CN107586420A - 一种表面高光亮、高黑色pvc硬质型材颗粒料及其制造方法 - Google Patents

一种表面高光亮、高黑色pvc硬质型材颗粒料及其制造方法 Download PDF

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林炎新
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Abstract

本发明涉及塑料制品技术领域，具体涉及一种表面高光亮、高黑色PVC硬质异型材颗粒料及其制造方法。所述的PVC硬质异型材颗粒料是由下述重量份数的原料制备而成：PVC 100份、碳酸钙50‑100份、增塑剂1‑10份、高色素炭黑1‑6份、钙锌稳定剂1‑8份、加工助剂0‑6份、润滑剂0.2‑3份。本发明选用高纯度、高细度重质碳酸钙，优质的色粉，使PVC异型材表面高光亮度，高黑度，色泽均匀一致；采用环保增塑剂，不仅能够提高颗粒料的光亮度、黑度和色泽均匀度，并且更加环保安全；选用蜗牛分泌物作为稳定剂辅料，稳定性提高，使用寿命增加；使用钙/锌复合热稳定剂，不含重金属无毒环保，不污染环境。

Description

一种表面高光亮、高黑色PVC硬质型材颗粒料及其制造方法
技术领域
本发明涉及塑料制品技术领域，具体涉及一种表面高光亮、高黑色PVC硬质异型材颗粒料，更具体地本发明涉及该种PVC颗粒料的制造方法。
技术背景
PVC材料即聚氯乙烯，它是世界上产量最大的塑料产品之一，价格便宜，应用广泛，聚氯乙烯树脂为白色或浅黄色粉末。根据不同的用途可以加入不同的添加剂，聚氯乙烯塑料可呈现不同的物理性能和力学性能。在聚氯乙烯树脂中加入适量的增塑剂，可制成多种硬质、软质和透明制品。聚氯乙烯塑料有良好的机械性能、耐磨性、抗化学腐蚀性，可制成多种日常用品，是一种性价比最为优越的通用型塑料。PVC硬质异型材通过挤出成型方法制得的非规则截面的塑料制品，其应用范围广泛，PVC型材具有不易燃性、高强度性、耐气侯变化性及优良的几何稳定性，广泛应用于各种建筑工地，装修中的门窗，冰柜，酒柜门等。特别是高档的PVC会影响喇叭型材，现有技术中PVC型材做出来的光亮度不高，黑度不够，例如，中国专利申请CN201410356794中公开了一种耐高温PVC颗粒材料及其制备方法，该PVC中加入一定量的黑色干粉或红色干粉生产有色PVC；又如中国专利申请CN201110028671中公开了一种硬质PVC注塑颗粒料制备方法，该PVC中加入一定量的金红石钛白粉生产有色PVC，但是两种方法制备的有色PVC光亮度、色度都很低，因此要求高光亮、高黑度，是目前市场的技术难题。
目前PVC颗粒料采用的热稳定体系主要有铅盐和有机锡等。铅盐稳定剂是目前塑料门窗生产中使用最多的稳定剂，具有价格低廉及稳定效果好的优点。但是其中的铅虽然并不直接与人体接触，其毒性仍对环境和人体健康有潜在的威胁；有机锡存在对螺杆、机筒的表面耐腐蚀性及镀铬要求高，且本身分解速度较快等弊端。
本发明使用的钙/锌复合热稳定剂是无毒热稳定剂，且有较优异的稳定效果，使用方便，价格低廉。
发明内容
本发明的目的在于克服上述技术难题，提供一种高光亮度、高黑度、且有优异稳定效果，使用方便，节能环保，价格低廉的PVC硬质异型材颗粒料及其制备方法。
