CN107987432A - 一种聚氯乙烯及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种聚氯乙烯及其制备方法，包括以下重量份数比的组分：聚氯乙烯20‑30份，尼龙10‑15份，炭黑10‑12份，氧化锌5‑8份，隔热剂5‑8份，矿物油3‑5份，稳定剂2‑3份。本发明有效提高了聚氯乙烯的强度和韧性，抗撞击程度和抗弯曲、抗拉伸的程度均得到极大程度的提高，性能良好，使用寿命长；且隔热剂可避免聚氯乙烯长期使用后出现老化的情况，进一步延长使用寿命。

Description

一种聚氯乙烯及其制备方法

技术领域

本发明属于聚氯乙烯加工技术领域，尤其是涉及一种聚氯乙烯及其制备方法。

背景技术

聚氯乙烯（pvc）是现有技术中产量仅低于聚氯乙烯（PE）的塑料。在建筑材料、工业制品、日用品、地板革、地板砖、人造革、管材、电线电缆、包装膜、瓶、发泡材料、密封材料、纤维等方面均有广泛应用。

传统的制备工艺制备得到的聚氯乙烯抗冲击强度、抗弯曲能力性能均较差，难以满足户外使用需求。

发明内容

本发明为了克服现有技术的不足，提供一种的性能良好、抗冲击能力强的聚氯乙烯及其制备方法。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种聚氯乙烯，包括以下重量份数比的组分：聚氯乙烯20-30份，尼龙10-15份，炭黑10-12份，氧化锌5-8份，隔热剂5-8份，矿物油3-5份，稳定剂2-3份。本发明通过尼龙、隔热剂、氧化锌的加入，有效提高了聚氯乙烯的强度和韧性，抗撞击程度和抗弯曲、抗拉伸的程度均得到极大程度的提高，性能良好，使用寿命长；且隔热剂可避免聚氯乙烯长期使用后出现老化的情况，进一步延长使用寿命；增加了炭黑，可对一部分紫外线进行吸附，避免聚氯乙烯出现变色的情况。

进一步的，所述隔热剂为石棉和膨胀蛭石粉按照重量比1:3组成的混合物。

进一步的，所述膨胀蛭石粉的制备步骤如下：取膨胀蛭石清洗并烘干后，采用研磨设备对膨胀蛭石进行研磨，过120目筛后制得膨胀蛭石粉。

本发明还公开了一种用于制备聚氯乙烯的方法，包括以下步骤：

（1）预混：将聚氯乙烯，尼龙，炭黑，氧化锌，隔热剂进行混合至均匀，制得干粉料；

（2）搅拌：将干粉料投入搅拌设备中，加入有机溶剂，矿物油，稳定剂搅拌至胶状，得到胶状混合物；

（3）对胶状混合物进行粉碎，蒸馏去除有机物，得到聚氯乙烯。

本发明中通过预混现现行对干粉料进行混合，保证物料之间混合均匀，进而在后期搅拌时，物料的混合更为均匀，进而最大程度的提升制备得到的聚氯乙烯的性能，提升聚氯乙烯的抗冲击性能和抗弯曲性能；且搅拌时的耗时将极大程度的被缩短，加工效率高。

进一步的，所述有机溶剂为二甲苯、四氢萘及十氢萘中的一种与氯仿形成的混合液。

进一步的，所述有机溶剂为四氢萘与氯仿形成的混合液，所述甲苯与氯仿的体积比为4:1

进一步的，所述搅拌设备包括搅拌室和设于搅拌室内的搅拌装置，所述搅拌装置包括搅拌轴、设于搅拌轴上的搅拌桨及用于驱动所述搅拌轴转动的驱动件；所述搅拌桨上设有用于引导流体在搅拌桨转动的过程中发生流动以在搅拌室内产生紊流的紊流通道。本发明通过紊流通道的设置，使得搅拌装置在工作是，能够使得搅拌室内处于紊流状态，进而使得各物料之间受到充分的撞击，物料间混合均匀，搅拌效果好；从而最大程度的提升制备得到的聚氯乙烯的性能，提升聚氯乙烯的抗冲击性能和抗弯曲性能。

进一步的，所述搅拌桨为S型结构设置，所述紊流通道为设于该搅拌桨外表面的弧形凸筋；通过S形结构的设置，使得搅拌桨在搅拌的过程中将产生较大的紊流效果，进一步提升物料混合的均匀度。

