CN107082976A - 一种高抗冲高流动性pvc配方及其制备方法 - Google Patents

一种高抗冲高流动性pvc配方及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高抗冲高流动性PVC配方及其制备方法,由下列重量份数的组份组成:PVC树脂:60~95份;ACR‑g‑VC树脂:3~50份;PVC细粉:3~15份;复合稳定剂:2~5份;内润滑剂:0.5~2份;外润滑剂:0.5~1份;碳酸钙:20~50份;采用常规挤出工艺,本发明通过加入低聚合度的PVC细粉和ACR‑g‑VC树脂(氯乙烯‑丙烯酸正丁酯接枝共聚物),主要利用低聚合度PVC树脂、氯乙烯‑丙烯酸正丁酯接枝共聚物两者都具有的内增塑作用,协同提高塑化性能,降低塑化时间,同时显著提高塑料制品的抗冲性能。

Description

一种高抗冲高流动性PVC配方及其制备方法
技术领域
本发明涉及PVC领域,具体涉及一种高抗冲高流动性PVC配方及其制备方法。
背景技术
聚氯乙烯是五大通用塑料原料之一,较易加工,具有良好的综合力学性能。但加工温度较高,通常在160℃,而PVC热稳定性差,当温度高于150℃时易发生分解,释放出HCl,使产品变色,且抗冲强度差。因此,如果通过配方改进,原料容易塑化,加工温度降低,则制品性能变好。
中国专利CN104031332A高流动性硬质聚氯乙烯材料及其制备方法,是采用加入一种热溶胶用的固体润湿剂,通过双螺杆挤出造粒,制成薄壁制品,通过螺杆的剪切力和热传递作用,促使固体润湿剂与PVC树脂分子间发生强烈的相互作用,进而制得一种与固体润湿剂相容性良好的高流动性硬质PVC材料。该材料较普通PVC材料具有更低的熔体粘度,更高的流动性能,产品的力学性能也得到一定的改善,耐热性能得以保持。该专利只是在流动性方面有一定改善,对制品冲击强度未改进,只能用于普通薄壁制品。
专利CN103602023A一种抗冲击的管材配方,采用加入ASA树脂的方法,通过对配方进一步优化,使得在PVC管材的加工过程中能促进无机填料的分散,提高PVC熔体的流动性,提升拉伸强度与断裂伸长率,改变了聚乙烯制品在使用氯化聚乙烯时,韧性好,硬度低的缺点。专利未提及具体提高性能到何种程度,也未分析清楚原理。
所以研发一种高抗冲高流动性PVC配方,是亟待解决的一个技术问题。
发明内容
针对PVC在加工中存在的加工温度高、熔体粘度大、热稳定性差等问题,本发明提出一种高抗冲高流动性配方及其制备方法,解决上述存在的这些问题。
本发明解决其技术问题的技术方案是:
一种高抗冲高流动性PVC配方,由下列重量份数的组份组成:
PVC树脂:60~95份;ACR-g-VC树脂:3~50份;
PVC细粉:3~15份;复合稳定剂:2~5份;
内润滑剂:0.5~2份;外润滑剂:0.5~1份;
碳酸钙:20~50份。
作为优选:一种高抗冲高流动性PVC配方,由下列重量份数的组份组成:
PVC树脂:60份,ACR-g-VC树脂为30份;
PVC细粉为10份,复合稳定剂为3.5份;
内润滑剂:0.5份,外润滑剂:0.5份;
碳酸钙35份。
作为优选:所述PVC树脂为通用型SG5树脂。
所述ACR-g-VC树脂是氯乙烯与丙烯酸正丁酯接枝共聚物,聚合度与通用型SG5树脂相当。中国专利201610688034.3一种悬浮法氯乙烯-丙烯酸正丁酯共聚树脂的制备方法,提供一种悬浮法氯乙烯-丙烯酸正丁酯共聚树脂的制备方法,采用悬浮聚合工艺,通过调整优化聚合配方和控制丙烯酸正丁酯加入技术,制备的氯乙烯-丙烯酸正丁酯共聚树脂产品,形态规整,粒径分布集中,呈透明状,且具有更高的表观密度和更低的吸油率,表现出明显的内增塑性和抗冲性能。
