CN109535591A - 一种高弹性聚氯乙烯复合材料及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种高弹性聚氯乙烯复合材料及其制备方法和应用，按重量份数包括如下组分：聚氯乙烯80‑120重量份；液体橡胶5‑30重量份；ACR树脂0.5‑5重量份；纳米碳酸钙5‑25重量份；增塑剂30‑80重量份。本发明通过选用液体橡胶、ACR树脂、纳米碳酸钙、增塑剂、润滑剂、任选的加工助剂等组分相互配合，使本发明最后得到的高弹性聚氯乙烯复合材料具有优异的弹性、柔软度好，且无气味、安全环保，同时具有良好的耐磨性、抗撕裂性、耐候、耐油、耐热、耐寒、耐臭氧性等特点，可以满足聚氯乙烯防撞条或封边条的应用要求。

Description

一种高弹性聚氯乙烯复合材料及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于改性聚氯乙烯技术领域，涉及一种高弹性聚氯乙烯复合材料及其制备方法和应用。
背景技术
聚氯乙烯树脂是一种多组分的塑料，根据不同用途可以加入不同的添加剂，因此随着组成的不同，其制品可呈现不同物理机械性能，如加入不同组分的量的增塑剂改变其软硬度。近期市场上有一款新型装饰材料聚氯乙烯防撞条，该产品主要用于家具和铝材的装饰和加工，其材料颜色鲜艳，粘贴方便，能够起到很好的保护儿童、老人安全的作用，并且能提高家具装饰美观效果。该产品部分是由超软质聚氯乙烯组成，市面上的软质聚氯乙烯配方主要是通过增加增塑剂的用量来调整其软硬度，用此软质聚氯乙烯生产的防撞条虽然柔软度足够，但弹性很差，且伴有塑料特有的气味，因此并未得到更好的使用。
CN108285593A公开了一种高弹性膜的配方、制作工艺、使用方法及其应用，组分包括聚氯乙烯和液体橡胶，所述的聚氯乙烯和液体橡胶重量份分别为80-120、2-8，所述的聚氯乙烯聚合度为1300-2100，最后得到的膜在低温下仍然具有较好的弹性和断裂伸长率，但是仍旧伴有塑料特有的气味，无法满足应用要求。CN101361600A公开了一种聚氯乙烯高弹性手套及其制造方法，包括在聚氯乙烯糊料中加入液体形态的弹性体，采用配方如下：聚氯乙烯100份，增塑剂70-100份、稳定剂1.0-3.0份，弹性体(以聚氯乙烯重量份数为基数计算)5-20％；最后得到的弹性聚氯乙烯虽然弹性性能得到改善，但是不环保，仍有塑料气味。CN104650578A公开了一种汽车防撞条，包括以下重量百分比的组分：聚氯乙烯20-40％，尼龙10-30，三元乙丙胶10-20，炭黑粉末5-10，消光剂10-20，其中，炭黑粉末细度为80-100目，最后得到的防撞条弹性较高，但是颜色为黑色，并且仍旧有无法消除的塑料气味，不环保，且成本较高。
因此，希望能够开发一种新的具有高弹性的聚氯乙烯，其弹性好、柔软度高，且无气味、安全环保，以满足聚氯乙烯防撞条的应用要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高弹性聚氯乙烯复合材料及其制备方法和应用，其复合材料弹性高、柔软度好，且无气味、安全环保，同时具有良好的耐磨性、抗撕裂性、耐候、耐油、耐热、耐寒、耐臭氧性等特点，可以满足聚氯乙烯防撞条的应用要求。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
第一方面，本发明提供了一种高弹性聚氯乙烯复合材料，按重量份数包括如下组分：
