CN1094421A - 高强度耐候性的改性聚氯乙烯材料 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种高强度耐候性的改性聚氯乙烯 材料。其配制方法是系先将重质碳酸钙在热混合机 中，加偶联剂进行表面处理后待用。然后将PVC和 酚类抗氧剂放入热混机中，按不同温度段依次加入稳 定剂和增塑剂、硬脂酸和光稳定剂以及经过表面处理 的碳酸钙、碳黑、颜料及气味调节剂，待温度升至120 ～135℃停止加热，送入冷混机冷却到35～45℃用双 螺杆挤出机造粒。

本发明改性PVC材料的光稳定性和力学性能 均优于进口料，且成本低，适用于上海桑塔纳车等车 型的防擦条用料，也可用于汽车装饰、密封条、侧罩、 汽油管等方面。

Description

本发明涉及一种高强度耐候性的改性聚氯乙烯材料。

聚氯乙烯（PVC）由于存在光、热稳定性和耐寒性差、弹性低、综合强度不高，低分子增塑剂易迁移等缺陷，限制了它在高技术领域中的应用，随着高分子材料加工技术的发展，尤其是填充、共混、增强等手段的出现，国内外已能够制备出性能范围宽广的系列配混料，扩大了它们在汽车工业上的应用，据报道，日本信越公司和英国ICI公司针对汽车应用的具体要求，开展了几十种PVC系列配混料（挤出级或注射级），大量用于汽车内外装饰、密封条、侧罩、汽油管等方面，德国HAPPICH公司开发的汽车防擦条用料已有成熟工艺，品种和现代化生产手段，这种混配料已在德国轿车上得到广泛采用。

目前我国汽车工业也正在兴起，独创合资汽车生产厂已遍及全国，各地对于塑料中PVC材料的需求正在迅速增长，但是由于现有市场PVC材料性能尚不够理想，目前只限于解决汽车内饰件，用于防擦条部件和原料全部需要进口，就上海桑塔纳（Santana）轿车防擦条材料而言，92年以前基本上用的是国外的产品，每年要支付大量外汇，产品成本较高。

本发明的目的在于克服现有聚氯乙烯（PVC）材料存在的不足，为使其国产化提供一种适合车用防擦条专用料-高强度耐候性的改性聚氯乙烯材料，该材料要求有高的刚韧平衡性和优良的耐寒、耐热、耐光、抗化学腐蚀等特性。

实现本发明的技术方案是：

1、高强度耐候性改性PVC材料配方（重量份数）：

聚氯乙烯（疏松型、K值60～75）  100

酚类抗氧剂  0.2～0.5

邻苯二甲酸酯类增塑剂  40～60

环氧大豆油  2～5

液体钡-锌或钙-锌复合稳定剂  2～5

脂肪酸润滑剂  0.1～0.5

受阻氨光稳定剂  0.1～0.4

苯并三唑类光稳定剂  0.1～0.4

碳黑  0.5～1.0

颜色调节剂  0.1～0.3

表面处理的碳酸钙  15～30

气味调节剂（香精类）  0.03～0.09

在上述配方中，为克服原技术之不足，设计了光氧稳定体系，对填料碳酸钙选择了合适的钛酸酯偶联剂进行表面处理，并增加了颜色调节剂、二氧化钛类和气味调节剂香精类。

2、高强度耐候性改性PVC材料配制方法

（1）重碳酸钙表面处理：将重质碳酸钙放入热混合机中，加热到一定温度保温适当时间，加入钛酸酯偶联剂进行表面处理，10～20分钟后出料待用，勿使碳酸钙吸湿。

（2）改性PVC混配，将PVC与酚类抗氧剂双酚A放入热混合机中，加热至70～85℃时，缓慢加入稳定剂和增塑剂，待温度升到85～95℃时，加入硬酯酸和光稳定剂，再升温至100～115℃时，加入经过（1）处理的碳酸钙和碳黑及颜色调节剂二氧化钛、气味调节剂香精，继续加热至120～135℃时，停止加热，将物料排入冷混机中，使其冷却至室温，再将物料排放到贮料罐中。

