CN109354796A - 一种己二酸二异壬酯改性聚氯乙烯的弹性体及其制备方法 - Google Patents
一种己二酸二异壬酯改性聚氯乙烯的弹性体及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109354796A CN109354796A CN201811080879.XA CN201811080879A CN109354796A CN 109354796 A CN109354796 A CN 109354796A CN 201811080879 A CN201811080879 A CN 201811080879A CN 109354796 A CN109354796 A CN 109354796A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- polyvinyl chloride
- diisononyl adipate
- parts
- elastomer
- modified polyvinyl
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L27/00—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L27/02—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
- C08L27/04—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment containing chlorine atoms
- C08L27/06—Homopolymers or copolymers of vinyl chloride
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
- C08L2205/03—Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
本发明公开了一种己二酸二异壬酯改性聚氯乙烯的弹性体及其制备方法,按照重量份数，包括以下组分：PVC树脂：100份、己二酸二异壬酯：20~80份、辅助增塑剂：5~40份、填料：0~50份、稳定剂：2~5份、紫外吸收剂：1~3份、复合抗氧剂：1~3份、防霉抗菌剂：1~3份，本发明所述己二酸二异壬酯增塑剂增塑PVC树脂的耐低温性好、加热挥发性小。和环氧大豆油、聚己二酸丙二醇酯等高分子量增塑剂配合使用，可以降低高分子量增塑剂的粘度，提高PVC弹性体的加工流动性。所生产的产品无邻苯二甲酸酯增塑剂，低VOC，可以用于对环保要求较高的食品、家电、汽车领域。
Description
技术领域
本发明涉及高分子材料加工及应用领域，具体地说，涉及一种用己二酸二异壬酯改性聚氯乙烯的弹性体及其制备方法。
背景技术
聚氯乙烯（PVC）是目前应用领域较广，价格低廉的塑料。经过增塑剂改性后的PVC具有极好的弹性及韧性，可以用于软质制品，例如广泛应用于电线电缆领域，密封领域等。增塑剂中目前以邻苯二甲酸酯类（DBP、DEHP、DINP等）为主，但是此类增塑剂有致癌及生殖毒性，近年来欧盟已经禁止其用于PVC软制品。并且于2018年正式实施的RoHS 2.0版本是旧RoHS的升级版本，除了RoHS规定的禁止含有铅、镉、汞、六价铬、多溴联苯、多溴联苯醚等六种有害物质，增加了邻苯二甲酸二（2-乙基己基）酯（DEHP）、邻苯二甲酸甲苯基丁酯（BBP）、邻苯二甲酸二丁基酯（DBP）、邻苯二甲酸二异丁酯（DIBP）（简称邻苯4P）四种有害物质。所以，如此严苛的标准也对PVC弹性体提出了新的要求，开发无毒、环保、无邻苯增塑剂的PVC材料成为人们研究的重点。
脂肪酸酯类增塑剂可以替代邻苯二甲酸酯类增塑剂，已有的脂肪酸酯类增塑剂主要有己二酸二辛酯（DOA或DEHA）、癸二酸二辛酯（DOS）、己二酸类聚酯等。DOA容易从PVC中迁移，并且加工过程中容易挥发。而且2017年10月27日，世界卫生组织国际癌症研究机构公布的致癌物清单初步整理参考，DOA在3类致癌物清单中；DOS耐迁移性较好，加工过程中不易挥发，但是价格昂贵，用于生产PVC弹性体造成成本增加较多，而且与PVC相容性不好，只能作为辅助增塑剂使用，应用受到限制。己二酸类聚酯增塑剂粘度较高（25℃下粘度2500~3500 mPa·s），导致其不能被PVC树脂粉快速吸收起到增塑作用，通常不能作为主增塑剂单独使用，只能做辅助增塑剂。并且己二酸类聚酯增塑剂的价格较高。