本发明选用液体橡胶和ACR树脂共同改性聚氯乙烯，二者之间的协同作用可以很大程度的提高聚氯乙烯的韧性和弹性。ACR树脂是一种具有核-壳结构的丙烯酸酯类共聚物，它与液体橡胶和PVC均有良好的相容性，两者之间会形成结合力良好的界面，当本发明提供的聚氯乙烯复合材料受冲击挤压时，可以通过剪切屈服-银纹化增韧：当ACR树脂和液体橡胶微粒均匀分散在聚氯乙烯基体中，会形成宏观均相、微观分相的海岛结构，受冲击作用时，液体橡胶弹性体微粒起应力集中作用，诱发聚氯乙烯基体产生大量的剪切带和银纹而消耗冲击能，以达到提高材料的冲击强度的作用，与此同时，ACR树脂微粒能起到终止银纹和剪切带发展的作用，使其不致发展成破坏性的裂纹，在此过程中，剪切带也起到阻滞、转向并终止银纹或已存在的小裂纹的发展，促使聚氯乙烯基体由脆变韧的转变以提高材料的韧性和弹性。
另外，本发明选用的纳米碳酸钙具有良好的增强、增韧的作用，可以增加聚氯乙烯基体的弯曲强度和弯曲弹性模量以及热变形温度和尺寸的稳定性，并能取代部分价格昂贵的原料及助剂，从而降低产品生产成本，提高市场竞争力。
在本发明中，所述聚氯乙烯的重量份数为80-120重量份，例如82重量份、85重量份、87重量份、92重量份、95重量份、97重量份、102重量份、105重量份、107重量份、112重量份、115重量份、118重量份等。
优选地，所述聚氯乙烯的重量份数为90-110重量份，进一步优选90-100重量份。
优选地，所述聚氯乙烯的聚合度为1300-2500，例如1500、1600、1700、1800、2000、2200、2400等。
本发明优选聚合度为1300-2500的聚氯乙烯，相比于分子量较小的聚氯乙烯，本发明选用的聚氯乙烯具有较高的回弹性、较低的压缩永久变形、优异的耐热变形性能、较高的拉伸强度以及优良的耐磨性、抗撕裂性、耐候、耐油、耐热、耐寒、耐臭氧性等性能。
在本发明中，所述液体橡胶的重量份数为5-30重量份，例如6重量份、8重量份、12重量份、13重量份、14重量份、15重量份、16重量份、19重量份、21重量份、22重量份、25重量份、28重量份等。
优选地，所述液体橡胶的重量份数为5-20重量份，进一步优选8-18重量份，更优选10-15重量份。
优选地，所述液体橡胶包括苯乙烯共聚物，进一步优选丁二烯-苯乙烯-丁苯橡胶。
本发明优选苯乙烯共聚物可以改进聚氯乙烯的耐寒性、耐热、耐光、耐老化性能、耐油性、提高制品的回弹性、抗冲击性和制品的手感及表面成型效果。
在本发明中，所述ACR树脂的重量份数为0.5-5重量份，例如0.6重量份、0.8重量份、1.2重量份、1.3重量份、1.4重量份、1.5重量份、1.6重量份、1.8重量份、2.1重量份、2.5重量份、3重量份、4重量份、4.5重量份等。
优选地，所述ACR树脂的重量份数为0.5-2重量份，进一步优选1-2重量份。
在本发明中，所述纳米碳酸钙的重量份数为5-25重量份，例如7重量份、8重量份、12重量份、14重量份、16重量份、17重量份、18重量份、19重量份、20重量份、21重量份、22重量份、23重量份、24重量份等。
优选地，所述纳米碳酸钙的重量份数为10-25重量份，进一步优选15-25重量份。
优选地，所述纳米碳酸钙的粒径为0.01-0.1μm，例如0.02μm、0.04μm、0.05μm、0.06μm、0.07μm、0.08μm、0.09μm等，进一步优选0.04-0.07μm。
本发明优选粒径为0.04-0.07μm的纳米碳酸钙，可以更好的提高产品力学性能与产品的附着力，并降低产品成本。
在本发明中，所述增塑剂的重量份数为30-80重量份，例如35重量份、45重量份、47重量份、51重量份、53重量份、55重量份、56重量份、58重量份、60重量份、62重量份、68重量份、75重量份、78重量份等。
优选地，所述增塑剂的重量份数为40-70重量份，进一步优选50-65重量份。
优选地，所述增塑剂包括环氧类增塑剂或脂肪族二元酸酯类增塑剂。