所述PVC细粉为粒径小于20um、聚合度为300-800的低分子量聚氯乙烯。
所述复合稳定剂选自有机锡、硬脂酸钙、硬脂酸钡、硬脂酸镉、硬脂酸锌、硬脂酸镁中的一种或多种复合。
所述的碳酸钙填料粒径为纳米级。
所述的外润滑剂选自聚乙烯蜡、石蜡、氧化聚乙烯蜡中的任意一种。
所述的内润滑剂选自硬脂酸、硬脂酸钙、硬脂醇、硬脂酸丁酯中的任意一种。
一种高抗冲高流动性PVC配方的制备方法,包括以下步骤:
将上述重量份的PVC树脂、ACR-g-VC树脂、PVC细粉、复合稳定剂、碳酸钙、内润滑剂在高速混和机中混和5分钟,温度控制在90~100℃,再加入外润滑剂,混和温度达到105~120℃后,然后转至低速搅拌冷却到40~60℃,将混和后的物料停放12小时以上再进入双螺杆挤出机挤出,挤出过程的温度控制在140~170℃,即得高抗冲高流动性PVC。
有益效果
本发明通过加入低聚合度的PVC细粉和ACR-g-VC树脂(氯乙烯-丙烯酸正丁酯接枝共聚物),主要利用低聚合度PVC树脂、氯乙烯-丙烯酸正丁酯接枝共聚物两者都具有的内增塑作用,协同提高塑化性能,降低塑化时间,细小PVC颗粒塑化温度较低和塑化时间较短,PVC细粉是采用低分子量树脂,低分子量树脂更容易塑化,是因为PVC在160~180℃时,粉粒破裂,细小的粒子更容易塑化,逐渐形成相互缠绕的链团结构,而分子间的缠绕使树脂流动性变差,采用低分子量树脂,与大分子量的树脂相比,相互间的缠绕少些,PVC熔体的粘度降低,使流动性更好;因为低分子量的PVC细粒,更易塑化,且氯乙烯-丙烯酸正丁酯共聚物促进塑化的同时增加抗冲性能,降低体系熔体粘度,提高流动性能,降低加工温度,减少塑化时间,提高产品抗冲性能并降低能耗。
本发明提供的配方,与采用全部用普通SG5型PVC树脂的配方比较,在同等配方下,通用型SG5树脂塑化时间为130~150s,加入ACR-g-VC树脂和PVC细粉,塑化时间为60~100s,缩短30%以上。在同等配方下,通用型SG5树脂制品冲击强度为3~5kJ/m2,加入ACR-g-VC树脂和PVC细粉,制品冲击强度达到50kJ/m2以上,提高10倍。主要用于挤出成型用。
通过用哈克流变仪作对比实验,同等配方下,塑化时间从长到短排列顺序为:通用型SG5树脂≥通用型SG5树脂+PVC细粉≥通用型SG5树脂+ACR-g-VC树脂≥通用型SG5树脂+PVC细粉+ACR-g-VC树脂;作出的制品冲击强度从大到小排列顺序为:通用型SG5树脂+PVC细粉+ACR-g-VC树脂≥通用型SG5树脂+ACR-g-VC树脂≥通用型SG5树脂+PVC细粉≥通用型SG5树脂。
表1、不同树脂样品的哈克流变性能数据
表2、不同树脂样品的冲击强度和拉伸强度比较
附图说明
图1:为流变仪曲线图
具体实施方式
以下通过具体实施例对本发明作进一步说明,以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能加以实施,但所举实施例不作为对本发明的限定。
对比例
对比例的PVC配方,其各种成分的重量配比如下:
PVC树脂(SG5):100份;复合稳定剂:3份;
碳酸钙:10份;润滑剂:1份。
所述的复合稳定剂选自硬脂酸钙、硬脂酸钡、硬脂酸镉、硬脂酸锌、硬脂酸镁中的任意一种。
所述的润滑剂采用内、外润滑剂混和物,内润滑剂为硬脂酸0.5份,外润滑剂为氧化聚乙烯蜡0.5份。
制备方法为:将上述重量份的PVC树脂、复合稳定剂、碳酸钙在高速混和机中混和5分钟,温度控制在90~100℃,再加入润滑剂,混和温度达到105~120℃后,然后转至低速搅拌冷却到40~60℃,将混和后的物料停放12小时以上再进入双螺杆挤出机挤出,挤出过程的温度控制在140~170℃,即得高抗冲高流动性PVC。