一个方面，本发明提供了一种高光亮度、高黑度、且有优异稳定性的PVC硬质异型材颗粒料，其特征在于：包括PVC、碳酸钙、增塑剂、高色素碳黑、钙锌稳定剂、加工助剂和润滑剂。
具体地，所述的PVC硬质异型材颗粒料包括按重量份数的：
PVC 100份
碳酸钙50-100份
增塑剂1-10份
高色素碳黑1-6份
钙锌稳定剂1-8份
加工助剂0-6份
润滑剂0.2-3份。
优选地，所述的PVC硬质异型材颗粒料包括按重量份数的：
PVC 100份
碳酸钙60-90份
增塑剂2-9份
高色素碳黑1.5-5.5份
钙锌稳定剂2-7份
加工助剂1-5份
润滑剂0.3-2份。
更优选地，所述的PVC硬质异型材颗粒料包括按重量份数的：
PVC 100份
碳酸钙50-80份
增塑剂3-8份
高色素碳黑2-5份
钙锌稳定剂3-6份
加工助剂2-4份
润滑剂0.5-1.5份
进一步优选地，所述的PVC硬质异型材颗粒料包括按重量份数的：
PVC 100份
碳酸钙60-70份
增塑剂4-7份
高色素碳黑3-4份
钙锌稳定剂4-5份
加工助剂2.5-3份
润滑剂0.8-1份
进一步的，上述PVC硬质型材颗粒料中，所述的碳酸钙为1500-3000目的高细度重质碳酸钙；优选地，所述的碳酸钙为2000-3000目高细度重质碳酸钙。
上述PVC硬质型材颗粒料中，所述的增塑剂为乙酰柠檬酸正三丁酯(ATBC)、柠檬酸三丁酯(TBC)、柠檬酸三辛酯(TOC)、乙酰柠檬酸三辛酯(ATOC)、环氧乙酰亚麻油酸甲酯、环氧糠油酸丁酯、环氧蚕蛹油酸丁酯、环氧大豆油酸辛酯、9，10-环氧硬脂酸辛酯或环氧大豆油中的一种或几种；所述的增塑剂优选为环氧大豆油、柠檬酸三丁酯(TBC)、环氧糠油酸丁酯或环氧蚕蛹油酸丁酯中的一种或几种；进一步优选为环氧大豆油。
上述PVC硬质型材颗粒料中，所述的加工助剂为氯化聚乙烯、丙烯酸酯类加工助剂或蜗牛分泌物中的一种或几种。
其中丙烯酸酯类加工助剂与蜗牛分泌物的比例1-3：1。
更进一步地，所述的丙烯酸酯类加工助剂为丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、丙烯酸酯橡胶或环氧丙烯酸酯中的一种或几种。
上述PVC硬质型材颗粒料中，所述的润滑剂选自PE蜡和/或硬脂酸。
另一个方面，本发明还提供了上述PVC硬质异型材颗粒料的制备方法，所述的制备方法包括以下步骤：(1)将PVC、碳酸钙、增塑剂、高色素碳黑、钙锌稳定剂、助剂、润滑剂和蜗牛提取液一起放入高速搅拌机中搅拌5-10分钟，加热继续搅拌5分钟至物料温度达到110-130℃，得到混合料；(2)将上述混合料放入料斗中经双螺杆挤出机混炼造粒，即制得高光亮、高黑色PVC硬质异型材颗粒材料。
硬质PVC制品的发展方向是低毒，绿色，环保。本发明采用造粒工艺处理的异型高光亮、高黑色PVC硬质制品，应用于高档喇叭，满足了人们高光亮、高黑色PVC喇叭制品的需求。
本发明与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1.选用高纯度、高细度重质碳酸钙，优质的色粉，使PVC异型材表面高光亮度，高黑度，色泽均匀一致。
2.本发明采用环保增塑剂，不仅能够提高颗粒料的光亮度、黑度和色泽均匀度，并且比其他种类增塑剂更加环保安全。
3.选用蜗牛分泌物作为稳定剂辅料，使PVC异性材料稳定性提高，使用寿命增加。