进一步的，所述紊流通道为设于该搅拌桨上的弧形通槽；弧形通槽可减小搅拌桨在转动过程中受到的阻力，可降低驱动件的功率，实现节能。

进一步的，所述搅拌装置还包括可沿所述搅拌室长度方向上上下移动的搅拌部件，该搅拌部件与所述搅拌轴之间设有传动结构；搅拌桨可在驱动件的驱动下发生转动，所述搅拌部件则在传动结构的传动下发生上下移动，从而在搅拌过程中，搅拌室内的物料将不会出现沿同一个方向流动，而是会呈向各个方向流动达到紊流的状态，进而使得各物料之前发生充分的撞击，物料混合均匀。

进一步的，所述搅拌部件包括搅拌横杆、分别设于搅拌横杆两端的两连接部及可转动的设于该搅拌横杆上的搅拌件；由于搅拌件可相对搅拌横杆转动，从而在搅拌横杆上下移动的过程中，搅拌件可发生转动，从而减小搅拌横杆受到的运动阻力，减小动能损耗；同时，搅拌件的转动还能够在垂直于上下流动的方向上产生对溶剂的搅动，进一步增强紊流效果，提升物料混合的均匀度，提升产品性能。

进一步的，所述搅拌件与所述搅拌横杆之间设有用于减小两者间摩擦力的助动结构；助动结构的设置，可减小搅拌件在转动时与搅拌横杆之间的摩擦力，减小磨损，延长设备的使用寿命。

进一步的，所述搅拌件包括套设于所述搅拌横杆外的连接套和间隔固设于该连接套上的多个紊流件；连接套能够方便的相对搅拌横杆进行拆卸，便于更换，延长设备整体的使用寿命。

进一步的，所述助动结构包括设于所述搅拌横杆上的定位槽、设于所述连接套内与该定位槽相配合的连接部、设于定位部上的限位槽、设于该限位槽内的多个滚珠及用于控制所述滚珠间隔均匀的分布的限位部件；通过定位部与限位槽的配合，实现对搅拌件的定位，有效防止搅拌件在搅拌横杆上出现沿搅拌横杆长度方向上的位置移动；通过拆装组件有效将套件锁定在搅拌臂上，防止套件出现位置移动；滚珠可在搅拌件发生转动时滚动，有效减小定位部与限位槽之间的摩擦力；限位部件对滚珠起到的限位的作用，有效防止滚珠滚动到相互贴合在一起，滚珠分布更为均匀，减小摩擦力的效果更好；且还有有效防止滚珠相互碰撞而产生声音，减小设备工作时的噪音。

进一步的，所述限位部件包括设于所述定位部上的限位层、间隔分布于该限位层上用于供所述滚珠部分穿出的限位开口及连接结构；所述连接结构包括设于所述定位部上的两卡槽和与该卡槽相配合的限位件，所述限位层至少部分设于所述限位槽和限位件之间，该限位层上设有供所述限位件穿过的限位口；限位层能够对滚珠进行防脱处理，避免滚珠从限位槽的开口上掉出，进而当对搅拌件进行拆装时，滚珠不会掉出；其次，对滚珠的防脱并不会对滚珠的转动造成影响，滚珠依旧可以相对限位开口实现360°的转动，不会出现滚珠被卡死的情况，故障率低；通过限位件和限位槽的配合，可对限位层进行良好的定位，避免限位层在使用的过程中相对定位部发生移动，保证对滚珠进行良好的限位，同时避免限位层的移动对滚珠的滚动造成影响，降低故障率。

进一步的，所述传动结构包括设于所述搅拌轴上的驱动齿轮、与所述连接部相连的移动件、设于所述第一操作腔内与该移动件相配合的滑轨、丝杆、设于所述丝杆端部与所述驱动齿轮传动连接的伞齿件、套设于该丝杆外的活动套及用于连接该活动套与所述移动件的钢丝绳；当搅拌轴在驱动件的驱动下发生转动时，所述移动件将在传动结构的驱动下发生移动，进而仅设置一个驱动件即可同时实现搅拌轴的转动和搅拌横杆的移动，无需设置多个驱动件分别驱动搅拌轴和搅拌横杆，节约能耗，降低工程成本的投入；且驱动件无需设置多个，极大程度的降低了设备的故障率，便于维修和维护；当驱动齿轮转动时，即可驱动所述伞齿件发生转动，进而控制活动套沿丝杆的长度方向发生左右移动，从而使得钢丝绳拉动移动件进行上下移动，钢丝绳具有一定的形变能力，同时强度较大，从而能够实现在发生一定弯折的状态下带动移动件进行上下移动，达到良好的传动效果。

综上所述，本发明具有以下优点：有效提高了聚氯乙烯的强度和韧性，抗撞击程度和抗弯曲、抗拉伸的程度均得到极大程度的提高，性能良好，使用寿命长；且隔热剂可避免聚氯乙烯长期使用后出现老化的情况，进一步延长使用寿命。

