CN109206783A - 一种pvc用耐候热塑剂 - Google Patents

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Abstract

本发明涉塑料添加剂技术领域，具体涉及一种PVC用耐候热塑剂。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80～100份；马来酸酐接枝相容剂15～30份；热稳定剂20～30份；润滑剂20～30份；耐候剂3～5份。该热塑剂兼具润滑、耐候以及耐热效果；尤其是其耐热效果显著。

Description

一种PVC用耐候热塑剂
技术领域
本发明涉及塑料添加剂技术领域，具体涉及一种PVC用耐候热塑剂。
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。同时，户外PVC材料还需考虑到抗氧化以及抗紫外线的问题。
此外，在PVC生产过程中还需要加入润滑剂，因此，开发一种耐候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PVC用耐候热塑剂。所述的热塑剂能够具有耐候以及耐热性能。
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PVC用耐候热塑剂，其包含如下重量份的原料组分：聚氯乙烯树脂80～100份；马来酸酐接枝相容剂15～30份；热稳定剂20～30份；润滑剂20～30份；耐候剂3～5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90～100份；马来酸酐接枝相容剂20～30份；热稳定剂25～30份；润滑剂25～30份；耐候剂4～5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90份；马来酸酐接枝相容剂20份；热稳定剂25份；润滑剂25份；耐候剂4份。
优选地，所述的润滑剂选自聚乙烯蜡。
优选地，所述的耐候剂由抗氧剂1010和紫外吸收剂UV531按质量比为1:1组成。
优选地，所述的热稳定剂由如下重量份的原料制成：硅酸铝50～100份；二氧化钛20～50份；硬脂酸钙20～50份。
进一步优选地，所述的热稳定剂由如下重量份的原料制成：硅酸铝70～90份；二氧化钛30～40份；硬脂酸钙30～40份。
最优选地，所述的热稳定剂由如下重量份的原料制成：硅酸铝80份；二氧化钛30份；硬脂酸钙30份。
优选地，所述热稳定剂通过包含如下步骤的制备方法制备得到：
(1)将原料硅酸铝、二氧化钛和硬脂酸钙混合后放入混合酸溶液中浸泡3～6h，清水中洗涤至中性后得酸处理过的原料；所述的混合酸溶液为浓硫酸和浓硝酸组成的混合酸溶液；
(2)将酸处理过的原料加入水中，调节PH为8～9，然后加入乙酰铵；在50～60℃下反应8～12h；
(3)反应结束后进行固液分离，洗涤固体，再经干燥后即得所述的PVC用耐高温稳定剂。
优选地，步骤(1)中浓硫酸和浓硝酸的体积用量比为3:1。
进一步优选地，步骤(2)中水的重量用量为酸处理过的原料总重量的3～5倍；乙酰铵的重量用量为酸处理过的原料总重量的1/10～1/5。
最优选地，步骤(2)中水的重量用量为酸处理过的原料总重量的4倍；乙酰铵的重量用量为酸处理过的原料总重量的1/8。
有益效果：本发明提供了一种全新组成的热塑剂，由于其复合了由抗氧剂1010和紫外吸收剂UV531组成耐候剂，因此其具有很好的抗氧化和抗紫外性能；由于其还复合了润滑剂，因此在PVC生产过程中无需额外添加润滑剂；此外，由于其还复合了热稳定剂，因此其也具备耐高温性能；实施例试验证明，尤其是加入由原料硅酸铝、二氧化钛和硬脂酸钙制成的热稳定剂，其耐高温效果显著；所述的热稳定剂尤其是在本发明所述方法下制备后，其耐高温效果更显著。
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 PVC用耐候热塑剂
PVC用耐候热塑剂的原料重量份组成：聚氯乙烯树脂90份；马来酸酐接枝相容剂20份；热稳定剂25份；润滑剂25份；耐候剂4份；所述的润滑剂选自聚乙烯蜡；所述的耐候剂由抗氧剂1010和紫外吸收剂UV531按质量比为1:1组成；所述的热稳定剂通过如下方法制备得到：将硅酸铝80份、二氧化钛30份以及硬脂酸钙30份混合均匀即得。
PVC用耐候热塑剂的制备方法：将原料聚氯乙烯树脂、马来酸酐接枝相容剂、热稳定剂、润滑剂以及耐候剂混合均匀后，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 PVC用耐候热塑剂
PVC用耐候热塑剂的原料重量份组成：聚氯乙烯树脂80份；马来酸酐接枝相容剂30份；热稳定剂20份；润滑剂30份；耐候剂3份；所述的润滑剂选自聚乙烯蜡；所述的耐候剂由抗氧剂1010和紫外吸收剂UV531按质量比为1:1组成；所述的热稳定剂通过如下方法制备得到：将硅酸铝70份；二氧化钛40份；硬脂酸钙30份混合均匀即得。
PVC用耐候热塑剂的制备方法：将原料聚氯乙烯树脂、马来酸酐接枝相容剂、热稳定剂、润滑剂以及耐候剂混合均匀后，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 PVC用耐候热塑剂
PVC用耐候热塑剂的原料重量份组成：聚氯乙烯树脂100份；马来酸酐接枝相容剂15份；热稳定剂30份；润滑剂20份；耐候剂5份；所述的润滑剂选自聚乙烯蜡；所述的耐候剂由抗氧剂1010和紫外吸收剂UV531按质量比为1:1组成；所述的热稳定剂通过如下方法制备得到：将硅酸铝90份；二氧化钛30份；硬脂酸钙40份混合均匀即得。
PVC用耐候热塑剂的制备方法：将原料聚氯乙烯树脂、马来酸酐接枝相容剂、热稳定剂、润滑剂以及耐候剂混合均匀后，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 PVC用耐候热塑剂