4.使用钙/锌复合热稳定剂，不含重金属无毒环保，不污染环境。
具体实施方案
通过下面给出的具体实施例可以进一步清楚地了解本发明。但它们不是对本发明的限定。
本发明中所述的蜗牛提取液可通过商业购买途径获得，以下实施例中使用的蜗牛提取液均购自西安泽朗生物科技有限公司，批号为：ZL170321-2。
实施例1一种表面高光亮、高黑色的PVC硬质型材颗粒料及其制造方法
配方：按重量份：PVC 100份、1500目重质碳酸钙50份、乙酰柠檬酸正三丁酯1份、高色素碳黑1份、钙锌稳定剂1份、丙烯酸酯1份、蜗牛提取液0.5份、氯化聚乙烯1份、PE蜡0.3份、硬脂酸0.1份。
制备方法：(1)将配方用量的PVC、碳酸钙、高色素碳黑、钙锌稳定剂、乙酰柠檬酸正三丁酯、丙烯酸酯、蜗牛提取液、氯化聚乙烯、PE蜡、硬脂酸一起放入高速搅拌机搅拌均匀，时间为5分钟，加热继续搅拌5分钟至物料温度达到100℃，得到混合料；
(2)将步骤(1)中得到的混合料放入料斗中，经造粒机挤出造粒，即可制得高光亮、高黑色PVC硬质异型材颗粒材料。
实施例2一种表面高光亮、高黑色的PVC硬质型材颗粒料及其制造方法
配方：按重量份：PVC 100份、2000目重质碳酸钙100份、柠檬酸三丁酯10份、高色素碳黑10份、钙锌稳定剂8份、甲基丙烯酸酯2.5份、蜗牛提取液2.0份、氯化聚乙烯1.5份、PE蜡1.5份、硬脂酸1.5份。
制备方法：和实施例1的区别在于：原料不同；步骤(1)中的加热继续搅拌至物料温度为130℃；其余同实施例1。
实施例3一种表面高光亮、高黑色的PVC硬质型材颗粒料及其制造方法
配方：按重量份：PVC100份、3000目重质碳酸钙60份、柠檬酸三辛酯2份、高色素碳黑1.5份、钙锌稳定剂2份、聚氨酯丙烯酸酯0.5份、蜗牛提取液0.5份、PE蜡0.1份、硬脂酸0.2份。
制备方法：和实施例1的区别在于：原料不同；步骤(1)中的加热继续搅拌至物料温度为110℃；其余同实施例1。
实施例4一种表面高光亮、高黑色PVC的硬质型材颗粒料及其制造方法
配方：按重量份：PVC 100份、1700目重质碳酸钙90份、乙酰柠檬酸三辛酯9份、高色素碳黑5.5份、钙锌稳定剂7份、丙烯酸酯橡胶3份、蜗牛提取液1份、氯化聚乙烯1份、PE蜡1份、硬脂酸1份。
制备方法：和实施例1的区别在于：原料不同；步骤(1)中的加热继续搅拌至物料温度为120℃；其余同实施例1。
实施例5一种表面高光亮、高黑色的PVC硬质型材颗粒料及其制造方法
配方：按重量份：PVC 100份、2200目重质碳酸钙50份、环氧乙酰亚麻油酸甲酯3份、高色素碳黑2份、钙锌稳定剂3份、环氧丙烯酸酯1份、蜗牛提取液0.5份、氯化聚乙烯0.5份、PE蜡0.2份、硬脂酸0.3份。
制备方法：和实施例1的区别在于：原料不同；步骤(1)中的加热继续搅拌至物料温度为115℃；其余同实施例1。
实施例6一种表面高光亮、高黑色的PVC硬质型材颗粒料及其制造方法
配方：按重量份：PVC 100份、2700目重质碳酸钙80份、环氧大豆油8份、高色素碳黑5份、钙锌稳定剂6份、甲基丙烯酸酯2份、蜗牛提取液1.5份、氯化聚乙烯0.5份、PE蜡1份、硬脂酸0.5份。
制备方法：和实施例1的区别在于：原料不同；步骤(1)中的加热继续搅拌至物料温度为125℃；其余同实施例1。
实施例7一种表面高光亮、高黑色的PVC硬质型材颗粒料及其制造方法
