CN109535618A - 一种高稳定性cpvc管材及其配混方法 - Google Patents

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王银亮
李全胜
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Abstract

一种高稳定性CPVC管材及其配混方法，属于高分子材料技术领域。按以下重量份的组份组成：包括CPVC树脂100份，二元氯醋共聚树脂0.2‑5份，复合稳定剂2‑6份，复合润滑体系2‑5份，抗冲改性剂3‑10份，加工改性剂1‑5份，钛白粉1‑5份。本发明在CPVC管材配混料中加入适量的二元氯醋共聚树脂，在管材挤出加工过程中，具有塑化均匀，加工温度低，与PVC管材加工温度类似，热稳定性高等优点。

Description

一种高稳定性CPVC管材及其配混方法
技术领域
本发明属于高分子材料技术领域的管材配方及其配混方法，尤其是一种高稳定性CPVC管材及其配混方法。
背景技术
CPVC树脂是PVC经氯化改性得到的一种新型高分子材料，含氯质量分数达到61%-73%。与PVC相比，CPVC分子的不规整度增大，结晶度下降，分子链的极性增强，因而其热变形温度升高。由于CPVC的含氯量高，耐候性、耐老化性、耐腐蚀性、耐高温性等均比PVC树脂有所提高。这种良好的综合性能，使得CPVC树脂在管材、板材、绝缘和阻燃材料、人造纤维、共混改性等方面得到广泛应用。
CPVC在加工过程中，熔体粘度大，不易塑化且塑化均匀度，且易分解放出氯化氢，CPVC的加工难度高于PVC树脂，因此CPVC的配混配方及方法成为加工过程中的技术难点。
为降低加工难度，现有管材加工技术中专利201510747509.7通过加入部分PVC树脂实现管材的刚韧平衡，但会降低制品的维卡温度，需通过更复杂的加工助剂进行弥补；专利201310051204.3通过对CPVC树脂改性克服CPVC树脂在加工成型制品过程中易引起过热分解、制品脆性大，抗冲击性能差等缺陷，但改性过程较为复杂，在实际的成型加工中，又需增加改性工艺环节。
发明内容
为了解决CPVC树脂改性过程复杂，成型加工中多余的改性工艺环节，本发明提供了一种高稳定性CPVC管材及其配混方法,具体方案如下：
一种高稳定性CPVC管材及其配混方法，按重量配比的组分：包括CPVC树脂100份，二元氯醋共聚树脂0.2-5份，复合稳定剂2-6份，复合润滑体系2-5份，抗冲改性剂3-10份，加工改性剂1-5份，钛白粉1-5份，上述配方按照混料控制制备出配混料。
如上所述的二元氯醋共聚树脂聚合度为1000，醋酸乙烯酯含量为5%-8%。二元氯醋共聚树脂在加工过程中的主要作用是降低熔体粘度，提高熔体流动性，达到均匀塑化，另外，其可相应降低加工温度，同时不降低维卡软化温度。
如上所述的复合稳定剂为有机锡类复合稳定剂或复合铅盐稳定剂的一种。其中有机锡类复合稳定剂，其主稳定剂是硫醇类甲基锡或丁基锡，其硫含量为11.5%-12.5%，锡含量为19.1%-19.7%，辅稳定剂是马来酸二丁基锡，锡含量不低于33%，主辅稳定剂比例为0.8-5。这类复合稳定剂在CPVC的整个加工过程中能抑制CPVC树脂中氯化氢的脱析，具有较好的热稳定作用。
如上所述的复合润滑体系是内润滑和外润滑的平衡体系，润滑剂为单甘脂、硬脂酸钙、氧化聚乙烯、聚乙烯蜡的两种或两种以上。其中，氧化聚乙烯的熔点采用101oC和140℃，粘度采用200cps和8500cps；聚乙烯蜡熔点为101℃，粘度为8500cps。
如上所述的抗冲改性剂是甲基丙烯酸甲酯，丁二烯及苯乙烯的三元共聚物（MBS），优选B564或M51。
如上所述的加工改性剂是丙烯酸酯类的高分子共聚物（ACR）。
如上所述的钛白粉是金红石型纳米钛白粉。
如上所述的混料控制制备包括CPVC树脂和二元氯醋共聚树脂进行均匀混合成复合树脂，然后将复合树脂和复合稳定剂加入混合器，开启搅拌运转1-3分钟后加入其他助剂，即包括复合润滑体系、抗冲改性剂、加工改性剂、钛白粉至少一种；继续搅拌5-10分钟，停止运转出料，配混料熟化4小时以上用于加工。
如上所述配混方法中先将CPVC树脂和二元氯醋共聚树脂进行均匀混合，主要是确保前期的塑化均匀性，主辅稳定剂复合主要是为了充分发挥两种稳定剂的协同作用，更好的抑制CPVC在加工过程中产生降解变色，此方法整个配混过程在室温下进行，并进行了熟化，克服CPVC树脂因高速搅拌温度升高，热量无法及时移除导致的轻微降解而影响加工，从而提高制品的力学性能。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1．加工配方中，加入二元氯醋共聚树脂，可有效提高加工熔体的流动性和塑化均匀度，增强制品力学性能的稳定性。
2．采用复合稳定剂，可有效抑制整个加工过程前、中、后期CPVC中氯化氢脱析，流变稳定时间长达35分钟不出现降解现象，且对塑料制品的维卡温度没有影响。
具体实施方式
结合实施例对本发明做进一步说明，按照表1中加工配方称量CPVC树脂及加工原料，CPVC树脂和二元氯醋共聚树脂进行均匀混合成复合树脂，然后将复合树脂和复合稳定剂加入混合器，开启搅拌运转1-3分钟后加入复合润滑体系、抗冲改性剂、加工改性剂以及钛白粉；继续搅拌5-10分钟，停止运转出料，配混料熟化4小时以上用于加工。
表1加工配方
按照权利要求中配混方法配混后，经过流变稳定、炼塑、压板依次加工后，检测力学性能为见表2。
表2制品性能测试结果
检测项目 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5 实施例6
抗冲击强度，KJ/m<sup>2</sup> 25.13 21.81 32.59 30.98 27.82 23.17
拉伸强度，MPa 54.83 57.17 59.45 57.92 56.87 55.34
拉伸弹性模量，MPa 3495 3230 3634 3684 3551 3578
维卡温度，℃ 112.9 112.3 112.5 112.3 112.1 111.9