（3）改性PVC挤出工艺：选用异向双螺杆挤出机和塑料造粒辅机进行挤出造粒。设备各部件操作温度分别为：机筒、模头加工温度为150～180℃，螺芯为60～80℃。螺杆转速为10～25转/分。在挤出过程中及时调整温度以满足PVC材料的加工工艺。

本发明与现有PVC材料相比有如下特点：

1、本发明在配方中增加了光氧稳定体系，对填料-碳酸钙选用了合适的钛酸酯偶联剂进行了表面处理，还增加了颜色和气味调节剂，使PVC材料性能得到明显改善。实现了车辆防擦条专用料国产化。

2、本发明改性PVC材料光稳定性优良。氙光照射1000小时后，本发明产品（国产料）色牢度＞4.5级，进口料≤4.5级。

3、本发明改性PVC材料力学性能刚韧平衡好。在硬度相近的情况下（邵氏硬度A90±5），断裂伸长率：本发明产品（国产料）300～400%，进口料280～340%。

4、本发明改性PVC材料成本低，本产品（元/吨）低于20，000，进口料（元/吨）27，000～28，000，为国家节约了大量外汇，并降低了引进汽车的生产成本。

附图说明：

图1  改性PVC材料生产工艺示意图

实施例：（以生产50kg改性PVC为例）

将50kgPVC（K值63）、230g双酚A放入热混合机中，加热到70℃，控制流速加入20kgDOP和1kg钡-锌稳定剂、1250g环氧大豆油，温度升至85℃时，加入100g硬脂酸和100g受阻光稳定剂、100g紫外线吸收剂UV-326，继续升温至100℃时，加入按说明书所述工艺经过表面处理的碳酸钙10kg及碳黑500g，二氧化钛125g，香精50g，待温度升至120℃以上时停止加热，将物料送入冷混机中，使其冷却到室温，再将物料送入贮料器中，然后用双螺杆挤出机进行挤出造粒。操作条件为：渐度150～180℃，螺杆转速10～25转/分。

Claims (3)

1、一种高强度耐候性的改性聚氯乙烯(PVC)材料，其特征在于材料组成(重量份数)为：

聚氯乙烯(疏松型、K值60～75)  100

酚类抗氧剂                   0.2～0.5

邻苯二甲酸酯类增塑剂         40～60

环氧大豆油                   2～5

液体钡-锌或钙-锌复合稳定剂   2～5

脂肪酸润滑剂                 0.1～0.5

受阻氨光稳定剂               0.1～0.4

苯并三唑类光稳定剂           0.1～0.4

碳黑                         0.5～1.0

颜色调节剂                   0.1～0.3

表面处理的碳酸钙             15～30

气味调节剂                   0.03～0.09

配制方法，a、碳酸钙表面处理：将重质碳酸钙放入热混合机中，加热到一定温度保温适当时间，加偶联剂进行表面处理，10～20分钟后出料待用，b、PVC混配，将PVC和酚类抗氧剂放入热混合机中，加热到60～85℃时控制流速，加入稳定剂和增塑剂，待温度升到85～95℃时加硬酯酸和光稳定剂，当温度达到100～115℃时加入经过处理的碳酸钙和碳黑及颜色，气味调节剂，待温度达到120℃以上时停止加热，将物料排入冷混机中使其冷却到室温，再将物料排放到贮料罐中，c、配混料挤出造粒。将b冷却后物料用双螺杆挤出机进行挤出造粒，加工温度为150～180℃，螺杆转速10～25转/分。

2、根据权利要求1所述的材料，其特征在于高效的酚类抗氧剂和光稳定体系，选用了适宜的偶联剂对碳酸钙进行了表面处理，并针对原料现状采用了颜色调节剂（如二氧化钛类）和气味调节剂（如香精类）。

3、一种高强度耐候性的改性聚氯乙烯材料，其特征在于所述材料用于车辆防擦条、内外装饰、密封条、侧罩、汽油管，特别适用于桑塔纳（Santana）轿车防擦条等车型的专用料，以及家用电器所需高强度耐候性塑性材料。

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