发明内容
针对上述现有技术中存在的问题，本发明提供一种己二酸二异壬酯改性聚氯乙烯的弹性体及其制备方法，该弹性体无邻苯二甲酸酯类增塑剂，具有低VOC和耐低温好的特点。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种己二酸二异壬酯改性聚氯乙烯的弹性体，按照重量份数，包括以下组分：
PVC树脂：100份
己二酸二异壬酯：20~80份
辅助增塑剂：5~40份
填料：0~50份
稳定剂：2~5份
紫外吸收剂：1~3份
复合抗氧剂：1~3份
防霉抗菌剂：1~3份。
优选地，PVC树脂的聚合度≥1300。
优选地，辅助增塑剂包括环氧大豆油、聚己二酸丙二醇酯中的一种或两种。
优选地，己二酸二异壬酯与环氧大豆油按照重量比2:1~4:1的比例添加。己二酸二异壬酯在25℃下粘度15 mPa·s，可以降低环氧大豆油（25℃下粘度325 mPa·s）的使用粘度。
优选地，己二酸二异壬酯与聚己二酸丙二醇酯按照重量比1:1~3:1的比例添加。同样己二酸二异壬酯可以降低聚己二酸丙二醇酯（分子量1500~3000，25℃下粘度2500~3500mPa·s）的使用粘度。
优选地，所述稳定剂为钙/锌复合稳定剂、有机锡稳定剂、沸石类铝镁稳定剂中的一种或多种。
另外，本发明还提供一种制备如上述的己二酸二异壬酯改性聚氯乙烯的弹性体的方法，将己二酸二异壬酯和辅助增塑剂按照配方用量和比例称量，混合；将PVC树脂和稳定剂称量后加入高速搅拌机混合，将混合均匀的己二酸二异壬酯和辅助增塑剂加入高速搅拌机搅拌，待增塑剂被PVC树脂完全吸收，然后加入填料、稳定剂、紫外吸收剂、复合抗氧剂和防霉抗菌剂，搅拌均匀后放入冷搅降温；将混合好的上述PVC料加入双螺杆挤出机中，在120~180℃下剪切塑化，然后加入单螺杆挤出机挤出造粒，得到PVC弹性体。
己二酸是市售常见的化工原料，异壬醇是合成邻苯二甲酸二异壬酯（DINP）的原料，也是可购买到的原料。以钛酸异丙酯为催化剂将己二酸和异壬醇以摩尔比1:（2.2~2.6），在190~220℃下反应，当体系酸值低于0.3 mg/g时，停止反应，经过减压脱醇，以及纯化得到己二酸二异壬酯。己二酸二异壬酯结构式如下：
己二酸二异壬酯的分子量为398，经过测试发现其闪点为232℃。150℃下加热150分钟测试其加热失重率小于1%，而DOA的加热失重率大于4%，己二酸二异壬酯的挥发性远低于DOA，接近于DOS。
按照相同标准配方生产PVC弹性体，PVC弹性体在85±2℃活性炭上加热24h的加热失重率，可以表征增塑剂和PVC的相容性及增塑剂自身的挥发性。分别用己二酸二异壬酯、己二酸二辛酯（DOA）、癸二酸二辛酯（DOS）三种增塑剂增塑改性PVC树脂，加热失重率结果如表1所示：
表1 三种脂肪酸酯类增塑剂加热失重率
| 增塑剂种类 | 己二酸二异壬酯 | 己二酸二辛酯 | 癸二酸二辛酯 |
| 加热失重率（%） | 2.4 | 4.7 | 3.5 |
注标准配方：PVC树脂100份、增塑剂50份、稳定剂4份、碳酸钙10份。
己二酸二异壬酯改性PVC树脂的加热失重率最小，表面PVC弹性体的长期使用稳定性明显好于DOA和DOS。DOA改性PVC树脂的加热失重率最高，则主要是因为DOA自身的闪点较低，挥发性较高导致。
癸二酸二辛酯（DOS）改性PVC树脂理论上的加热失重率应该低于己二酸二异壬酯，但是实际上高于己二酸二异壬酯改性PVC树脂。这是因为PVC树脂对增塑剂溶解度参数要求是36.4~44.7，而DOS的溶解度参数是35.3，DOS和PVC树脂相容性差，所以加热失重率较高，一般只能做耐寒辅助增塑剂。
而己二酸二异壬酯的溶解度参数是36.4，在PVC树脂对增塑剂溶解度参数要求范围内，相容性较好。加上增塑剂自身的闪点较高，挥发性小，综合效果导致其加热失重率最小。
本发明所述己二酸二异壬酯增塑剂增塑PVC树脂的耐低温性好、加热挥发性小。和环氧大豆油、聚己二酸丙二醇酯等高分子量增塑剂配合使用，可以降低高分子量增塑剂的粘度，提高PVC弹性体的加工流动性。所生产的产品无邻苯二甲酸酯增塑剂，低VOC，可以用于对环保要求较高的食品、家电、汽车领域。
附图说明