实施例1
本实施例的高抗冲高流动PVC配方,由下列重量份数的组份组成:
PVC树脂(SG5):85份;ACR-g-VC树脂:5份
PVC细粉:10份;复合稳定剂: 3份
内润滑剂:0.5份外润滑剂:0.5份
碳酸钙:10份。
本实施例的ACR-g-VC树脂是氯乙烯与丙烯酸正丁酯接枝共聚物,聚合度与SG5相当;PVC细粉为粒径小于20um、聚合度为300-800的低分子量聚氯乙烯。所述的复合稳定剂选自有机锡、硬脂酸钙、硬脂酸钡、硬脂酸镉、硬脂酸锌、硬脂酸镁中的任意一种或多种。所述的内润滑剂为硬脂酸,外润滑剂为氧化聚乙烯蜡;所述的填料采用纳米级碳酸钙。
一种高抗冲高流动性PVC配方的制备方法,包括以下步骤:
将上述重量份的PVC树脂、ACR-g-VC树脂、PVC细粉、复合稳定剂、碳酸钙、内润滑剂在高速混和机中混和5分钟,温度控制在90~100℃,再加入外润滑剂,混和温度达到105~120℃后,然后转至低速搅拌冷却到40~60℃,将混和后的物料停放12小时以上再进入双螺杆挤出机挤出,挤出过程的温度控制在140~170℃,即得高抗冲高流动性PVC。
实施例2
本实施例的高抗冲高流动PVC配方,由下列重量份数的组份组成:
PVC树脂(SG5):47份;ACR-g-VC树脂:50份;
PVC细粉:3份;复合稳定剂:3.5份;
内润滑剂:0.5份;外润滑剂:0.5份;
碳酸钙:15份。
所述的ACR-g-VC树脂是氯乙烯与丙烯酸正丁酯接枝共聚物,聚合度与SG5相当。所述的PVC细粉为粒径小于20um、聚合度为300-800的低分子量聚氯乙烯。
所述的复合稳定剂选自有机锡、硬脂酸钙、硬脂酸钡、硬脂酸镉、硬脂酸锌、硬脂酸镁一种或多种复合。
本实施例的内润滑剂为硬脂酸,外润滑剂为氧化聚乙烯蜡。
本实施例的填料采用纳米级碳酸钙。
一种高抗冲高流动性PVC配方的制备方法,包括以下步骤:
将上述重量份的PVC树脂、ACR-g-VC树脂、PVC细粉、复合稳定剂、碳酸钙、内润滑剂在高速混和机中混和5分钟,温度控制在90~100℃,再加入外润滑剂,混和温度达到105~120℃后,然后转至低速搅拌冷却到40~60℃,将混和后的物料停放12小时以上再进入双螺杆挤出机挤出,挤出过程的温度控制在140~170℃,即得高抗冲高流动性PVC。
实施例3
本实施例的高抗冲高流动PVC配方,由下列重量份数的组份组成:
PVC树脂(SG5):74份;ACR-g-VC树脂:20份
PVC细粉:6份;复合稳定剂:3.5份
内润滑剂:0.5份;外润滑剂:0.5份
碳酸钙:10份。
本实施例的ACR-g-VC树脂是氯乙烯与丙烯酸正丁酯接枝共聚物,聚合度与通用型SG5树脂相当。
本实施例的PVC细粉为粒径小于20um、聚合度为300-800的低分子量聚氯乙烯。本实施例的复合稳定剂选自有机锡、硬脂酸钙、硬脂酸钡、硬脂酸镉、硬脂酸锌、硬脂酸镁的一种或多种复合。
内润滑剂为硬脂酸,外润滑剂为氧化聚乙烯蜡。本实施例的填料采用纳米级碳酸钙。
一种高抗冲高流动性PVC配方的制备方法,包括以下步骤:
将上述重量份的PVC树脂、ACR-g-VC树脂、PVC细粉、复合稳定剂、碳酸钙、内润滑剂在高速混和机中混和5分钟,温度控制在90~100℃,再加入外润滑剂,混和温度达到105~120℃后,然后转至低速搅拌冷却到40~60℃,将混和后的物料停放12小时以上再进入双螺杆挤出机挤出,挤出过程的温度控制在140~170℃,即得高抗冲高流动性PVC。
实施例4
本实施例的高抗冲高流动PVC配方,由下列重量份数的组份组成:
PVC树脂(SG5):60份;ACR-g-VC树脂:30份
PVC细粉:10份;复合稳定剂:3.5份
