CN109763225A - 一种聚氯乙烯热塑性弹性体纱线及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种聚氯乙烯热塑性弹性体纱线及其制备方法，所述聚氯乙烯热塑性弹性体纱线其芯部为棉线或丝线，在所述芯部的外表面包覆一层聚氯乙烯热塑性弹性体，其制备方法包括：(1)先将PVC、NBR、增塑剂、填料、阻燃剂、热稳定剂、润滑剂、抗氧剂和光稳定剂混合，然后经密炼、挤出、冷却、干燥后得到的聚氯乙烯热塑性弹性体母粒；(2)采用挤出包覆的方式，将聚氯乙烯热塑性弹性体母粒包覆在丝线或棉线上，从而得到本发明所述的聚氯乙烯热塑性弹性体纱线。该复合材料具有优异的抗老化性能和良好的耐候、耐热性能，比重轻外观质量均匀，表面档次高，手感好，可广泛应用于鞋材、服饰、遮阳面料、户外帐篷等诸多领域。
Description
技术领域
本发明涉及新材料技术领域，尤其涉及一种聚氯乙烯热塑性弹性体纱线及其制备方法。
背景技术
传统PVC材料热稳定性差，低温下变硬脆化，高温下容易软化松弛，耐老化性能差，燃烧容易产生有毒有害气体，因此TPU在诸多领域正逐步取代PVC；TPU材料虽然有诸多优点，但材料的耐热性、高温耐水性较差，成本较高，因此将PVC改性在综合性能和综合成本方面都具备一定的优势。通过加入增韧剂，制备聚氯乙烯热塑性弹性体，提高材料的强度、弹性、耐磨性和耐热性性能，且材料使用温度范围广泛,易染色，大大提高了制品设计的自由度；制品绿色环保，可回收使用，符合欧盟环保要求，比重轻外观质量均匀，表面档次高，手感好。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服单一添加颗粒对提高材料力学性能受到限制的缺陷，提供一种能有效提高陶瓷刀具材料综合力学性能的陶瓷刀具材料制备方法。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
一种聚氯乙烯热塑性弹性体纱线，所述的制备方法包括原料混合造粒和母粒包覆抽丝工艺，其特征在于，所述的聚氯乙烯热塑性弹性体纱线，其芯部为丝线、棉线，在所述芯部的外表面包覆聚氯乙烯热塑性弹性体，包括下列重量比的原料：
聚氯乙烯热塑性弹性体70～85％；
丝线或棉线15～30％。
作为优选的技术方案，所述聚氯乙烯热塑性弹性体包括下列重量份的原料：
60～70重量份的PVC、30～40重量份的NBR、30～50重量份的增塑剂、5～20重量份的填料、3～12重量份的阻燃剂、3～10重量份的热稳定剂、0.5～3重量份的加工改性剂、0.2～3重量份的润滑剂、0.2～3重量份的抗氧剂和0.2～3重量份的光稳定剂。
作为优选的技术方案，所述丝线为无机纤维和有机纤维的一种或多种混合；所述无机纤维为玻璃纤维、碳纤维或硼纤维中的一种或多种的混合；所述有机纤维为锦纶、丙纶、腈纶、氨纶、维纶、粘胶纤维或涤纶中的一种或多种的混合。
作为优选的技术方案，所述增塑剂为苯二甲酸酯类、脂肪族二元酸酯类、磷酸酯类、环氧化合物、氯化石蜡中的一种或多种混合，优选为苯二甲酸酯类、脂肪族二元酸酯类或磷酸酯类中的任意一种或多种的混合。
作为优选的技术方案，所述润滑剂为饱和烃类润滑剂、金属皂类润滑剂、脂肪族酰胺类润滑剂、脂肪酸类润滑剂、脂肪酸脂类润滑剂、脂肪醇类或硅系润滑剂中的一种或多种的混合，优选为饱和烃类润滑剂、金属皂类润滑剂、脂肪酸类润滑剂或脂肪酸脂类润滑剂中的一种或多种的混合。
作为优选的技术方案，所述抗氧剂为酚类抗氧剂、胺类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂或硫脂类抗氧剂中的一种或多种的混合，优选为酚类抗氧剂和二级胺类抗氧剂的一种或多种。