优选地，所述环氧类增塑剂包括环氧大豆油、环氧亚麻子油、环氧油酸丁酯、环氧硬脂酸辛酯、环氧化甘油三酸酯或环氧四氢邻苯二甲酸二辛酯中的任意一种或至少两种的组合。
优选地，所述脂肪族二元酸酯类增塑剂包括己二酸酯、壬二酸酯、癸二酸酯、己二酸二辛酯、癸二酸二辛酯或环己烷1,2-二甲酸二异壬基酯中的任意一种或至少两种的组合。
本发明优选具有安全环保性质的增塑剂，增塑剂与聚氯乙烯具有良好的相容性，优良的加工性能、低挥发性、优异的低温性能，耐低温性能尤其突出，且无气味，环保无毒。
优选地，所述增塑剂为环己烷1,2-二甲酸二异壬基酯。
优选地，所述高弹性聚氯乙烯复合材料还包括如下组分：
在本发明中，所述润滑剂的重量份数为0.2-3重量份，例如0.3重量份、0.4重量份、0.5重量份、0.7重量份、0.8重量份、1重量份、1.2重量份、1.5重量份、1.8重量份、2重量份、2.2重量份、2.4重量份、2.5重量份等。
优选地，所述润滑剂包括内润滑剂和外润滑剂。
优选地，所述内润滑剂为硬脂酸。
本发明选用硬脂酸作为聚氯乙烯的内润滑剂，其与聚氯乙烯的相容性良好，可以均匀地分散到分子链之间，从而减少分子链的内摩擦，提高聚合物的流动性，改进制品表面光洁度。
优选地，所述内润滑剂的重量份数为0.1-1重量份，例如0.4重量份、0.7重量份、0.9重量份等，进一步优选0.2-0.8重量份，更进一步优选0.3-0.6重量份，最优选0.5-0.6重量份。
优选地，所述外润滑剂为聚乙烯蜡。
本发明选用聚乙烯蜡作为聚氯乙烯的外润滑剂，其具有优良的耐寒性、耐热性、耐化学腐蚀性和耐磨性，加入到本发明的复合材料中可以显著增加产品的光泽和加工性能。
优选地，所述外润滑剂的重量份数为0.1-2重量份，例如0.3重量份、0.5重量份、0.6重量份、0.7重量份、0.9重量份、1.0重量份、1.2重量份、1.4重量份、1.6重量份、1.8重量份等，进一步优选0.2-1.5重量份，更进一步优选0.4-0.8重量份。
在本发明中，所述稳定剂的重量份数为2-10重量份，例如3.5重量份、4重量份、4.5重量份、6重量份、7重量份、9重量份等。
优选地，所述稳定剂的重量份数为2.5-8重量份，进一步优选3-5重量份。
优选地，所述稳定剂为钙锌复合稳定剂。
本发明优选具有安全环保性质的稳定剂，钙锌复合稳定剂加工性能好，热稳定作用相当于铅盐类稳定剂，但却没有铅盐类稳定剂的毒性作用，安全环保。
本发明所述紫外线吸收剂是指能吸收阳光及荧光光源中的紫外线部分而本身又不发生变化的光稳定剂，已知的各种紫外线吸收剂均可应用于本发明中。
在本发明中，所述紫外线吸收剂的重量份数为0.2-0.6重量份，例如0.25重量份、0.35重量份、0.4重量份、0.45重量份、0.5重量份等。
优选地，所述紫外线吸收剂的重量份数为0.3-0.5重量份。
优选地，所述紫外线吸收剂包括水杨酸苯酯、紫外线吸收剂UVP(2-(2'-羟基-5'-甲基苯基)苯并三氮唑)、紫外线吸收剂UV-O(2,4-二羟基二苯甲酮)、紫外线吸收剂UV-9(2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮)、紫外线吸收剂UV-531(2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮)、紫外线吸收剂UVP-327(2-(2'-羟基-3',5'-二叔苯基)-5-氯化苯并三唑)、紫外线吸收剂RMB(单苯甲酸间苯二酚酯)、光稳定剂AM-101(2,2'-硫代双(4-叔辛基酚氧基)镍)、光稳定剂GW-540((1,2,2,6,6-五甲哌啶基)亚磷酸酯)、光稳定剂744(4-苯甲酰氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶)、光稳定剂HPT(六甲基磷酰三胺)或2,4,6-三(2'-羟基-4'-正丁氧基苯基)-1,3,5-三嗪中的任意一种或至少两种的组合。