配方：按重量份：PVC 100份、2000目重质碳酸钙60份、环氧大豆油4份、高色素碳黑3份、钙锌稳定剂4份、甲基丙烯酸酯1.5份、蜗牛提取液0.8份、氯化聚乙烯0.2份、PE蜡0.5份、硬脂酸0.3份。
制备方法：除原料以外同实施例6。
实施例8一种表面高光亮、高黑色的PVC硬质型材颗粒料及其制造方法
配方：按重量份：PVC 100份、2400目重质碳酸钙70份、环氧大豆油7份、高色素碳黑4份、钙锌稳定剂5份、甲基丙烯酸酯1.5份、蜗牛提取液1份、氯化聚乙烯0.5 份、PE蜡0.7份、硬脂酸0.3份。
制备方法：除原料以外同实施例6。
实施例9一种表面高光亮、高黑色的PVC硬质型材颗粒料及其制造方法
配方：按重量份：PVC 100份、2600目重质碳酸钙100份、环氧大豆油1份、高色素碳黑3份、钙锌稳定剂4份、甲基丙烯酸酯0.9份、蜗牛提取液0.4份、氯化聚乙烯0.2份、PE蜡0.5份、硬脂酸0.2份。
制备方法：除原料以外同实施例1。
实施例10一种表面高光亮、高黑色的PVC硬质型材颗粒料及其制造方法
配方：按重量份：PVC 100份、2600目重质碳酸钙100份、环氧大豆油1份、高色素碳黑3份、钙锌稳定剂4份、甲基丙烯酸酯0.9份、氯化聚乙烯0.2份、PE蜡0.5份、硬脂酸0.2份。
制备方法：除原料以外同实施例1。
对比例1一种PVC硬质型材颗粒料及其制造方法
配方：所用配方与实施例9基本相同，区别在于所用碳酸钙为1300目重质碳酸钙100份。
制备方法：除原料以外同实施例9。
对比例2一种PVC硬质型材颗粒料及其制造方法
配方：所用配方与实施例9基本相同，区别在于所用碳酸钙为3200目重质碳酸钙100份。
制备方法：除原料以外同实施例9。
对比例3一种PVC硬质型材颗粒料及其制造方法
配方：所用配方与实施例9基本相同，区别在于所用碳酸钙为2600目轻质碳酸钙100份。
制备方法：除原料以外同实施例9。
为了更清楚本发明所带来的有益效果，下面表1-10是本发明产品按照国家对于各项规定的检测方法检测得出的各项性能检测表
表1为硬度值的检测
实例 硬度值(HRR)
实施例1 86
实施例2 86
实施例3 87
实施例4 86
实施例5 87
实施例6 86
实施例7 87
实施例8 88
实施例9 92
实施例10 88
对比例1 84
对比例2 83
对比例3 84
表2拉伸屈服强度的检测
表3断裂伸长率的检测
表4弯曲弹性模量的检测
实例 弯曲弹性模量(Mpa)
实施例1 2001
实施例2 2003
实施例3 2001
实施例4 2004
实施例5 2001
实施例6 2001
实施例7 2007
实施例8 2002
实施例9 2012
实施例10 2004
对比例1 1970
对比例2 1982
对比例3 1985
表5低温落锤冲击，破裂个数的检测
表6维卡软化点的检测
表7加热后状态，气泡、裂痕、麻点的检验
实例 有无气泡、裂痕、麻点
实施例1 无
实施例2 无
实施例3 无
实施例4 无
实施例5 无
实施例6 无
实施例7 无
实施例8 无
实施例9 无
实施例10 无
对比例1 无
对比例2 有
对比例3 有
表8加热后尺寸变化率的检验
表9高低温反复尺寸变化率的检测
表10简支梁冲击强度
实例 强度(强kJ/m2)
实施例1 35
实施例2 35
实施例3 35
实施例4 36
