CN107474435A - 一种pvc板材及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于PVC板材技术领域，具体涉及一种超低温高抗冲击型硬质PVC装饰板材及其制备方法。所述PVC板材的原料主要包括PVC、热稳定剂、复合抗冲击改性剂、加工助剂、活性碳酸钙、润滑剂、抗氧化剂、光稳定剂和钛白粉。所述制备方法主要是通过热混、冷混后加入锥形双螺杆挤出机进行挤出成型。本发明提供的技术方案采用复合抗冲击改性剂组成多元协同增韧配方，充分发挥了各种抗冲击改性剂之间的协同效应，实现了添加少量抗冲击改性剂获得较高抗冲击性能的目的，并且生产工艺可操作性强，过程简单，生产设备易得。

Description

一种PVC板材及其制备方法
技术领域
本发明属于PVC板材技术领域，具体涉及一种超低温高抗冲击型硬质PVC装饰板材及其制备方法。
背景技术
聚氯乙烯(PVC)板材具有防水、阻燃、耐酸碱、防蛀、质轻、保温、隔音、减震的特性。被广泛用在建筑装饰、建筑模板，家具制造、化工防腐、广告标志、车船内部装饰等等领域。在建筑装饰材料上是木材、铝材、复合板材的理想替代品。但由于PVC树脂分子链结构的特性而导致其性能缺陷，对外显示明显的脆性，常温下韧性差，冲击强度低，在低温下脆性更为突出，导致PVC板不能在北方寒冷的冬天使用。因此要扩大PVC板的使用范围，通常要对其进行增韧改性。
目前PVC增韧方法一般是采用氯化聚乙烯(CPE)、丙烯酸酯类或甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元接枝共聚物(MBS)作为PVC抗冲改性剂来改善PVC板材的抗冲性能，为了达到预期的抗冲击效果，需要添加大量的抗冲改性剂，使产品的成本居高不下。因CPE比ACR和MBS价格低，因此CPE使用较为普遍，但是其加工范围较窄，对设备、模具、配方及生产工艺参数要求较高，一旦这些条件稍有改变或波动就很难稳定的生产出具有良好抗冲击性能的产品，从而导致成品率低等问题。
因此研发出一种原料成本较低且加工性能优良的PVC板材是拓展其使用范围亟待解决的问题。
发明内容
本发明提供了一种PVC板材及其制备方法，用以解决目前PVC板材无法兼顾低成本和优良加工性能的问题。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：所述PVC板材，其原料按重量份数计包括如下组分：
可选地，所述复合抗冲击改性剂为丙烯酸酯类抗冲击改性剂(ACR)、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元接枝共聚物(MBS)、热塑性聚氨酯弹性体橡胶(TPU)和对苯二甲酸二辛酯(DOTP)中两种或三种以上的混合物。
可选地，所述复合抗冲击改性剂为ACR、MBS和DOTP的混合物，且三者的重量比为1:(2～3):(1～2)。
所述复合抗冲击改性剂的制备方法为：按照重量比称取各组分物料，投入高速混合机中混合均匀，出料温度控制在80～90℃，得到复合抗冲击改性剂。
可选地，所述热稳定剂为有机锡稳定剂、水滑石、钙锌稳定剂中的一种或两种以上的混合物。
可选地，所述加工助剂为丙烯酸酯类(ACR类加工助剂)，优选牌号为P5001、PA20和PA21的ACR类加工助剂中的一种或两种以上的混合物。
可选地，所述润滑剂由A组分和B组分组成，所述A组分为亚油酸、油酸甘油酯、硬脂酸和硬脂酸钙中的一种或两种以上的混合物，所述B组分为己二酸季戊四酯、石蜡、聚乙烯蜡和氧化聚乙烯蜡中的一种或两种以上的混合物。
可选地，所述A组分按重量份数计在PVC板材原料中的含量为0.5～0.8份，所述B组分按重量份数计在PVC板材原料中的含量为0.6～0.9份。
可选地，所述PVC板材的原料还包括颜料。
本发明还提供了上述PVC板材的制备方法，其包括如下步骤：
步骤一，按重量计配比，称取原料中各组分；
步骤二，将PVC、热稳定剂和润滑剂投入混合机并搅拌升温；
步骤三，当温度达到65℃时投入复合抗冲击改性剂、加工助剂、抗氧化剂和光稳定剂，并继续升温；
步骤四，当温度达到85℃时再投入剩余的组分，并继续升温；
步骤五，当温度达到115℃时，将混配料排至冷拌机，当混配料的温度降至40-45℃时将其排至挤出机料斗内；
步骤六，采用锥形双螺杆挤出机进行挤出，通过模具定型、牵引和切割工艺得到所述PVC板材。
可选地，所述锥形双螺杆挤出机的料筒第1～5区的温度依次为：第1区175～185℃，第2区168～175℃，第3区160～168℃，第4区152～160℃，第5区145～152℃。
可选地，所述锥形双螺杆挤出机的合流芯温度为：145～152℃。
可选地，所述模具的温度为：175～185℃。
与现有技术相比，本发明提供的技术方案具有以下有益效果：
1)采用复合抗冲击改性剂组成多元协同增韧配方，充分发挥了各种抗冲击改性剂之间的协同效应，实现了添加少量抗冲击改性剂获得较高抗冲击性能的目的，在降低成本的同时兼顾了PVC板材的各项性能，比如低温抗冲击性能，高拉伸强度和良好的耐化学腐蚀性，提升了产品附加值和市场核心竞争力；
2)生产工艺可操作性强，不仅所有物料均为市售，成本低廉，而且生产过程简单，生产设备均为市售商品，因此利用快速实现工业化生产。