在本发明中，所述抗氧化剂的重量份数为0.2-0.6重量份，例如0.25重量份、0.3重量份、0.35重量份、0.45重量份等。
优选地，所述抗氧化剂的重量份数为0.4-0.5重量份。
本发明所述抗氧剂是指能阻断、抑制或延缓聚合物氧化或自动氧化过程的物质，已知的各种芳香胺类抗氧剂、受阻酚类抗氧剂以及辅助抗氧剂均可在本发明中应用。
优选地，所述抗氧化剂包括芳香胺类抗氧剂、受阻酚类抗氧剂或辅助抗氧剂中的任意一种或至少两种的组合，进一步优选抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂CA、抗氧剂164、抗氧剂DNP、抗氧剂DLTP、抗氧剂TNP、抗氧剂TPP、抗氧剂MB或抗氧剂264中的任意一种或至少两种的组合。
优选地，所述高弹性聚氯乙烯复合材料还包括色料。
优选地，所述色料的重量份数为1-8重量份，例如2重量份、3重量份、4重量份、5重量份、6重量份、7重量份等。
优选地，所述色料包括群青蓝和/或钛白粉。
在本发明中，各种适用于封边条的色料均可应用与本发明中，如群青蓝、钛白粉等，色料赋予本发明复合材料不同的颜色，增强其装饰效果。
作为优选技术方案，所述高弹性聚氯乙烯复合材料按重量份数包括如下组分：
第二方面，本发明提供了根据第一方面所述的高弹性聚氯乙烯复合材料的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
(1)将聚氯乙烯和任选的稳定剂混合，然后加入ACR树脂和任选的润滑剂混合，最后加入液体橡胶、纳米碳酸钙、增塑剂以及任选的紫外吸收剂和抗氧化剂混合；
(2)将混合料经双螺杆挤出机造粒，得到所述高弹性聚氯乙烯复合材料。
优选地，步骤(1)所述混合的速率为120-400r/min，例如130r/min、150r/min、180r/min、200r/min、250r/min、300r/min、350r/min、380r/min等。
优选地，步骤(1)为：将聚氯乙烯和稳定剂在40-50℃(例如42℃、45℃、47℃等)下搅拌，然后加入ACR树脂和润滑剂在70-80℃(例如72℃、75℃、77℃等)下混合，最后加入液体橡胶、纳米碳酸钙、增塑剂和剩余加工助剂在130-140℃(例如132℃、135℃、137℃等)下混匀。
优选地，所述双螺杆挤出机的工作参数为：一区165-170℃(例如166℃、168℃、169℃等)，二区175-180℃(例如176℃、178℃、179℃等)，三区180-185℃(例如182℃、183℃、184℃等)，四区185-190℃(例如186℃、187℃、189℃等)，模头温度160-170℃(例如162℃、165℃、167℃等)，螺杆速度为螺杆最高转速的60-80％(例如65％、68％、70％、72％、75％、78％等)。
第三方面，本发明提供了根据第一方面所述的高弹性聚氯乙烯复合材料在防撞条或封边条中的应用。
相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：
(1)本发明选用液体橡胶和ACR树脂共同改性聚氯乙烯，二者之间的协同作用可以很大程度的提高聚氯乙烯的韧性和弹性。ACR树脂是一种具有核-壳结构的丙烯酸酯类共聚物，它与液体橡胶和PVC均有良好的相容性，两者之间会形成结合力良好的界面，当本发明提供的聚氯乙烯复合材料受冲击挤压时，可以通过剪切屈服-银纹化增韧：当ACR树脂和液体橡胶微粒均匀分散在聚氯乙烯基体中，会形成宏观均相、微观分相的海岛结构，受冲击作用时，液体橡胶弹性体微粒起应力集中作用，诱发聚氯乙烯基体产生大量的剪切带和银纹而消耗冲击能，以达到提高材料的冲击强度的作用，与此同时，ACR树脂微粒能起到终止银纹和剪切带发展的作用，使其不致发展成破坏性的裂纹，在此过程中，剪切带也起到阻滞、转向并终止银纹或已存在的小裂纹的发展，促使聚氯乙烯基体由脆变韧的转变以提高材料的韧性和弹性；