附图说明

图1为本发明中的结构示意图一。

图2为本发明中的结构示意图二。

图3为图1中B处的放大图。

图4为本发明中搅拌部件的局部剖视图。

图5为图4中D处的放大图。

图6为图5中的局部放大图。

图7为本发明中连接套的结构示意图。

图8为本发明中搅拌桨的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好的理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。

实施例1

一种聚氯乙烯，包括以下重量份数比的组分：聚氯乙烯20份，尼龙10份，炭黑10份，氧化锌5份，隔热剂5份，矿物油3份，稳定剂2份；所述隔热剂为石棉和膨胀蛭石粉按照重量比1:3组成的混合物；具体的，所述膨胀蛭石粉的制备步骤如下：取膨胀蛭石清洗并烘干后，采用研磨设备对膨胀蛭石进行研磨，过120目筛后制得膨胀蛭石粉；其中，所述研磨设备为研磨机，属于现有技术；稳定剂为市面上直接购买得到的普通稳定剂。

一种聚氯乙烯的制备方法，包括以下步骤：（1）预混：取聚氯乙烯20kg，尼龙10 kg，炭黑10 kg，氧化锌5 kg，隔热剂5 kg投入混合机中，进行干混，混合至均匀后制得干粉料；（2）搅拌：将干粉料投入搅拌设备中，加入有机溶剂20 kg，矿物油3 kg，稳定剂2 kg搅拌至胶状，得到胶状混合物；（3）采用粉碎机对胶状混合物进行粉碎，再通过蒸馏机蒸馏去除有机物，得到聚氯乙烯；其中，所述有机溶剂为四氢萘与氯仿形成的混合液，所述甲苯与氯仿的体积比为4:1；其中，所述混合机、粉碎机、蒸馏机均为现有技术可以实现。

如图1-8所示，所述搅拌设备包括搅拌室1和设于搅拌室内的搅拌装置2，所述搅拌装置2包括不锈钢制成的搅拌轴21、通过焊接固设在搅拌轴上的不锈钢制成的搅拌桨22、用于驱动所述搅拌轴转动的驱动件23、可沿所述搅拌室长度方向上上下移动的不锈钢制成的搅拌部件3和用于驱动该搅拌部件上下动作的传动结构，该传动结构设于搅拌部件与所述搅拌轴之间；所述搅拌轴21的上部伸出至所述外壳外，与该驱动件相连，所述驱动件为市面上购买得到的电机；所述搅拌桨22上设有用于引导流体在搅拌桨转动的过程中发生流动以在搅拌室内产生紊流的紊流通道；于本实施例中，所述搅拌桨22为S形结构设置的不锈钢板，该不锈钢板焊接在搅拌轴上，所述紊流通道为间隔设于搅拌桨22外表面上的多个弧形凸筋221，该弧形凸筋为搅拌桨的表面直接向外延伸形成；于其他实施例中，所述紊流通道也可为间隔均匀的分布在搅拌桨上的多个弧形通槽，以供物料通过，减小搅拌桨在使用过程中受到的阻力。

进一步的，所述传动结构包括驱动齿轮91、移动件92、滑轨93以及传动部件，所述移动件92、滑轨93、丝杆94、伞齿件95、活动套96及钢丝绳97；所述驱动齿轮91固定套设在搅拌轴上，当搅拌轴转动时，驱动齿轮也发生转动；所述移动件92为滚轮，该移动件92可转动的套设在所述连接部上，所述滑轨93设于所述搅拌室侧壁上，且可与所述移动件92相配合驱动该移动件92进行移动；优选的，所述滑轨的宽度与移动件的宽度设置为相同，避免移动件在上下移动的过程中发生晃动；所述传动部件与所述驱动齿轮91相配合，可在驱动齿轮发生转动时，驱动所述移动件92沿所述滑轨进行移动；所述丝杆94设于搅拌室上部，该搅拌室内设有一空腔，该空腔内设有两定位座，该丝杆可转动的穿设在定位座内；所述伞齿件95为市面上直接购买得到的伞齿，该伞齿固定连接在丝杆的端部上，且伞齿件95与所述驱动齿轮啮合；所述活动套96为设有通孔，通孔上设有内螺纹的金属套，该活动套96套设于该丝杆外，当丝杆转动时，活动套可沿丝杆长度方向进行移动；所述钢丝绳97一端与所述活动套96固连，所述滚轮上设有一圈环形的限位槽，所述钢丝绳97的另一端围绕成一个圈，且该圈卡在所述的限位槽内，保证钢丝绳不会从限位槽中掉出。