PVC用耐候热塑剂的原料重量份组成：聚氯乙烯树脂90份；马来酸酐接枝相容剂20份；热稳定剂25份；润滑剂25份；耐候剂4份；所述的润滑剂选自聚乙烯蜡；所述的耐候剂由抗氧剂1010和紫外吸收剂UV531按质量比为1:1组成；所述的热稳定剂通过如下方法制备得到：(1)将原料硅酸铝80份、二氧化钛30份和硬脂酸钙30份混合后放入混合酸溶液中浸泡5h，清水中洗涤至中性后得酸处理过的原料；(2)将酸处理过的原料加入水中，调节PH为8.5，然后加入乙酰铵；在55℃下反应10h；(3)反应结束后进行固液分离，洗涤固体，再经干燥后即得所述的PVC用耐高温稳定剂；步骤(1)中所述的混合酸溶液为浓硫酸和浓硝酸组成的混合酸溶液；所述浓硫酸和浓硝酸的体积用量比为3:1；步骤(2)中水的重量用量为酸处理过的原料总重量的4倍；步骤(2)中乙酰铵的重量用量为酸处理过的原料总重量的1/8。
PVC用耐候热塑剂的制备方法：将原料聚氯乙烯树脂、马来酸酐接枝相容剂、热稳定剂、润滑剂以及耐候剂混合均匀后，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5 PVC用耐候热塑剂
PVC用耐候热塑剂的原料重量份组成：聚氯乙烯树脂80份；马来酸酐接枝相容剂30份；热稳定剂20份；润滑剂30份；耐候剂3份；所述的润滑剂选自聚乙烯蜡；所述的耐候剂由抗氧剂1010和紫外吸收剂UV531按质量比为1:1组成；所述的热稳定剂通过如下方法制备得到：(1)将原料硅酸铝70份、二氧化钛40份和硬脂酸钙30份混合后放入混合酸溶液中浸泡3h，清水中洗涤至中性后得酸处理过的原料；(2)将酸处理过的原料加入水中，调节PH为8，然后加入乙酰铵；在50℃下反应12h；(3)反应结束后进行固液分离，洗涤固体，再经干燥后即得所述的PVC用耐高温稳定剂；步骤(1)中所述的混合酸溶液为浓硫酸和浓硝酸组成的混合酸溶液；所述浓硫酸和浓硝酸的体积用量比为3:1；步骤(2)中水的重量用量为酸处理过的原料总重量的3倍；步骤(2)中乙酰铵的重量用量为酸处理过的原料总重量的1/5。
PVC用耐候热塑剂的制备方法：将原料聚氯乙烯树脂、马来酸酐接枝相容剂、热稳定剂、润滑剂以及耐候剂混合均匀后，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6 PVC用耐候热塑剂
PVC用耐候热塑剂的原料重量份组成：聚氯乙烯树脂100份；马来酸酐接枝相容剂15份；热稳定剂30份；润滑剂20份；耐候剂5份；所述的润滑剂选自聚乙烯蜡；所述的耐候剂由抗氧剂1010和紫外吸收剂UV531按质量比为1:1组成；所述的热稳定剂通过如下方法制备得到：(1)将原料硅酸铝90份、二氧化钛30份和硬脂酸钙40份混合后放入混合酸溶液中浸泡6h，清水中洗涤至中性后得酸处理过的原料；(2)将酸处理过的原料加入水中，调节PH为9，然后加入乙酰铵；在60℃下反应8h；(3)反应结束后进行固液分离，洗涤固体，再经干燥后即得所述的PVC用耐高温稳定剂；步骤(1)中所述的混合酸溶液为浓硫酸和浓硝酸组成的混合酸溶液；所述浓硫酸和浓硝酸的体积用量比为3:1；步骤(2)中水的重量用量为酸处理过的原料总重量的5倍；步骤(2)中乙酰铵的重量用量为酸处理过的原料总重量的1/10。
PVC用耐候热塑剂的制备方法：将原料聚氯乙烯树脂、马来酸酐接枝相容剂、热稳定剂、润滑剂以及耐候剂混合均匀后，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
PVC用耐候热塑剂的原料重量份组成与制备方法与实施例1相同；不同的地方在于原料中的热稳定剂的组成不同；该对比例的热稳定剂重量份组成为：硅酸铝80份；二氧化钛30份。
对比例2热塑剂的制备
PVC用耐候热塑剂的原料重量份组成与制备方法与实施例2相同；不同的地方在于原料中的热稳定剂的组成不同；该对比例的热稳定剂重量份组成为：二氧化钛30份；硬脂酸钙30份。
对比例3热塑剂的制备
PVC用耐候热塑剂的原料重量份组成与制备方法与实施例3相同；不同的地方在于原料中的热稳定剂的组成不同；该对比例的热稳定剂重量份组成为：硅酸铝80份；硬脂酸钙30份。
实施例7热稳定性测试
将实施例1～6制备得到的PVC用耐候热塑剂以及对比例1～3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1～9。将PVC材料1～9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
样品 稳定剂种类 静态热稳定时间/min 动态热稳定时间/min
PVC材料1 实施例1稳定剂 68.2 59.1
PVC材料2 实施例2稳定剂 65.3 57.2
PVC材料3 实施例3稳定剂 63.6 55.6
PVC材料4 实施例4稳定剂 121.9 118.7
PVC材料5 实施例5稳定剂 115.4 109.5
PVC材料6 实施例6稳定剂 112.6 112.3
PVC材料7 对比例1稳定剂 28.1 24.2
PVC材料8 对比例2稳定剂 31.0 25.9
PVC材料9 对比例3稳定剂 32.2 29.8
由表1试验数据可以看出，实施例1～3与对比例1～3相比，实施例1～3制备得到的热塑剂的静态热稳定时间和动态热稳定时间是对比例1～3制备得到的热塑剂的静态热稳定时间和动态热稳定时间的2倍左右。这是由于实施例1～3所述的热塑剂中加入由原料硅酸铝、二氧化钛和硬脂酸钙制成的热稳定剂的结果；这说明由原料硅酸铝、二氧化钛和硬脂酸钙制成的热稳定剂的耐热效果要远远好于原料硅酸铝、二氧化钛和硬脂酸钙任意二者的混合；原料硅酸铝、二氧化钛和硬脂酸钙三者的混合可以协同发挥耐热效果。
此外，实施例4～6与实施例1～3相比，实施例4～6制备得到的热塑剂的静态热稳定时间和动态热稳定时间又是实施例1～3制备得到的热塑剂的静态热稳定时间和动态热稳定时间的2倍左右。这说明实施例4～6中的热塑剂添加了按本发明所述方法制备得到的热稳定剂，其耐热效果更显著。