(2)本发明通过选用液体橡胶、ACR树脂、纳米碳酸钙、增塑剂、润滑剂等组分相互配合，使本发明最后得到的高弹性聚氯乙烯复合材料具有优异的弹性、柔软度好，且无气味、安全环保，同时具有良好的耐磨性、抗撕裂性、耐候、耐油、耐热、耐寒、耐臭氧性等特点，可以满足聚氯乙烯防撞条的应用要求；其中，复合材料的回弹率在80％以上，热收缩率小于4.2％，硬度在70-85A之间。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
实施例1
一种高弹性聚氯乙烯复合材料，按重量份数由如下组分组成：
其中，聚氯乙烯的聚合度为1900，液体橡胶为丁二烯-苯乙烯-丁苯橡胶，纳米碳酸钙的粒径为0.06μm，增塑剂为环己烷1,2-二甲酸二异壬基酯，内润滑剂为硬脂酸，外润滑剂为聚乙烯蜡，稳定剂为钙锌复合稳定剂，紫外线吸收剂为水杨酸苯酯，抗氧化剂为抗氧剂1010，色料为群青蓝。
制备方法如下：
(1)将聚氯乙烯和稳定剂在40℃下以260r/min的速率混合，然后加入ACR树脂和内润滑剂在70℃下以400r/min的速率混合，最后加入液体橡胶、纳米碳酸钙、增塑剂、外润滑剂、紫外线吸收剂、抗氧化剂和色料在130℃下以120r/min的速率；
(2)将混合料经双螺杆挤出机造粒，得到高弹性聚氯乙烯复合材料，其中，双螺杆挤出机的工作参数为：一区165℃，二区175℃，三区180℃，四区185℃，模头温度160℃，螺杆速度为螺杆最高转速的60％。
实施例2
一种高弹性聚氯乙烯复合材料，按重量份数由如下组分组成：
其中，聚氯乙烯的聚合度为1300，液体橡胶为丁二烯-苯乙烯-丁苯橡胶，纳米碳酸钙的粒径为0.04μm，增塑剂为环氧四氢邻苯二甲酸二辛酯，内润滑剂为硬脂酸，外润滑剂为聚乙烯蜡，稳定剂为钙锌复合稳定剂，紫外线吸收剂为紫外线吸收剂UV-531，抗氧化剂为抗氧剂264，色料为钛白粉。
制备方法如下：
(1)将聚氯乙烯和稳定剂在45℃下以250r/min的速率混合，然后加入ACR树脂和内润滑剂在75℃下以380r/min的速率混合，最后加入液体橡胶、纳米碳酸钙、增塑剂、外润滑剂、紫外线吸收剂、抗氧化剂和色料在135℃下以150r/min的速率混合；
(2)将混合料经双螺杆挤出机造粒，得到高弹性聚氯乙烯复合材料，其中，双螺杆挤出机的工作参数为：一区167℃，二区178℃，三区183℃，四区188℃，模头温度165℃，螺杆速度为螺杆最高转速的70％。
实施例3
一种高弹性聚氯乙烯复合材料，按重量份数由如下组分组成：
其中，聚氯乙烯的聚合度为2500，液体橡胶为苯乙烯共聚物，纳米碳酸钙的粒径为0.07μm，增塑剂为环氧亚麻子油和壬二酸酯以质量比1:1组成的混合物，内润滑剂为硬脂酸，外润滑剂为聚乙烯蜡，稳定剂为钙锌复合稳定剂，紫外线吸收剂为光稳定剂HPT，抗氧化剂为抗氧剂DLTP，色料为群青蓝。
制备方法如下：
(1)将聚氯乙烯和稳定剂在50℃下以140r/min的速率混合，然后加入ACR树脂和内润滑剂在80℃下以350r/min的速率混合，最后加入液体橡胶、纳米碳酸钙、增塑剂、外润滑剂、紫外线吸收剂、抗氧化剂和色料在140℃下以200r/min的速率混合；
(2)将混合料经双螺杆挤出机造粒，得到高弹性聚氯乙烯复合材料，其中，双螺杆挤出机的工作参数为：一区170℃，二区180℃，三区185℃，四区190℃，模头温度170℃，螺杆速度为螺杆最高转速的80％。