具体的，所述搅拌部件3包括不锈钢制成的柱形的搅拌横杆31和分别设于搅拌横杆两端的不锈钢制成的连接轴32及可转动的设于该搅拌横杆上的多个搅拌件5，多个搅拌件5沿搅拌横杆31长度方向间隔均匀的分布；该连接轴32与所述移动件相连；具体的，所述搅拌件5与搅拌横杆31之间设有助动结构，通过该助动结构的设置，有效减小搅拌件5与搅拌横杆31之间的摩擦力，使得搅拌件5的转动更为顺畅；该搅拌件5由不锈钢制成，包括套设于所述搅拌横杆外的连接套51和沿连接套51的外表面间隔均匀的分布的多个紊流件52，该紊流件52为焊接固定在所述连接套51外的不锈钢板；所述连接套51为在环形的不锈钢套上设置一缺口形成；所述连接套51上设有锁扣，通过该锁扣可对缺口进行闭合，避免连接套51在搅拌过程中由搅拌横杆上脱出。

所述助动结构包括设于所述搅拌横杆上的定位槽61、设于所述连接套内与该定位槽相配合的连接部62、设于定位部上的限位槽63、设于该限位槽内的多个滚珠64及用于控制所述滚珠间隔均匀的分布的限位部件；所述限位槽63设置为两个，分布设于定位部62的上下表面上；所述滚珠为不锈钢珠，多个滚珠64均置于限位槽63内；所述限位部件包括设于所述定位部上的限位层71、设于限位层上用于供所述滚珠部分穿出的限位开口72及用于实现所述限位层71与所述定位部62之间的止转和防脱配合的连接结构；所述限位开口72间隔均匀的设于所述限位层上，且限位开口72的直径设置为小于滚珠的直径，从而滚珠将有部分从限位开口72中穿出，但又不会从限位开口72中掉出；所述限位层71由铝材制成，可以一定的形变能力；所述连接结构包括两限位槽81和与该卡槽相配合的限位件82，所述两限位槽81分设在限位开口的左右两侧上；所述限位槽81侧壁上设有与限位件82相配合的卡槽，所述限位件82为弧形结构设置的不锈钢块，当限位件82置于限位槽81内时，限位件82可卡入至卡槽内，避免限位件82从限位槽81中掉出；所述限位层71至少部分设于所述限位槽81和限位件82之间，且该限位层71上设有供所述限位件82穿过的限位口711；当对限位层进行固定时，限位层放置至定位部表面上，之后将限位件82穿过限位口711并卡入至卡槽内，限位层将发生形变，部分卡入至限位槽81内，并被限位件82压紧在限位槽81内，有效避免限位层发生位置移动。

进一步的，所述搅拌室底部向上延伸形成有一柱形的支撑部11，所述搅拌轴上设有该支撑部插接配合的插接腔，所述插接腔和支撑件之间设有一轴承12；当搅拌轴转动时，轴承可发生转动，减小搅拌轴与支撑件之间的摩擦力。

具体的加工原理如下：搅拌时，驱动件启动并正转，驱动搅拌轴旋转，搅拌桨对搅拌室内的物料进行圆周方向上的搅动；驱动齿轮驱动伞齿件转动，使得丝杆发生转动，活动件沿丝杆向靠近驱动齿轮的一侧移动，从而移动件被向上拉起，带动搅拌部件向上移动，搅拌件发生转动，产生紊流；当移动件移动至滑轨上部后，电机进行反转，驱动搅拌轴反转，反向搅动物料；同时驱动齿轮反转，驱动丝杆反转，活动套向原理驱动齿轮的一侧移动，移动件向下移动，带动搅拌部件向下移动，实现对搅拌室内的物料进行上下方向上的搅动，同时搅拌件发生转动，产生紊流。

实施例2

一种聚氯乙烯，包括以下重量份数比的组分：聚氯乙烯30份，尼龙15份，炭黑12份，氧化锌8份，隔热剂8份，矿物油5份，稳定剂3份；所述隔热剂为石棉和膨胀蛭石粉按照重量比1:3组成的混合物；具体的，所述膨胀蛭石粉的制备步骤如下：取膨胀蛭石清洗并烘干后，采用研磨设备对膨胀蛭石进行研磨，过120目筛后制得膨胀蛭石粉；其中，所述研磨设备为研磨机，属于现有技术；稳定剂为市面上直接购买得到的普通稳定剂。