实施例5 35
实施例6 34
实施例7 35
实施例8 35
实施例9 39
实施例10 36
对比例1 31
对比例2 32
对比例3 31
经检验得出本发明生产的PVC硬质型材颗粒料，表面可达镜面，同时黑度的L值低于22。由上表1-10中的检测数据可知本发明配方生产的PVC各指标优于国家对各项指标的规定范围，通过对比例1、2可得目数大于或小于本发明优选范围的碳酸钙对PVC的各项性能都有一定的影响，其检测结果仅接近国家规定的最低标准。对比例3中加轻 质碳酸钙低温落锤冲击破裂个数以及加热后气泡、裂痕、麻点的明显增加；对比例4中未加蜗牛提取液由检测结果可知，未加蜗牛提取液可使PVC的硬度、拉伸强度、弯曲弹性、维卡软化点以及断裂伸长率明显降低；而使加热后的尺寸变化率以及高低温反复尺寸变化率显著增加，从而严重影响PVC的使用寿命。
同时为了证明本发明生产的PVC硬质型材颗粒料是无毒环保节能产品，本发明技术人员对本发明PVC产品中重金属残余量通过电感耦合等离子体发射光谱，质谱及紫外可见光谱进行了检测，检测结果如下表所示：
由上表检验结果可知，本发明制备的PVC异型材颗粒材料中并未检测出铅、镉、汞等重金属，所以本发明制备的种表面高光亮、高黑色pvc硬质型材颗粒料完全符合无毒环保节能产品。

Claims (9)

1.一种PVC硬质异型材颗粒料，其特征在于：包括PVC、碳酸钙、增塑剂、高色素碳黑、钙锌稳定剂、加工助剂和润滑剂。
2.如权利要求1所述的PVC硬质异型材颗粒料，其特征在于：所述的PVC硬质异型材颗粒料包括按重量份数的：
3.如权利要求2所述的PVC硬质异型材颗粒料，其特征在于：所述的PVC硬质异型材颗粒料包括按重量份数的：
4.如权利要求3所述的PVC硬质异型材颗粒料，其特征在于：所述的PVC硬质异型材颗粒料包括按重量份数的：
5.如权利要求1-4任意一项所述的硬质异型材颗粒料，其特征在于：所述的碳酸钙为1500-3000目的高细度重质碳酸钙；优选地，所述的碳酸钙为2000-3000目高细度重质碳酸钙。
6.如权利要求1-4任意一项所述的硬质异型材颗粒料，其特征在于：所述的增塑剂为乙酰柠檬酸正三丁酯、柠檬酸三丁酯、柠檬酸三辛酯、乙酰柠檬酸三辛酯、环氧乙酰亚麻油酸甲酯、环氧糠油酸丁酯、环氧蚕蛹油酸丁酯、环氧大豆油酸辛酯、9，10-环氧硬脂酸辛酯或环氧大豆油中的一种或几种；所述的增塑剂优选为环氧大豆油、柠檬酸三丁酯、环氧糠油酸丁酯或环氧蚕蛹油酸丁酯中的一种或几种；进一步优选为环氧大豆油。
7.如权利要求1-4任意一项所述的硬质异型材颗粒料，其特征在于：所述的加工助剂为氯化聚乙烯、丙烯酸酯类加工助剂或蜗牛分泌物中的一种或几种。
8.如权利要求1-4任意一项所述的硬质异型材颗粒料，其特征在于：所述的润滑剂为PE蜡和/或硬脂酸。
9.权利要求1-4任意一项所述的硬质异型材颗粒料的制备方法，其特征在于：所述的制备方法包括以下步骤：(1)将PVC、碳酸钙、增塑剂、高色素碳黑、钙锌稳定剂、助剂、润滑剂和蜗牛提取液一起放入高速搅拌机中搅拌5-10分钟，加热继续搅拌5分钟至物料温度达到110-130℃，得到混合料；(2)将上述混合料放入料斗中经双螺杆挤出机混炼造粒，即制得高光亮、高黑色PVC硬质异型材颗粒材料。
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