实施例4
一种高弹性聚氯乙烯复合材料，按重量份数由如下组分组成：
其中，聚氯乙烯的聚合度为1600，液体橡胶为丁二烯-苯乙烯-丁苯橡胶，纳米碳酸钙的粒径为0.01μm，增塑剂为环氧化甘油三酸酯，内润滑剂为硬脂酸，外润滑剂为聚乙烯蜡，稳定剂为钙锌复合稳定剂，紫外线吸收剂为紫外线吸收剂UV-9，抗氧化剂为抗氧剂164，色料为群青蓝。
制备方法如下：
(1)将聚氯乙烯和稳定剂在42℃下以380r/min的速率混合，然后加入ACR树脂和内润滑剂在73℃下以350r/min的速率混合，最后加入液体橡胶、纳米碳酸钙、增塑剂、外润滑剂、紫外线吸收剂、抗氧化剂和色料在133℃下以180r/min的速率混合；
(2)将混合料经双螺杆挤出机造粒，得到高弹性聚氯乙烯复合材料，其中，双螺杆挤出机的工作参数为：一区166℃，二区176℃，三区184℃，四区186℃，模头温度162℃，螺杆速度为螺杆最高转速的65％。
实施例5
一种高弹性聚氯乙烯复合材料，按重量份数由如下组分组成：
其中，聚氯乙烯的聚合度为2200，液体橡胶为丁二烯-苯乙烯-丁苯橡胶，纳米碳酸钙的粒径为0.1μm，增塑剂为己二酸二辛酯，内润滑剂为硬脂酸，外润滑剂为聚乙烯蜡，稳定剂为钙锌复合稳定剂，紫外线吸收剂为光稳定剂AM-101，抗氧化剂为抗氧剂1010，色料为钛白粉。
制备方法如下：
(1)将聚氯乙烯和稳定剂在47℃下以210r/min的速率混合，然后加入ACR树脂和内润滑剂在77℃下以230r/min的速率混合，最后加入液体橡胶、纳米碳酸钙、增塑剂、外润滑剂、紫外线吸收剂、抗氧化剂和色料在138℃下以190r/min的速率混合；
(2)将混合料经双螺杆挤出机造粒，得到高弹性聚氯乙烯复合材料，其中，双螺杆挤出机的工作参数为：一区168℃，二区178℃，三区182℃，四区188℃，模头温度168℃，螺杆速度为螺杆最高转速的75％。
对比例1
与实施例1的区别仅在于，在本对比例中，不添加液体橡胶。
对比例2-3
与实施例1的区别仅在于，在本对比例中，液体橡胶的添加量为1重量份(对比例2)、38重量份(对比例3)。
对比例4
与实施例1的区别仅在于，在本对比例中，不添加ACR树脂。
对比例5-6
与实施例1的区别仅在于，在本对比例中，ACR树脂的添加量为0.1重量份(对比例5)、8重量份(对比例6)。
对比例7
与实施例1的区别仅在于，在本对比例中，将纳米碳酸钙替换为普通碳酸钙粉末。
对比例8
与实施例1的区别仅在于，在本对比例中，将增塑剂替换为普通增塑剂DOA。
性能测试1
对实施例1-5和对比例1-8提供的复合材料进行性能测试，方法如下：
(1)邵氏硬度：根据GB/T 531.1-2009的测试标准，使用邵氏硬度计进行测试；
(2)热收缩率：取32cm左右样品，精确测量30cm并划标示线标示，然后放入恒温干燥箱60℃烘1h，取出后精确测量标示线长度，然后进行计算得到热收缩率；
(3)气味：根据SZJG 52-2016的测试标准进行测试，取表面积为0.125m2的样品置于密封玻璃瓶，放入恒温干燥箱42℃烘4h，五人小组闻气味，取平均值，其中：
1.0级：无异味；
2.0级：稍有异味；
2.5级：稍有油墨异味；
3.0级：有明显的异味；
4.0级：有强烈异味；
5.0级：无法忍受的异味；
(4)灰分：利用马弗炉升温至900℃烧至恒重进行测试；
(5)回弹率：使用100Kg的重物竖直作用于高弹性聚氯乙烯复合材料，并保持100h，然后撤去重物，测试2s后回弹后的高度并计算回弹率；