一种聚氯乙烯的制备方法，包括以下步骤：（1）预混：取聚氯乙烯30 kg，尼龙15kg，炭黑12 kg，氧化锌8 kg，隔热剂8 kg投入混合机中，进行干混，混合至均匀后制得干粉料；（2）搅拌：将干粉料投入搅拌设备中，加入有机溶剂30 kg，矿物油5kg，稳定剂3 kg搅拌至胶状，得到胶状混合物；（3）采用粉碎机对胶状混合物进行粉碎，再通过蒸馏机蒸馏去除有机物，得到聚氯乙烯；其中，所述有机溶剂为四氢萘与氯仿形成的混合液，所述甲苯与氯仿的体积比为4:1；其中，所述混合机、粉碎机、蒸馏机均为现有技术可以实现。

实施例3

一种聚氯乙烯，包括以下重量份数比的组分：聚氯乙烯30份，尼龙15份，炭黑10份，氧化锌5份，隔热剂8份，矿物油3份，稳定剂3份；所述隔热剂为石棉和膨胀蛭石粉按照重量比1:3组成的混合物；具体的，所述膨胀蛭石粉的制备步骤如下：取膨胀蛭石清洗并烘干后，采用研磨设备对膨胀蛭石进行研磨，过120目筛后制得膨胀蛭石粉；其中，所述研磨设备为研磨机，属于现有技术；稳定剂为市面上直接购买得到的普通稳定剂。

一种聚氯乙烯的制备方法，包括以下步骤：（1）预混：取聚氯乙烯30 kg，尼龙15kg，炭黑10 kg，氧化锌5 kg，隔热剂8 kg投入混合机中，进行干混，混合至均匀后制得干粉料；（2）搅拌：将干粉料投入搅拌设备中，加入有机溶剂30 kg，矿物油3 kg，稳定剂3 kg搅拌至胶状，得到胶状混合物；（3）采用粉碎机对胶状混合物进行粉碎，再通过蒸馏机蒸馏去除有机物，得到聚氯乙烯；其中，所述有机溶剂为四氢萘与氯仿形成的混合液，所述甲苯与氯仿的体积比为4:1；其中，所述混合机、粉碎机、蒸馏机均为现有技术可以实现。

显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

Claims (10)

1.一种聚氯乙烯，其特征在于：包括以下重量份数比的组分：聚氯乙烯20-30份，尼龙10-15份，炭黑10-12份，氧化锌5-8份，隔热剂5-8份，矿物油3-5份，稳定剂2-3份。

2.根据权利要求1所述的聚氯乙烯，其特征在于：所述隔热剂为石棉和膨胀蛭石粉按照重量比1:3组成的混合物。

3.根据权利要求2所述的聚氯乙烯，其特征在于：所述膨胀蛭石粉的制备步骤如下：取膨胀蛭石清洗并烘干后，采用研磨设备对膨胀蛭石进行研磨，过120目筛后制得膨胀蛭石粉。

4.一种用于制备权利要求1-3中任一项所述聚氯乙烯的方法，其特征在于：包括以下步骤：

预混：将聚氯乙烯，尼龙，炭黑，氧化锌，隔热剂进行混合至均匀，制得干粉料；

搅拌：将干粉料投入搅拌设备中，加入有机溶剂，矿物油，稳定剂搅拌至胶状，得到胶状混合物；

对胶状混合物进行粉碎，蒸馏去除有机物，得到聚氯乙烯。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述有机溶剂为二甲苯、四氢萘及十氢萘中的一种与氯仿形成的混合液。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：所述有机溶剂为四氢萘与氯仿形成的混合液，所述甲苯与氯仿的体积比为4:1。

7.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述搅拌设备包括搅拌室（1）和设于搅拌室内的搅拌装置（2），所述搅拌装置包括搅拌轴（21）、设于搅拌轴上的搅拌桨（22）及用于驱动所述搅拌轴转动的驱动件（23）；所述搅拌桨（22）上设有用于引导流体在搅拌桨转动的过程中发生流动以在搅拌室内产生紊流的紊流通道（221）。

8.根据权利要求7所述的聚氯乙烯及其制备方法，其特征在于：所述搅拌装置（2）还包括可沿所述搅拌室长度方向上上下移动的搅拌部件（3），该搅拌部件与所述搅拌轴之间设有传动结构。

9.根据权利要求8所述的聚氯乙烯及其制备方法，其特征在于：所述搅拌部件（3）包括搅拌横杆（1）、分别设于搅拌横杆两端的两连接部（32）及可转动的设于该搅拌横杆上的搅拌件（5）。

10.根据权利要求9所述的聚氯乙烯及其制备方法，其特征在于：所述搅拌件（5）与所述搅拌横杆（1）之间设有用于减小两者间摩擦力的助动结构。