图1为本发明实施例1-VOC及增塑剂测试结果图；
图2为本发明实施例2-VOC及增塑剂测试结果图；
图3为本发明实施例3-VOC及增塑剂测试结果图。
具体实施方式
为了使本领域的人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合本发明的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述，基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的其它类同实施例，都应当属于本申请保护的范围。
实施例1
软质透明食品或医疗用包装膜、片配方如下（重量份数）：
PVC树脂（1300聚合度）：100份
己二酸二异壬酯：40份
环氧大豆油：20份
稳定剂：3份
紫外吸收剂：1份
复合抗氧剂：1份
将己二酸二异壬酯和环氧大豆油按照配方用量和比例称量，然后混合均匀。将PVC树脂（1300聚合度）和有机锡稳定剂称量后加入高速搅拌机混合1分钟，将混合均匀的增塑剂加入高速搅拌机搅拌20分钟，等待增塑剂被PVC树脂完全吸收。然后加入填料及其他助剂，搅拌均匀后放入冷搅降温。将混合好的PVC料加入双螺杆挤出机中，在120~180℃下剪切塑化，然后加入单螺杆挤出机挤出造粒成为PVC透明弹性体。然后经过压延成型生产成膜、片。经测试，所述PVC软质透明食品或医疗用包装膜、片，符合食品接触包装材料法规要求，或医疗用PVC输液袋要求，具体性能见表2和图1。表2中，邻苯类增塑剂具体测试条件参照标准SN/T2250-2009，测试样品增塑剂种类，无邻苯二甲酸酯增塑剂检出。
图1是通过气质联用（GC-MS）测试挥发性有机物（VOC）的种类及含量，图1中纵坐标为采样时间。图1中，VOC具体测试条件参照标准《车内挥发性有机物和醛酮类物质采样测定方法》HJ/T 400-2007，样品中没有苯、甲苯、二甲苯、苯乙烯等VOC出现。
实施例2
家电用耐低温密封条配方如下（重量份数）：
PVC树脂（1300聚合度）：100份
己二酸二异壬酯：60份
聚己二酸丙二醇酯，粘度(cps，25℃) 2300~3500：20份
填料（碳酸钙）：40份
钙/锌环保稳定剂：3份
紫外吸收剂：1份
复合抗氧剂：1份
防霉抗菌剂：2份
PVC弹性体的混料及造粒过程同实施例1。PVC弹性体粒料通过挤出机挤出成型密封条塑胶套，经过裁切、穿磁条和焊接等工序成为家电用密封条总成。经测试，PVC弹性体及其成品的性能符合家电用密封条企业标准要求具体性能见表2和图2。
表2中，邻苯类增塑剂具体测试条件参照标准SN/T 2250-2009，测试PVC弹性体密封条增塑剂种类，无邻苯二甲酸酯增塑剂检出。
图2中，VOC具体测试条件参照标准《车内挥发性有机物和醛酮类物质采样测定方法》HJ/T 400-2007，没有苯、甲苯、二甲苯、苯乙烯等VOC出现。
实施例3
新能源汽车电线电缆专用低VOC绝缘料配方如下（重量份数）：
PVC树脂（1300聚合度）：100份
己二酸二异壬酯：30份
聚己二酸丙二醇酯，粘度(cps，25℃) 2300~3500：20份
环氧大豆油：5份
填料（高岭土）：30份
阻燃剂（三氧化二锑）：6份
沸石类铝镁稳定剂：5份
紫外吸收剂：1份
复合抗氧剂：1份
防霉抗菌剂：2份
PVC弹性体的混料及造粒过程同实施例1。PVC弹性体粒料通过挤出机挤出成型电线电缆绝缘层或护套层。经检测，符合国家标准GB/T 8815-2008《电线电缆用软聚氯乙烯塑料》标准要求，具体性能见表2和图3。
表2中，邻苯类增塑剂具体测试条件参照标准SN/T 2250-2009，测试PVC弹性体样品增塑剂种类，无邻苯二甲酸酯增塑剂检出。
图3中，VOC具体测试条件参照标准《车内挥发性有机物和醛酮类物质采样测定方法》HJ/T 400-2007，所述PVC弹性体生产的线缆VOC含量符合汽车零部件VOC标准要求，没有苯、甲苯、二甲苯、苯乙烯等VOC出现。
表2 实施例1-3性能测试数据
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (7)
1.一种己二酸二异壬酯改性聚氯乙烯的弹性体，其特征在于，按照重量份数，包括以下组分：
PVC树脂：100份
己二酸二异壬酯：20~80份
辅助增塑剂：5~40份
填料：0~50份
稳定剂：2~5份
紫外吸收剂：1~3份