(6)油墨剥离率：在高弹性聚氯乙烯复合材料上印刷图纹装饰层后，在图案位置相同的地方截取长20cm、宽2cm的样品，分别用相同的胶粘带与印刷面粘合，并用荷重为20N的压辊滚压，然后制成长20cm、宽1.5cm的试样，然后测定试样的T型剥离强度，剥离速度为V＝250mm/min，计量胶粘带上残留的图案的面积并计算油墨剥离率。
对实施例1-5和对比例1-8的测试结果见表1：
表1
由实施例和性能测试可知，本发明最后得到的高弹性聚氯乙烯复合材料无气味，柔软度好，回弹性高，且安全环保；由实施例1和对比例1-6的对比可知，液体橡胶和ACR树脂协调添加合适的量能大大提高制品的抗冲性能和回弹率，单独使用或减少用量效果明显降低，增加用量后效果提升不明显，反而会增加成本；由实施例1和对比例7的对比可知，相比于普通碳酸钙，纳米碳酸钙更能保持制品的尺寸稳定性，提高制品弹性；由实施例1和对比例8的对比可知，相比其他增塑剂，选用该发明提供的增塑剂能大大降低制品的气味；因此，本发明通过各组分成分以及用量的相互配合，使本发明最后得到的高弹性聚氯乙烯复合材料具有优异的弹性，且无气味、安全环保。
性能测试2
对实施例1-5提供的复合材料进行环保性能测试，方法如下
(7)环保指标1：依据GB 28007-2001测试可溶性元素含量；
对实施例1-5提供的聚氯乙烯复合材料中所含有的可溶性锑、可溶性砷、可溶性钡、可溶性镉、可溶性三价铬、可溶性铅、可溶性汞、可溶性硒进行检测，检测结果均为ND(未检出)，由此可知，本发明提供的聚氯乙烯复合材料为环保材料。
(8)环保指标2：依据GB 6675.1-2014测试邻苯二甲酸盐(或酯)的含量；
对实施例1-5提供的聚氯乙烯复合材料中所含有的邻苯二甲酸盐(或酯)的含量检测结果均为ND(未检出)，由此可知，本发明提供的聚氯乙烯复合材料为环保材料。
(9)环保指标3：依据GB 18580-2001测试甲醛的含量；
检测实施例1-5提供的聚氯乙烯复合材料中甲醛释放量，均小于0.1mg/L。
(10)环保指标4：GB/T 4615-2013测试氯乙烯单体的含量；
检测材料中氯乙烯单体存在量均小于0.5mg/Kg；
(11)环保指标5：依据SJ/T 11363测试多溴联苯、多溴联苯醚的含量；
对于禁用的多溴联苯、多溴联苯醚的检测结果均为ND(未检出)。
由测试结果可知，本发明提供的高弹性聚氯乙烯复合材料安全环保无气味，可放心应用。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的高弹性聚氯乙烯复合材料及其制备方法和应用，但本发明并不局限于上述详细方法，即不意味着本发明必须依赖上述详细方法才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (10)

1.一种高弹性聚氯乙烯复合材料，其特征在于，按重量份数包括如下组分：
2.根据权利要求1所述的高弹性聚氯乙烯复合材料，其特征在于，所述聚氯乙烯的聚合度为1300-2500；
优选地，所述聚氯乙烯的重量份数为90-110重量份，进一步优选90-100重量份；
优选地，所述液体橡胶包括苯乙烯共聚物，进一步优选丁二烯-苯乙烯-丁苯橡胶；
优选地，所述液体橡胶的重量份数为5-20重量份，进一步优选8-18重量份，更优选10-15重量份；
优选地，所述ACR树脂的重量份数为0.5-2重量份，进一步优选1-2重量份；
优选地，所述纳米碳酸钙的粒径为0.01-0.1μm，进一步优选0.04-0.07μm；
优选地，所述纳米碳酸钙的重量份数为10-25重量份，进一步优选15-25重量份；
优选地，所述增塑剂包括环氧类增塑剂或脂肪族二元酸酯类增塑剂；
优选地，所述环氧类增塑剂包括环氧大豆油、环氧亚麻子油、环氧油酸丁酯、环氧硬脂酸辛酯、环氧化甘油三酸酯或环氧四氢邻苯二甲酸二辛酯中的任意一种或至少两种的组合；
