CN107459735B - 环保聚氯乙烯材料组合物及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种环保聚氯乙烯材料组合物及其制备方法和应用。所述环保聚氯乙烯材料组合物，以重量份计，包括如下原料组分：聚氯乙烯树脂100份、镁铝锌复合稳定剂2.5～3.5份、对苯二甲酸二辛酯1～2份、环氧大豆油2～4份、加工助剂3～5份、改质剂7～10份、填料2～15份、着色剂0.01～0.02份。该环保聚氯乙烯材料组合物，在绿色环保的同时，保证环保聚氯乙烯材料组合物的物理性能，使其具有优异的耐冲击性能，并能够改善其热收缩性，且平整度高，光泽度佳，产品品质高，成本低。
Description
技术领域
本发明涉及新材料技术领域，特别是涉及一种环保聚氯乙烯材料组合物及其制备方法和应用。
背景技术
电子电气、包装印刷、玩具等电子塑料领域的蓬勃发展，塑料高分子材料的应用已普及各个领域。随着人们生活质量的不断提高，对小孩各种玩具使用的塑料高分子材料的环保性能和安全性能提出更高的要求，特别在欧美国家对儿童玩具材料的环保性能要求明显提升，对儿童玩具用聚氯乙烯(PVC)材料的环保性能要求越来越高。
国内的聚氯乙烯(PVC)压延片材因为生产和技术的限制，为保证加工性能和产品物理性能，一直使用有机锡稳定剂，而有机锡稳定剂在加工过程中对环境影响大，且价格高，特别是近期欧美国家对进口的儿童玩具用PVC材料的重金属锡管制要求非常严格，从之前的限量，到现在已明确禁用。
发明内容
基于此，有必要提供一种不含重金属锡，且加工性能和物理性能好，品质高的环保聚氯乙烯材料组合物。
一种环保聚氯乙烯材料组合物，以重量份计，包括如下原料组分：
在其中一个实施例中，所述的环保聚氯乙烯材料组合物，以重量份计，包括如下原料组分：
在其中一个实施例中，所述加工助剂为甲基丙烯酸甲酯与丙烯酸丁酯的共聚物。
在其中一个实施例中，所述改质剂为MBS。
在其中一个实施例中，所述聚氯乙烯树脂为SG-5、S-65、HG-800、DG-800、TL-800、TL-1000、S-1007、S-1008中的至少一种。
在其中一个实施例中，所述填料为滑石粉、钛白粉中的至少一种。
在其中一个实施例中，所述填料为重量比为1～2：12的滑石粉和钛白粉。
本发明还提供所述的环保聚氯乙烯材料组合物的制备方法，包括如下步骤：
将所述聚氯乙烯树脂、填料、着色剂、镁铝锌复合稳定剂、对苯二甲酸二辛酯、环氧大豆油、加工助剂、改质剂投入搅拌机搅拌，得预混物；
对所述预混物进行剪切预塑化，挤出后再进行塑化；成型，即可。
在其中一个实施例中，所述剪切预塑化的温度为120～140℃，转速为40～50rpm；所述塑化的温度为130～140℃，转速为35～40rpm。
本发明还提供所述的环保聚氯乙烯材料组合物在制备儿童玩具中的应用。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明所述的环保聚氯乙烯材料组合物，在合理设置各原料和重量份范围的前提下，选用环保型的镁铝锌复合稳定剂作为稳定剂，配合环氧大豆油改善镁铝锌复合稳定剂的安定性，进而防止聚氯乙烯树脂在加工过程中分解、老化，同时采用对苯二甲酸二辛酯对树脂体系进行增塑，综合提高聚氯乙烯体系的加工性能，进而在绿色环保的同时，保证环保聚氯乙烯材料组合物的物理性能，使其具有优异的耐冲击性能和抗热收缩性，产品平整度高，光泽度佳，品质高，且成本低。
进一步地，采用特定的改质剂和加工助剂，能够优化该环保聚氯乙烯材料组合物的加工性能，并获得较佳的耐冲击性能和展平性。
本发明所述的环保聚氯乙烯材料组合物的制备方法，操作简单，便于工业应用。进一步地，制备过程中在一定温度下进行两次塑化，能够优化制得的环保聚氯乙烯材料组合物的物理性能。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明的环保聚氯乙烯材料组合物及其制备方法作进一步详细的说明。
本发明实施例中采用的镁铝锌复合稳定剂，购自肇庆市森德利化工实业有限公司。
实施例1：
本实施例一种环保聚氯乙烯材料组合物，包括如下重量份的原料组分：
表1
上述环保聚氯乙烯材料组合物的制备方法，包括如下步骤：