复合抗氧剂：1~3份
防霉抗菌剂：1~3份。
2.根据权利要求1所述的己二酸二异壬酯改性聚氯乙烯的弹性体，其特征在于，PVC树脂的聚合度≥1300。
3.根据权利要求1所述的己二酸二异壬酯改性聚氯乙烯的弹性体，其特征在于，辅助增塑剂包括环氧大豆油、聚己二酸丙二醇酯中的一种或两种。
4.根据权利要求3所述的己二酸二异壬酯改性聚氯乙烯的弹性体，其特征在于，己二酸二异壬酯与环氧大豆油按照重量比2:1~4:1的比例添加。
5.根据权利要求3所述的己二酸二异壬酯改性聚氯乙烯的弹性体，其特征在于，己二酸二异壬酯与聚己二酸丙二醇酯按照重量比1:1~3:1的比例添加。
6.根据权利要求1所述的己二酸二异壬酯改性聚氯乙烯的弹性体，其特征在于，所述稳定剂为钙/锌复合稳定剂、有机锡稳定剂、沸石类铝镁稳定剂中的一种或多种。
7.一种制备如权利要求1-6任一所述的己二酸二异壬酯改性聚氯乙烯的弹性体的方法，其特征在于，将己二酸二异壬酯和辅助增塑剂按照配方用量和比例称量，混合；将PVC树脂和稳定剂称量后加入高速搅拌机混合，将混合均匀的己二酸二异壬酯和辅助增塑剂加入高速搅拌机搅拌，待增塑剂被PVC树脂完全吸收，然后加入填料、稳定剂、紫外吸收剂、复合抗氧剂和防霉抗菌剂，搅拌均匀后放入冷搅降温；将混合好的上述PVC料加入双螺杆挤出机中，在120~180℃下剪切塑化，然后加入单螺杆挤出机挤出造粒，得到PVC弹性体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811080879.XA CN109354796A (zh) | 2018-09-17 | 2018-09-17 | 一种己二酸二异壬酯改性聚氯乙烯的弹性体及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811080879.XA CN109354796A (zh) | 2018-09-17 | 2018-09-17 | 一种己二酸二异壬酯改性聚氯乙烯的弹性体及其制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN109354796A true CN109354796A (zh) | 2019-02-19 |
Family
ID=65350879
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201811080879.XA Pending CN109354796A (zh) | 2018-09-17 | 2018-09-17 | 一种己二酸二异壬酯改性聚氯乙烯的弹性体及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN109354796A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112210175A (zh) * | 2020-10-29 | 2021-01-12 | 南京联塑科技实业有限公司 | 一种耐低温冲击pvc制品及其制备方法和应用 |
| CN113292801A (zh) * | 2021-05-20 | 2021-08-24 | 重庆泰山高分子材料有限责任公司 | 一种耐寒性电缆料及其制备方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100654581B1 (ko) * | 2005-12-06 | 2006-12-08 | 삼성정밀화학 주식회사 | Ｃｏ 공장에서의 ｃｏ 흡수용액 농도 관리 방법 및 농도관리를 위한 톨루엔 보충라인 시스템 |
| CN103923412A (zh) * | 2014-04-04 | 2014-07-16 | 合肥美的电冰箱有限公司 | Pvc密封条及其应用 |
| CN105542352A (zh) * | 2016-01-28 | 2016-05-04 | 青岛新材料科技工业园发展有限公司 | 一种改性聚氯乙烯门封及其制备方法 |
-
2018
- 2018-09-17 CN CN201811080879.XA patent/CN109354796A/zh active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100654581B1 (ko) * | 2005-12-06 | 2006-12-08 | 삼성정밀화학 주식회사 | Ｃｏ 공장에서의 ｃｏ 흡수용액 농도 관리 방법 및 농도관리를 위한 톨루엔 보충라인 시스템 |