Claims (7)

1.一种高稳定性CPVC管材及其配混方法，其特征在于按下述重量配比的组分：包括CPVC树脂100份，二元氯醋共聚树脂0.2-5份，复合稳定剂2-6份，复合润滑体系2-5份，抗冲改性剂3-10份，加工改性剂1-5份，钛白粉1-5份；上述组分配方按照混料控制制备出配混料。
2.如权利要求1所述的高稳定性CPVC管材配混方法，其特征在于，所述的CPVC树脂经气固相法氯化制得，其聚合度为950-1000，氯含量在65%-68%。
3.如权利要求1所述的高稳定性CPVC管材，其特征在于，所述的二元氯醋共聚树脂中醋酸乙烯酯含量为5%-8%，聚合度为1000。
4.如权利要求1所述的高稳定性CPVC管材，其特征在于，所述的复合稳定剂为有机锡类复合稳定剂或复合铅盐稳定剂中的一种。
5.如权利要求1所述的高稳定性CPVC管材，其特征在于，所述的复合润滑体系是内润滑和外润滑的平衡体系，其中润滑剂为单甘脂、硬脂酸钙、氧化聚乙烯、聚乙烯蜡的两种或两种以上。
6.如权利要求1所述的高稳定性CPVC管材的配混方法，其特征在于，混料控制制备包括CPVC树脂和二元氯醋共聚树脂进行均匀混合复合树脂，然后将复合树脂和复合稳定剂加入混合器，开启搅拌运转1-3分钟后加入其他助剂，继续搅拌5-10分钟，停止运转出料，配混料熟化4小时以上用于加工。
7.如权利要求1、6任一所述的高稳定性CPVC管材的配混方法，其特征在于，其他助剂包括复合润滑体系、抗冲改性剂、加工改性剂、钛白粉至少一种。
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