具体实施方式
为了便于理解，下面结合实施例阐述所述PVC板材及其制备方法。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
实施例中采用的试剂和设备如非特别说明，均为本技术领域常规设备，所用试剂和材料均为市购商品。
所述PVC板材，由以下组分组成：PVC、热稳定剂、复合抗冲击改性剂、加工助剂、活性碳酸钙、润滑剂、抗氧化剂、光稳定剂、钛白粉和颜料。
其中所述复合抗冲击改性剂的制备方法为：按照重量比称取各组分物料，投入高速混合机中混合均匀，出料温度控制在80～90℃。
所述PVC板材的制备方法，包括如下步骤：
步骤一，按重量计配比，称取原料中各组分；
步骤二，将PVC、热稳定剂和润滑剂投入混合机并升温；
步骤三，当温度达到65℃时投入复合抗冲击改性剂、加工助剂、抗氧化剂和光稳定剂，并继续升温；
步骤四，当温度达到85℃时再投入剩余的组分，并继续升温；
步骤五，当温度达到115℃时，将混配料排至冷拌机，当混配料的温度降至40-45℃时将其排至挤出机料斗内；
步骤六，采用锥形双螺杆挤出机进行挤出，通过模具定型、牵引和切割工艺得到所述PVC板材，所述锥形双螺杆挤出机的料筒第1～5区的温度依次为：第1区175～185℃，第2区168～175℃，第3区160～168℃，第4区152～160℃，第5区145～152℃；所述锥形双螺杆挤出机的合流芯温度为：145～152℃；所述模具的温度为：175～185℃。
实施例1-2，对比例1-2
采用表1给出实施例1、实施例2、对比例1和对比例2具体组分的选择和占比，经上述制备过程，获得相应实施例和对比例的PVC板材。
表1
PVC板材性能测试实验
对实施例1～2和对比例1～2所制备的板材性能进行测定。
PVC板材的拉伸强度和落球冲击强度测试方法按照ASTM-D1037-2006规定，拉伸试验温度为常温，落球冲击强度测试温度由常温改为-20℃，落球重量535g，落球高度为2m，实验结果如表2所示：
表2
测定结果显示：
1)本发明提供的技术方案生产的PVC板材超低温抗冲击性能优，同时保持了PVC所具有的高拉伸强度特点。
2)两个对比例采用单一的抗冲击改性剂体系，抗冲击改性剂的添加量达到或超过实施例中抗冲击改性剂的添加量，由于没有产生协同作用，超低温抗冲击性能较差。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换，而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种PVC板材，其特征在于，原料按重量份数计包括如下组分：
所述复合抗冲击改性剂为丙烯酸酯类抗冲击改性剂、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元接枝共聚物、热塑性聚氨酯弹性体橡胶和对苯二甲酸二辛酯中的两种或三种以上的混合物。
2.根据权利要求1所述PVC板材，其特征在于，所述复合抗冲击改性剂为ACR、MBS和DOTP的混合物，且三者的重量比为1:(2～3):(1～2)。
3.根据权利要求1所述PVC板材，其特征在于，所述热稳定剂为有机锡稳定剂、水滑石和钙锌稳定剂中的一种或两种以上的混合物。
4.根据权利要求1所述PVC板材，其特征在于，所述加工助剂为丙烯酸酯类，优选牌号为P5001、PA20和PA21的ACR类加工助剂中一种或两种以上的混合物。
5.根据权利要求1所述PVC板材，其特征在于，所述润滑剂由A组分和B组分组成，所述A组分为亚油酸、油酸甘油酯、硬脂酸和硬脂酸钙中的一种或两种以上的混合物，所述B组分为己二酸季戊四醇酯、石蜡、聚乙烯蜡和氧化聚乙烯蜡中的一种或两种以上的混合物。
6.根据权利要求5所述PVC板材，其特征在于，所述A组分按重量份数计在PVC板材原料中的含量为0.5～0.8份，所述B组分按重量份数计在PVC板材原料中的含量为0.6～0.9份。
7.权利要求1-6任一所述PVC板材的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一，按重量计配比，称取原料中各组分；
步骤二，将PVC、热稳定剂和润滑剂投入混合机并升温；
步骤三，当温度达到65℃时投入复合抗冲击改性剂、加工助剂、抗氧化剂和光稳定剂，并继续升温；
步骤四，当温度达到85℃时再投入剩余的组分，并继续升温；
步骤五，当温度达到115℃时，将混配料排至冷拌机，当混配料的温度降至40-45℃时将其排至挤出机料斗内；
步骤六，采用锥形双螺杆挤出机进行挤出，通过模具定型、牵引和切割工艺得到所述PVC板材。
8.根据权利要求7所述制备方法，其特征在于，所述锥形双螺杆挤出机的料筒第1～5区的温度依次为：第1区175～185℃，第2区168～175℃，第3区160～168℃，第4区152～160℃，第5区145～152℃。
9.根据权利要求7所述制备方法，其特征在于，所述锥形双螺杆挤出机的合流芯温度为：145～152℃。
10.根据权利要求7所述制备方法，其特征在于，所述模具的温度为：175～185℃。
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