CN108395649B - 一种热塑剂 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及塑料添加剂技术领域，具体公开了一种热塑剂。所述的热塑剂包含如下重量份的原料组分：聚氯乙烯树脂50～70份；马来酸酐接枝相容剂10～20份；热稳定剂30～50份；润滑剂10～20份；抗氧剂1～3份。实施例试验证明所述的热塑剂能够显著提升PVC的热稳定性以及耐候性。

Description

一种热塑剂
技术领域
本发明涉及塑料添加剂技术领域，具体涉及一种热塑剂。
背景技术
聚氯乙烯(PVC)为无定形结构的白色粉末，是一种使用一个氯原子取代聚乙烯中的一个氢原子的高分子材料，是含有少量结晶结构的无定形聚合物。其在建筑材料、工业制品、地板砖、管材等方面均有广泛应用。
但PVC的玻璃化温度77～90℃，170℃左右开始分解，对热的稳定性差，在100℃以上，就会分解而产生氯化氢，并进一步自动催化分解，引起变色，物理机械性能也迅速下降，因此，在实际应用中必须加入稳定剂以提高对热的稳定性。
此外，在PVC生产过程中还需要加入润滑剂，因此，开发一种热稳定性高同时具有润滑作用的热塑剂具有重要的市场前景。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种热塑剂。所述的热塑剂能够显著提高PVC的热稳定性。
本发明所要解决的上述技术问题，通过以下技术方案予以实现：
一种热塑剂，其包含如下重量份的原料组分：聚氯乙烯树脂50～70份；马来酸酐接枝相容剂10～20份；热稳定剂30～50份；润滑剂10～20份；抗氧剂1～3份。
优选地，所述的热塑剂，其包含如下重量份的原料组分：聚氯乙烯树脂60～70份；马来酸酐接枝相容剂15～20份；热稳定剂40～50份；润滑剂15～20份；抗氧剂2～3份。
最优选地，所述的热塑剂，其包含如下重量份的原料组分：聚氯乙烯树脂60份；马来酸酐接枝相容剂15份；热稳定剂40份；润滑剂15份；抗氧剂2份。
优选地，所述的热稳定剂包含如下重量份的成分：
硅酸锆或改性硅酸锆30～50份；硬脂酸钙10～20份；硬脂酸锌10～20份。
进一步优选地，所述的热稳定剂包含如下重量份的成分：
硅酸锆或改性硅酸锆40～50份；硬脂酸钙10～15份；硬脂酸锌10～15份。
优选地，所述的改性硅酸锆通过如下方法制备得到：
(1)将硅酸锆在600～800℃下灼烧1～2h；
(2)将经过步骤(1)处理过的硅酸锆与氯化镁和氯化钙混合均匀后，加水搅拌得混合物；
(3)将混合物在400～500℃下灼烧2～3h，粉碎后即得所述的改性硅酸锆。
优选地，步骤(2)中所述硅酸锆与氯化镁和氯化钙的重量比为4～6:1:1。
最优选地，步骤(2)中所述硅酸锆与氯化镁和氯化钙的重量比为5:1:1。
优选地，所述的润滑剂选自聚乙烯蜡。
优选地，所述的抗氧剂选自抗氧剂1010。
有益效果：本发明提供了一种全新组成的热塑剂，实施例试验证明所述的热塑剂能够显著提升PVC的热稳定性以及耐候性；此外，由于本发明所述的热塑剂还含有润滑剂，因此，在PVC生产过程中无需额外添加润滑剂。
具体实施方式
以下结合具体实施例来进一步解释本发明，但实施例对本发明不做任何形式的限定。
实施例1热塑剂的制备
热塑剂的原料重量份组成：聚氯乙烯树脂60份；马来酸酐接枝相容剂15份；热稳定剂40份；润滑剂聚乙烯蜡15份；抗氧剂(抗氧剂1010)2份；
所述的热稳定剂由如下重量份的成分混合而成：硅酸锆45份；硬脂酸钙15份；硬脂酸锌15份。
热塑剂的制备方法：将原料聚氯乙烯树脂、马来酸酐接枝相容剂、热稳定剂、润滑剂聚乙烯蜡以及抗氧剂1010混合均匀后，放入双螺杆挤出机中熔融挤出、造粒即得所述的热塑剂。