作为优选的技术方案，所述光稳定剂为受阻胺类光稳定剂、三嗪类光稳定剂或有机镍络合物重的一种或多种的混合，优选为受阻胺类光稳定剂。
作为优选的技术方案，所述的填料选自滑石粉、硫酸钡、碳酸钙、硅灰石、高岭土、陶瓷微珠、云母粉中的一种或多种的混合。
作为优选的技术方案，所述阻燃剂选自十溴二苯乙烷、溴化聚苯乙烯、三氧化二锑、聚磷酸铵、磷苯基苯酚、三聚氰胺、三聚氰胺聚磷酸盐、三聚氰胺磷酸盐、氰尿酸三聚氰胺、氢氧化镁中的一种或多种的混合。
作为优选的技术方案，所述棉线或丝线的规格为20—1000D，优选为50—600D。
一种制备聚氯乙烯热塑性弹性体纱线的方法，包括步骤：
1)将60～70重量份的PVC、30～40重量份的NBR、30～50重量份的增塑剂、5～20重量份的填料、3～12重量份的阻燃剂、3～10重量份的热稳定剂、0.5～3重量份的加工改性剂、0.2～3重量份的润滑剂、0.2～3重量份的抗氧剂和0.2～3重量份的光稳定剂经高混、密炼、挤出、冷却、干燥后得到的聚氯乙烯热塑性弹性体母粒，并将所得的聚氯乙烯热塑性弹性体母粒加入料斗内；
2)设置挤出机各段温度控制在进料段145-155℃、压缩段150-160℃、均化段155-165℃，模头温度设定在160-170℃；
3)开动挤出机，打开牵引，使丝线或棉线通过模头，使聚氯乙烯热塑性弹性体进入挤出机，粒料在挤出机推动下向机头方向运动，经过三段加热，使粒料在机头出口处温度达到160-170℃的熔体；
4)以熔融状态进入挤出机模头，并通过挤出机的机头挤出包覆在丝线或棉线的外表面；
5)丝线经20—50℃的冷却水冷却后即得聚氯乙烯热塑性弹性体纱线，经收线装置缠绕成线团，利用纺织机制成纺织品。
作为优选的技术方案，一种聚氯乙烯热塑性弹性体纱线的制备方法，所述模头上安装有内、外模口，其中内模口孔径为0.05-0.5mm,外模口孔径为0.2-1.5mm，调整所述挤出机模头的内、外模口的位置，避免复合丝线偏芯；所述的挤出机为单螺杆挤出机，所述的挤出机加工温度为140—180℃，优选为150—170℃。
由于采用了上述技术方案，所述聚氯乙烯热塑性弹性体纱线其芯部为棉线或丝线，在所述芯部的外表面包覆一层聚氯乙烯热塑性弹性体，其制备方法包括：(1)先将PVC、NBR、增塑剂、填料、阻燃剂、热稳定剂、润滑剂、抗氧剂和光稳定剂混合，然后经密炼、挤出、冷却、干燥后得到的聚氯乙烯热塑性弹性体母粒；(2)采用挤出包覆的方式，将聚氯乙烯热塑性弹性体母粒包覆在丝线或棉线上，从而得到本发明所述的聚氯乙烯热塑性弹性体纱线。该复合材料具有优异的抗老化性能和良好的耐候、耐热性能，比重轻外观质量均匀，表面档次高，手感好，可广泛应用于鞋材、服饰、遮阳面料、户外帐篷等诸多领域。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一种聚氯乙烯热塑性弹性体纱线的制备方法工艺流程图。
具体实施方式
一种聚氯乙烯热塑性弹性体纱线，所述的制备方法包括原料混合造粒和母粒包覆抽丝工艺，其特征在于，所述的聚氯乙烯热塑性弹性体纱线，其芯部为丝线、棉线，在所述芯部的外表面包覆聚氯乙烯热塑性弹性体，包括下列重量比的原料：
聚氯乙烯热塑性弹性体70～85％；
丝线或棉线15～30％。
作为优选的技术方案，所述聚氯乙烯热塑性弹性体包括下列重量份的原料：
60～70重量份的PVC、30～40重量份的NBR、30～50重量份的增塑剂、5～20重量份的填料、3～12重量份的阻燃剂、3～10重量份的热稳定剂、0.5～3重量份的加工改性剂、0.2～3重量份的润滑剂、0.2～3重量份的抗氧剂和0.2～3重量份的光稳定剂。