1)按上表配方称量好各种原料组分，依PVC粉→钛白粉、着色剂→镁铝锌复合稳定剂、DOTP、环氧大豆油→加工助剂、MBS、滑石粉→顺序投入低速运转的热搅拌机，然后搅拌机高速运转，当物料温度升到100～105℃，自动放料至冷搅拌机中。
2)在冷搅拌机中，物料迅速冷却并进一步混合均匀，当物料温度冷却至75～80℃，手动放料至储存桶。
3)物料转进入螺杆押出机，控制主螺杆温度120～140℃和速度40～50RPM，使物料被加热剪切预塑化后挤出。
4)物料被押出机挤出后立即进入轧轮机，控制轧轮机温度130～140℃、转速35～40RPM，对挤出料进行进一步塑化。
5)将上述塑化后的混合料投入压延机，将混合料压成适当厚度的薄片，薄片厚度可根据调整辊筒间隙进行控制。
6)通过调整拉伸辊第一辊和压延辊最后一辊的速比，将薄片延伸至所需要的厚度。
7)延伸得到的薄片持续进入冷却机组进行冷却，冷却后卷取机组进行收卷，即得。
实施例2：
本实施例一种环保聚氯乙烯材料组合物，包括如下重量份的原料组分：
表2
上述环保聚氯乙烯材料组合物的制备方法同实施例1。
实施例3：
本实施例一种环保聚氯乙烯材料组合物，包括如下重量份的原料组分：
表3
上述环保聚氯乙烯材料组合物的制备方法同实施例1。
实施例4：
本实施例一种环保聚氯乙烯材料组合物，包括如下重量份的原料组分：
表4
上述环保聚氯乙烯材料组合物的制备方法同实施例1。
对比例1：
本对比例一种聚氯乙烯材料组合物，包括如下重量份的原料组分：
表5
上述聚氯乙烯材料组合物的制备方法类似实施例1。
对比例2：
本对比例一种环保聚氯乙烯材料组合物，包括如下重量份的原料组分：
表6
上述环保聚氯乙烯材料组合物的制备方法同实施例1。
实施例1-4对比例1-2产品的性能测试，结果如下表7所示：
表7
从表7可以看出，实施例1-4的环保聚氯乙烯材料组合物与对比例1含锡聚氯乙烯材料组合物相比较，在外观品质和物理性能均与对比例1相当，且实施例1-4的环保聚氯乙烯材料组合物使用镁铝锌复合稳定剂，不含锡，产品符合欧盟和美国儿童玩具用材料的环保要求。其中，使用实施例4配方生产的产品，在生产加工性能和外观品质以及物理性能方面比其它实施例佳。而不含DOTP的对比例2加工性能不佳，难以进行正常生产。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (7)
1.一种环保聚氯乙烯材料组合物，其特征在于，以重量份计，由如下原料组分制备而成：
所述的环保聚氯乙烯材料组合物的制备方法包括如下步骤：
将所述聚氯乙烯树脂、填料、着色剂、镁铝锌复合稳定剂、对苯二甲酸二辛酯、环氧大豆油、加工助剂、改质剂投入搅拌机搅拌，得预混物；
对所述预混物进行剪切预塑化，挤出后再进行塑化；成型，即可；
所述剪切预塑化的温度为120～140℃，转速为40～50rpm；所述塑化的温度为130～140℃，转速为35～40rpm；
所述加工助剂为甲基丙烯酸甲酯与丙烯酸丁酯的共聚物；
所述改质剂为MBS。
2.根据权利要求1所述的环保聚氯乙烯材料组合物，其特征在于，所述聚氯乙烯树脂为SG-5、S-65、HG-800、DG-800、TL-800、TL-1000、S-1007、S-1008中的至少一种。
3.根据权利要求1或2所述的环保聚氯乙烯材料组合物，其特征在于，所述填料为滑石粉、钛白粉中的至少一种。
4.根据权利要求3所述的环保聚氯乙烯材料组合物，其特征在于，所述填料为重量比为1～2：12的滑石粉和钛白粉。
5.权利要求1-4任一项所述的环保聚氯乙烯材料组合物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
将所述聚氯乙烯树脂、填料、着色剂、镁铝锌复合稳定剂、对苯二甲酸二辛酯、环氧大豆油、加工助剂、改质剂投入搅拌机搅拌，得预混物；
对所述预混物进行剪切预塑化，挤出后再进行塑化；成型，即可。
6.根据权利要求5所述的环保聚氯乙烯材料组合物的制备方法，其特征在于，所述剪切预塑化的温度为120～140℃，转速为40～50rpm；所述塑化的温度为130～140℃，转速为35～40rpm。
7.权利要求1-4任一项所述的环保聚氯乙烯材料组合物在制备儿童玩具中的应用。
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