Claims (10)

1.一种PVC用耐候热塑剂，其特征在于，包含如下重量份的原料组分：聚氯乙烯树脂80～100份；马来酸酐接枝相容剂15～30份；热稳定剂20～30份；润滑剂20～30份；耐候剂3～5份。
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90～100份；马来酸酐接枝相容剂20～30份；热稳定剂25～30份；润滑剂25～30份；耐候剂4～5份。
3.根据权利要求2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90份；马来酸酐接枝相容剂20份；热稳定剂25份；润滑剂25份；耐候剂4份。
4.根据权利要求1所述的热塑剂，其特征在于，所述的润滑剂选自聚乙烯蜡。
5.根据权利要求1所述的热塑剂，其特征在于，所述的耐候剂由抗氧剂1010和紫外吸收剂UV531按质量比为1:1组成。
6.根据权利要求1所述的热塑剂，其特征在于，所述的热稳定剂由如下重量份的原料制成：硅酸铝50～100份；二氧化钛20～50份；硬脂酸钙20～50份。
7.根据权利要求6所述的热塑剂，其特征在于，所述的热稳定剂由如下重量份的原料制成：硅酸铝70～90份；二氧化钛30～40份；硬脂酸钙30～40份。
8.根据权利要求7所述的热塑剂，其特征在于，所述的热稳定剂由如下重量份的原料制成：硅酸铝70～90份；二氧化钛30～40份；硬脂酸钙30～40份。
9.根据权利要求6所述的热塑剂，其特征在于，所述热稳定剂通过包含如下步骤的制备方法制备得到：
(1)将原料硅酸铝、二氧化钛和硬脂酸钙混合后放入混合酸溶液中浸泡3～6h，清水中洗涤至中性后得酸处理过的原料；所述的混合酸溶液为浓硫酸和浓硝酸组成的混合酸溶液；
(2)将酸处理过的原料加入水中，调节PH为8～9，然后加入乙酰铵；在50～60℃下反应8～12h；
(3)反应结束后进行固液分离，洗涤固体，再经干燥后即得所述的PVC用耐高温稳定剂。
10.根据权利要求6所述的热塑剂，其特征在于，步骤(2)中水的重量用量为酸处理过的原料总重量的3～5倍；乙酰铵的重量用量为酸处理过的原料总重量的1/10～1/5。
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