| CN103923412A (zh) * | 2014-04-04 | 2014-07-16 | 合肥美的电冰箱有限公司 | Pvc密封条及其应用 |
| CN105542352A (zh) * | 2016-01-28 | 2016-05-04 | 青岛新材料科技工业园发展有限公司 | 一种改性聚氯乙烯门封及其制备方法 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112210175A (zh) * | 2020-10-29 | 2021-01-12 | 南京联塑科技实业有限公司 | 一种耐低温冲击pvc制品及其制备方法和应用 |
| CN112210175B (zh) * | 2020-10-29 | 2022-01-28 | 南京联塑科技实业有限公司 | 一种耐低温冲击pvc制品及其制备方法和应用 |
| CN113292801A (zh) * | 2021-05-20 | 2021-08-24 | 重庆泰山高分子材料有限责任公司 | 一种耐寒性电缆料及其制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101720381B1 (ko) | 압출 또는 사출용 염화비닐계 수지 조성물 | |
| CN103342868A (zh) | 一种环保型耐乙醇迁移弹性体护套料及其制备方法 | |
| CN109354796A (zh) | 一种己二酸二异壬酯改性聚氯乙烯的弹性体及其制备方法 | |
| CN104017299B (zh) | 环保90℃聚氯乙烯电缆绝缘料 | |
| CN111253705A (zh) | 一种光触媒抗菌防霉抗病毒塑料制品及其制备方法 | |
| US2267777A (en) | Stabilized vinyl resin | |
| CN102477206A (zh) | 一种阻燃抗静电abs/pvc合金材料及其制备方法 | |
| CN113024736A (zh) | 离子型抗静电聚乙烯接枝物及其制备方法 | |
| CN108641214A (zh) | 耐低温耐油阻燃抗紫外线聚氯乙烯护套料及其制备方法 | |
| CN105086283B (zh) | 一种高流动阻燃pvc/abs合金材料及其制备方法 | |
| JP2005015573A (ja) | 帯電防止性樹脂組成物 | |
| CN101544801B (zh) | 一种聚氯乙烯改性材料及制备方法 | |
| CN110615931A (zh) | 能够感温变色的文具盒及其制备方法 | |
| CN106380746A (zh) | 一种适用于医药包装的pvc硬片 | |
| CN104744849A (zh) | 一种环保抗静电高阻燃pvc护套料及其制备方法 | |
| CN110054883A (zh) | 一种长效耐水洗耐低温无色透明橡塑用液态抗静电剂及其制备方法 | |
| CN104725797A (zh) | 一种阻燃塑料复合材料的制备方法 | |
| CN101717550A (zh) | 以离子液体为主增塑剂的医用软聚氯乙烯塑料及制备方法 | |
| CN104774400A (zh) | 低压缩永久变形的pvc粒料组合物及其制备方法和用途 | |
| CN102898751B (zh) | 一种环保钙锌复合热稳定剂在pvc制品中的应用 | |
| CN114672106B (zh) | 一种生物基复合增塑剂改性pvc冰箱门封配方及其制备方法 | |
| CN106957500A (zh) | 一种低硬度电缆及制备方法 | |
| CN101993571A (zh) | 聚氯乙烯加工改性剂 | |
| US2219463A (en) | Stabilized vinyl resins | |
| CN102875931A (zh) | 一种pvc用环保钙锌复合热稳定剂的制备工艺 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20190219 |