实施例2热塑剂的制备
热塑剂的原料重量份组成：聚氯乙烯树脂60份；马来酸酐接枝相容剂15份；热稳定剂40份；润滑剂聚乙烯蜡15份；抗氧剂(抗氧剂1010)2份；
所述的热稳定剂由如下重量份的成分混合而成：改性硅酸锆45份；硬脂酸钙15份；硬脂酸锌15份。
所述的改性硅酸锆通过如下方法制备得到：(1)将硅酸锆在700℃下灼烧1h；(2)将经过步骤(1)处理过的硅酸锆与氯化镁和氯化钙混合均匀后，加水(水的加入量以刚好能溶解氯化镁和氯化钙的量最佳)搅拌得混合物；所述硅酸锆与氯化镁和氯化钙的重量比为5:1:1；(3)将混合物在450℃下灼烧2h，粉碎后即得所述的改性硅酸锆。
热塑剂的制备方法：将原料聚氯乙烯树脂、马来酸酐接枝相容剂、热稳定剂、润滑剂聚乙烯蜡以及抗氧剂1010混合均匀后，放入双螺杆挤出机中熔融挤出、造粒即得所述的热塑剂。
实施例3热塑剂的制备
热塑剂的原料重量份组成：聚氯乙烯树脂50份；马来酸酐接枝相容剂10份；热稳定剂50份；润滑剂聚乙烯蜡20份；抗氧剂(抗氧剂1010)3份；
所述的热稳定剂由如下重量份的成分混合而成：改性硅酸锆45份；硬脂酸钙15份；硬脂酸锌15份。
所述的改性硅酸锆通过如下方法制备得到：(1)将硅酸锆在700℃下灼烧1h；(2)将经过步骤(1)处理过的硅酸锆与氯化镁和氯化钙混合均匀后，加水(水的加入量以刚好能溶解氯化镁和氯化钙的量最佳)搅拌得混合物；所述硅酸锆与氯化镁和氯化钙的重量比为5:1:1；(3)将混合物在450℃下灼烧2h，粉碎后即得所述的改性硅酸锆。
热塑剂的制备方法：将原料聚氯乙烯树脂、马来酸酐接枝相容剂、热稳定剂、润滑剂聚乙烯蜡以及抗氧剂1010混合均匀后，放入双螺杆挤出机中熔融挤出、造粒即得所述的热塑剂。
实施例4热塑剂的制备
热塑剂的原料重量份组成：聚氯乙烯树脂70份；马来酸酐接枝相容剂20份；热稳定剂30份；润滑剂聚乙烯蜡10份；抗氧剂(抗氧剂1010)1份；
所述的热稳定剂由如下重量份的成分混合而成：改性硅酸锆45份；硬脂酸钙15份；硬脂酸锌15份。
所述的改性硅酸锆通过如下方法制备得到：(1)将硅酸锆在700℃下灼烧1h；(2)将经过步骤(1)处理过的硅酸锆与氯化镁和氯化钙混合均匀后，加水(水的加入量以刚好能溶解氯化镁和氯化钙的量最佳)搅拌得混合物；所述硅酸锆与氯化镁和氯化钙的重量比为5:1:1；(3)将混合物在450℃下灼烧2h，粉碎后即得所述的改性硅酸锆。
热塑剂的制备方法：将原料聚氯乙烯树脂、马来酸酐接枝相容剂、热稳定剂、润滑剂聚乙烯蜡以及抗氧剂1010混合均匀后，放入双螺杆挤出机中熔融挤出、造粒即得所述的热塑剂。
对比例1热塑剂的制备
热塑剂的原料重量份组成：聚氯乙烯树脂60份；马来酸酐接枝相容剂15份；热稳定剂40份；润滑剂聚乙烯蜡15份；抗氧剂(抗氧剂1010)2份；
所述的热稳定剂由如下重量份的成分混合而成：硬脂酸钙15份；硬脂酸锌15份。
对比例1与实施例1和2的差别在于，热稳定剂仅仅由硬脂酸钙和硬脂酸锌组成，不含硅酸锆或改性硅酸锆。
实施例5热稳定性测试
将实施例1～4制备得到的热塑剂以及对比例1制备得到的热塑剂，与PVC按重量比为2:98比高速混合3min后，参照常规方法，于180-190℃在塑炼机上充分塑炼，制备得PVC材料1～5。将PVC材料1～5进行静态和动态热稳定性时间测试。具体方法如下：按照GB3917-1982规定的PVC热稳定性测试方法-刚果红法，在190℃进行静态热稳定性测试。按照转矩流变仪实验在190℃条件下进行动态热稳定性测试。测试结果见表1：
表1.热稳定性测试
Figure BDA0001631898440000041