内润滑剂:0.5份;外润滑剂::0.5份
碳酸钙:10份。
本实施例的ACR-g-VC树脂是氯乙烯与丙烯酸酯接枝共聚物,聚合度与SG5相当。本实施例的PVC细粉为粒径小于20um、聚合度为300-800的低分子量聚氯乙烯。
本实施例的复合稳定剂选自有机锡、硬脂酸钙、硬脂酸钡、硬脂酸镉、硬脂酸锌、硬脂酸镁的一种或多种复合。
本实施例的内润滑剂为硬脂酸,外润滑剂为氧化聚乙烯蜡。本实施例的填料采用纳米级碳酸钙。
将上述重量份的PVC树脂、ACR-g-VC树脂、PVC细粉、复合稳定剂、碳酸钙、内润滑剂在高速混和机中混和5分钟,温度控制在90~100℃,再加入外润滑剂,混和温度达到105~120℃后,然后转至低速搅拌冷却到40~60℃,将混和后的物料停放12小时以上再进入双螺杆挤出机挤出,挤出过程的温度控制在140~170℃,即得高抗冲高流动性PVC。
通过本发明制得的高抗冲高流动性制品,其性能检测结果如下表:
表3、不同树脂样品的哈克流变性能数据
表4、不同配方的制品冲击强度和拉伸强度比较
以上所述实例仅是本发明的较好的实施例,并非对发明作其它形式的限制,本技术领域的技术人员在本发明的基础上所作的等同替代或变换,均在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高抗冲高流动性PVC配方,其特征在于:由下列重量份数的组份组成:
PVC树脂:60~95份;ACR-g-VC树脂:3~50份;
PVC细粉:3~15份;复合稳定剂:2~5份;
内润滑剂:0.5~2份;外润滑剂:0.5~1份;
碳酸钙:20~50份。
2.根据权利要求1所述的一种高抗冲高流动性PVC配方,其特征在于:由下列重量份数的组份组成:
PVC树脂:60份,ACR-g-VC树脂为30份;
PVC细粉为10份,复合稳定剂为3.5份;
内润滑剂:0.5份,外润滑剂:0.5份;
碳酸钙35份。
3.根据权利要求1或2所述的一种高抗冲高流动性PVC配方,其特征在于:所述的PVC树脂为通用型SG5型树脂。
4.根据权利要求1或2所述的一种高抗冲高流动性PVC配方,其特征在于:所述的ACR-g-VC树脂是氯乙烯与丙烯酸正丁酯接枝共聚树脂,聚合度与通用型SG5树脂相当。
5.根据权利要求1或2所述的一种高抗冲高流动性PVC配方,其特征在于:所述PVC细粉为粒径小于20um、聚合度为300-800的低分子量聚氯乙烯。
6.根据权利要求1或2所述的一种高抗冲高流动性PVC配方,其特征在于:所述的复合稳定剂选自有机锡、硬脂酸钙、硬脂酸钡、硬脂酸镉、硬脂酸锌、硬脂酸镁中的一种或多种复合。
7.根据权利要求1或2所述的一种高抗冲高流动性PVC配方,其特征在于:所述的碳酸钙粒径为纳米级。
8.根据权利要求1或2所述的一种高抗冲高流动性PVC配方,其特征在于:所述的外润滑剂选自聚乙烯蜡、石蜡、氧化聚乙烯蜡中的任意一种。
9.根据权利要求1或2所述的一种高抗冲高流动性PVC配方,其特征在于:内润滑剂选自硬脂酸、硬脂酸钙、硬脂醇、硬脂酸丁酯中的任意一种。
10.根据上述任意一项权利要求所述的一种高抗冲高流动性PVC配方的制备方法,包括以下步骤:
将上述重量份的PVC树脂、ACR-g-VC树脂、PVC细粉、复合稳定剂、碳酸钙、内润滑剂在高速混和机中混和5分钟,温度控制在90~100℃,再加入外润滑剂,混和温度达到105~120℃后,然后转至低速搅拌冷却到40~60℃,将混和后的物料停放12小时以上再进入双螺杆挤出机挤出,挤出过程的温度控制在140~170℃,即得高抗冲高流动性PVC。
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