

表1中CPVC树脂聚合度450～600，氯含量66.5～67.5%，氯化聚丙烯含氯量为20~30%。

实施例 1

本实施例的制备方法，步骤如下：

1）干混料的制备：按重量份配比将CPVC树脂、硫醇有机锡、硬脂酰苯甲酰甲烷、氯化聚丙烯、加工改性剂、润滑剂和钛白粉放入高速混合机，升温至 100℃，混合12~ 15 分钟后，放入低速混合机中冷却至45℃后放料即得干混料。

2）造粒：将干混料用挤出机在150～190℃挤出造粒，制得注塑专用料。

实施例 2

本实施例的制备方法，同实施例1。

实施例 3

1）干混料的制备：按重量份配比将CPVC树脂、硫醇有机锡、硬脂酰苯甲酰甲烷、氯化聚丙烯、加工改性剂、润滑剂和钛白粉放入高速混合机，升温至 105℃，混合 8~ 12 分钟后，放入低速混合机中冷却至45℃后放料即得干混料。

2）造粒：造粒同实施例1。

实施例 4~7

实施例4~7的制备方法，同实施例3。

对比例 1

对比例1的配方的组成用量与实施例1相同，区别在于对比例1中未添加CPP。对比例1的制备方法同实施例1。

对比例 2

对比例2的配方组成用量与实施例3相同，区别在于对比例2中硫醇甲基锡替换为二月桂酸二丁基锡，硬脂酰苯甲酰甲烷替换为二苯甲酰甲烷。对比例2的制备方法同实施例3。

性能测试

先将实施例和对比例所获得的CPVC组合物用挤出机造粒，再用粒料注塑成试验方法所要求的检测试样。热稳定时间采用粒料在Brabender流变仪上进行测试，温度180℃，转子转速60r/min。用本方法测得日本积水CPVC管件专用料的热稳定时间为980s。维卡软化温度按照GB/T 1633-2000 规定的方法进行。实施例和对比例及其性能见表2。

表2实施例和对比例性能

。

通过表2可看出，实施例1~7的动态热稳定时间明显长于对比例1~2。对比例1中对比例1的配方的组成用量与实施例1相同，区别在于对比例1中未添加CPP，其动态热稳定性时间缩短尤为明显。对比例2中对比例2的配方组成用量与实施例3相同，区别在于对比例2中硫醇甲基锡替换为二月桂酸二丁基锡，硬脂酰苯甲酰甲烷替换为二苯甲酰甲烷，对比例2的维卡软化温度相对实施例3变化不大，但对比例2的动态热稳定时间明显缩短，证明申请人在本发明中设计的硫醇有机锡1.5~3.5份、硬脂酰苯甲酰甲烷0.2~1.0份和氯化聚丙烯2~6份的稳定体系，在保证CPVC同时获得较长的热稳定性和耐热性能方面，可以获得突出的技术效果，并非是随意选择的。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (10)

1.一种高热稳定性的CPVC注塑专用料，其特征在于，由以下重量份的组分组成：CPVC树脂100份，硫醇有机锡1.5~3.5份，硬脂酰苯甲酰甲烷0.2~1.0份，氯化聚丙烯2~6份，加工改性剂12～15份，润滑剂1~3份，钛白粉2～4份。

2.根据权利要求1所述的一种高热稳定性的CPVC注塑专用料，其特征在于，由以下重量份的组分组成：CPVC树脂100份，硫醇有机锡2.0~2.5份，硬脂酰苯甲酰甲烷0.6~0.8份，氯化聚丙烯4~5份，加工改性剂13.5~14份，润滑剂2~2.5份，钛白粉2～3份。

3.根据权利要求1或2所述的一种高热稳定性的CPVC注塑专用料，其特征在于：所述的CPVC树脂聚合度450～600，氯含量66.5～67.5%。

4.根据权利要求1或2所述的一种高热稳定性的CPVC注塑专用料，其特征在于：所述的氯化聚丙烯含氯量为20~30%。

5.根据权利要求4所述的一种高热稳定性的CPVC注塑专用料，其特征在于：所述的氯化聚丙烯含氯量为25%。

6.根据权利要求1所述的一种高热稳定性的CPVC注塑专用料，其特征在于：所述的硫醇有机锡为硫醇甲基锡或硫醇辛基锡。

7.根据权利要求1或2所述的一种高热稳定性的CPVC注塑专用料，其特征在于：所述的加工改性剂为CPE、MBS和ACR按重量比10：0~2：1～3的混合物。

8.根据权利要求1或2所述的一种高热稳定性的CPVC注塑专用料，其特征在于：所述的润滑剂为单甘酯或多元醇酯和OPE蜡的混合物。

9.根据权利要求1或2所述的一种高热稳定性的CPVC注塑专用料，其特征在于：所述的钛白粉为金红石型纳米钛白粉。

10.一种权利要求1~9任一项所述的一种高热稳定性的CPVC注塑专用料的制备方法，其特征在于，步骤如下：

1）干混料的制备：按重量份配比将CPVC树脂、硫醇有机锡、硬脂酰苯甲酰甲烷、氯化聚丙烯、加工改性剂、润滑剂和钛白粉放入高速混合机，升温至 100~ 110℃，混合 8~ 15 分钟后，放入低速混合机中冷却至45℃后放料即得干混料；

2）造粒：将干混料用挤出机在150～190℃挤出造粒，即得。