Figure BDA0001631898440000051
由表1试验数据可以看出，与对比例相比，由本发明所述的热塑剂制成的PVC材料的静态热稳定时间以及动态稳定时间均大于对比例，这说明本发明所述的热塑剂能显著提升PVC材料的热稳定性。
对比例1与实施例1和2的差别在于，其使用的热稳定剂仅仅由硬脂酸钙和硬脂酸锌组成，不含硅酸锆或改性硅酸锆。但对比例1的静态热稳定时间以及动态稳定时间远远小于实施例1和2。这说明含硅酸锆或改性硅酸锆制成的热稳定剂能显著提高PVC材料的热稳定性。
实施例1和2的差别在于，实施例1使用的热稳定剂含有硅酸锆成分，而实施例2使用的热稳定剂含有改性硅酸锆成分。但实施例2的静态热稳定时间以及动态稳定时间与实施例1相比，取得了进一步的大幅提升。这说明采用本发明所述方法改性得到的改性硅酸锆制备热稳定剂可以显著提高PVC材料的热稳定性。
实施例6耐候性实验
将实施例1～4制备得到的热塑剂以及对比例1制备得到的热塑剂，与PVC按重量比为2:98比高速混合3min后，参照常规方法，于180-190℃在塑炼机上充分塑炼，制备得PVC材料1～5。将PVC材料1～5根据GB/T1995《聚氯乙烯树脂热稳定性实验方法，白度法》测定PVC样品白度，结果见表2。
表2.样品白度(％)实验结果
样品 热塑剂种类 24h 48h 72h 120h
PVC材料1 实施例1热塑剂 91.2 90.5 86.2 84.6
PVC材料2 实施例2热塑剂 97.4 95.6 92.1 90.8
PVC材料3 实施例3热塑剂 96.4 94.8 90.5 88.4
PVC材料4 实施例4热塑剂 95.9 94.1 91.2 89.5
PVC材料5 对比例1热塑剂 85.4 84.2 80.6 70.5
从表2样品白度数据可以看出，本发明所述的热塑剂制成的PVC材料的白度120h测试均在88％以上，且要高于对比例1热塑剂制成的PVC材料。这说明这说明本发明所述的热塑剂能同样可以提升PVC材料的耐候性。

Claims (6)

1.一种热塑剂，其特征在于，包含如下重量份的原料组分：聚氯乙烯树脂50～70份；马来酸酐接枝相容剂10～20份；热稳定剂30～50份；润滑剂10～20份；抗氧剂1～3份；
所述的润滑剂选自聚乙烯蜡；
所述的热稳定剂包含如下重量份的成分：改性硅酸锆30～50份；硬脂酸钙10～20份；硬脂酸锌10～20份；
所述的改性硅酸锆通过如下方法制备得到：
(1)将硅酸锆在600～800℃下灼烧1～2h；
(2)将经过步骤(1)处理过的硅酸锆与氯化镁和氯化钙混合均匀后，加水搅拌得混合物；
(3)将混合物在400～500℃下灼烧2～3h，粉碎后即得所述的改性硅酸锆；
步骤(2)中所述硅酸锆与氯化镁和氯化钙的重量比为4～6:1:1。
2.根据权利要求1所述的热塑剂，其特征在于，包含如下重量份的原料组分：聚氯乙烯树脂60～70份；马来酸酐接枝相容剂15～20份；热稳定剂40～50份；润滑剂15～20份；抗氧剂2～3份。
3.根据权利要求1所述的热塑剂，其特征在于，包含如下重量份的原料组分：聚氯乙烯树脂60份；马来酸酐接枝相容剂15份；热稳定剂40份；润滑剂15份；抗氧剂2份。
4.根据权利要求1所述的热塑剂，其特征在于，所述的热稳定剂包含如下重量份的成分：
改性硅酸锆 40～50份；硬脂酸钙 10～15份；硬脂酸锌10～15份。
5.根据权利要求1所述的热塑剂，其特征在于，步骤(2)中所述硅酸锆与氯化镁和氯化钙的重量比为5:1:1。
6.根据权利要求1所述的热塑剂，其特征在于，所述的抗氧剂选自抗氧剂1010。
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