优选地，所述脂肪族二元酸酯类增塑剂包括己二酸酯、壬二酸酯、癸二酸酯、己二酸二辛酯、癸二酸二辛酯或环己烷1,2-二甲酸二异壬基酯中的任意一种或至少两种的组合；
优选地，所述增塑剂为环己烷1,2-二甲酸二异壬基酯；
优选地，所述增塑剂的重量份数为40-70重量份，进一步优选50-65重量份。
3.根据权利要求1或2所述的高弹性聚氯乙烯复合材料，其特征在于，所述高弹性聚氯乙烯复合材料还包括如下组分：
4.根据权利要求3所述的高弹性聚氯乙烯复合材料，其特征在于，所述润滑剂包括内润滑剂和外润滑剂；
优选地，所述内润滑剂为硬脂酸；
优选地，所述内润滑剂的重量份数为0.1-1重量份，进一步优选0.2-0.8重量份，更进一步优选0.3-0.6重量份，最优选0.5-0.6重量份；
优选地，所述外润滑剂为聚乙烯蜡；
优选地，所述外润滑剂的重量份数为0.1-2重量份，进一步优选0.2-1.5重量份，更进一步优选0.4-0.8重量份。
5.根据权利要求3或4所述的高弹性聚氯乙烯复合材料，其特征在于，所述稳定剂为钙锌复合稳定剂；
优选地，所述稳定剂的重量份数为2.5-8重量份，进一步优选3-5重量份；
优选地，所述紫外线吸收剂包括水杨酸苯酯、紫外线吸收剂UVP、紫外线吸收剂UV-O、紫外线吸收剂UV-9、紫外线吸收剂UV-531、紫外线吸收剂UVP-327、紫外线吸收剂RMB、光稳定剂AM-101、光稳定剂GW-540、光稳定剂744、光稳定剂HPT或2,4,6-三(2'-羟基-4'-正丁氧基苯基)-1,3,5-三嗪中的任意一种或至少两种的组合；
优选地，所述紫外线吸收剂的重量份数为0.3-0.5重量份；
优选地，所述抗氧化剂包括芳香胺类抗氧剂、受阻酚类抗氧剂或辅助抗氧剂中的任意一种或至少两种的组合，进一步优选抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂CA、抗氧剂164、抗氧剂DNP、抗氧剂DLTP、抗氧剂TNP、抗氧剂TPP、抗氧剂MB或抗氧剂264中的任意一种或至少两种的组合；
优选地，所述抗氧化剂的重量份数为0.4-0.5重量份；
优选地，所述高弹性聚氯乙烯复合材料还包括色料；
优选地，所述色料的重量份数为1-8重量份；
优选地，所述色料包括群青蓝和/或钛白粉。
6.根据权利要求1-5中的任一项所述的高弹性聚氯乙烯复合材料，其特征在于，所述高弹性聚氯乙烯复合材料按重量份数包括如下组分：
7.根据权利要求1-6中的任一项所述的高弹性聚氯乙烯复合材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
(1)将聚氯乙烯和任选的稳定剂混合，然后加入ACR树脂和任选的润滑剂混合，最后加入液体橡胶、纳米碳酸钙、增塑剂以及任选的紫外吸收剂和抗氧化剂混合；
(2)将混合料经双螺杆挤出机造粒，得到所述高弹性聚氯乙烯复合材料。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述混合的速率为120-400r/min；
优选地，步骤(1)为：将聚氯乙烯和稳定剂在40-50℃下搅拌混合，然后加入ACR树脂和润滑剂在70-80℃下混合，最后加入液体橡胶、纳米碳酸钙、增塑剂和剩余加工助剂在130-140℃下混合。
9.根据权利要求7或8所述的制备方法，其特征在于，所述双螺杆挤出机的工作参数为：一区165-170℃，二区175-180℃，三区180-185℃，四区185-190℃，模头温度160-170℃，螺杆速度为螺杆最高转速的60-80％。
10.根据权利要求1-6中的任一项所述的高弹性聚氯乙烯复合材料在防撞条或封边条中的应用。
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