作为优选的技术方案，所述棉线或丝线的规格为20—1000D，优选为50—600D
本发明还提供一种制备一种聚氯乙烯热塑性弹性体纱线的方法，包括步骤：
1)将60～70重量份的PVC、30～40重量份的NBR、30～50重量份的增塑剂、5～20重量份的填料、3～12重量份的阻燃剂、3～10重量份的热稳定剂、0.5～3重量份的加工改性剂、0.2～3重量份的润滑剂、0.2～3重量份的抗氧剂和0.2～3重量份的光稳定剂经高混、密炼、挤出、冷却、干燥后得到的聚氯乙烯热塑性弹性体母粒，并将所得的聚氯乙烯热塑性弹性体母粒加入料斗内；
2)设置挤出机各段温度控制在进料段145-155℃、压缩段150-160℃、均化段155-165℃，模头温度设定在160-170℃；
3)开动挤出机，打开牵引，使丝线或棉线通过模头，使聚氯乙烯热塑性弹性体进入挤出机，粒料在挤出机推动下向机头方向运动，经过三段加热，使粒料在机头出口处温度达到160-170℃的熔体；
4)以熔融状态进入挤出机模头，并通过挤出机的机头挤出包覆在丝线或棉线的外表面；
5)丝线经20—50℃的冷却水冷却后即得聚氯乙烯热塑性弹性体纱线，经收线装置缠绕成线团，利用纺织机制成纺织品。
实施例一：
一种聚氯乙烯热塑性弹性体纱线，所述的制备方法包括原料混合造粒和母粒包覆抽丝工艺，其特征在于，所述的聚氯乙烯热塑性弹性体纱线，其芯部为丝线、棉线，在所述芯部的外表面包覆聚氯乙烯热塑性弹性体，包括下列重量比的原料：
聚氯乙烯热塑性弹性体70％；
丝线或棉线30％。
1)将60重量份的PVC、300重量份的NBR、30重量份的增塑剂、5重量份的填料、3重量份的阻燃剂、3重量份的热稳定剂、0.5重量份的加工改性剂、0.2重量份的润滑剂、0.2重量份的抗氧剂和0.2重量份的光稳定剂经高混、密炼、挤出、冷却、干燥后得到的聚氯乙烯热塑性弹性体母粒，并将所得的聚氯乙烯热塑性弹性体母粒加入料斗内；
2)设置挤出机各段温度控制在进料段150℃、压缩段155℃、均化段160℃，模头温度设定在165℃；
3)开动挤出机，打开牵引，使丝线或棉线通过模头，使聚氯乙烯热塑性弹性体进入挤出机，粒料在挤出机推动下向机头方向运动，经过三段加热，使粒料在机头出口处温度达到165℃的熔体；
4)以熔融状态进入挤出机模头，并通过挤出机的机头挤出包覆在丝线或棉线的外表面；
5)丝线经35℃的冷却水冷却后即得聚氯乙烯热塑性弹性体纱线，经收线装置缠绕成线团，利用纺织机制成纺织品。
实施例参数附表
实施例二：
一种聚氯乙烯热塑性弹性体纱线，所述的制备方法包括原料混合造粒和母粒包覆抽丝工艺，其特征在于，所述的聚氯乙烯热塑性弹性体纱线，其芯部为丝线、棉线，在所述芯部的外表面包覆聚氯乙烯热塑性弹性体，包括下列重量比的原料：
聚氯乙烯热塑性弹性体75％；
丝线或棉线25％。
1)将62重量份的PVC、32重量份的NBR、34重量份的增塑剂、8重量份的填料、5重量份的阻燃剂、4重量份的热稳定剂、1重量份的加工改性剂、0.7重量份的润滑剂、0.7重量份的抗氧剂和0.7重量份的光稳定剂经高混、密炼、挤出、冷却、干燥后得到的聚氯乙烯热塑性弹性体母粒，并将所得的聚氯乙烯热塑性弹性体母粒加入料斗内；
2)设置挤出机各段温度控制在进料段150℃、压缩段155℃、均化段160℃，模头温度设定在165℃；
3)开动挤出机，打开牵引，使丝线或棉线通过模头，使聚氯乙烯热塑性弹性体进入挤出机，粒料在挤出机推动下向机头方向运动，经过三段加热，使粒料在机头出口处温度达到165℃的熔体；
4)以熔融状态进入挤出机模头，并通过挤出机的机头挤出包覆在丝线或棉线的外表面；
5)丝线经35℃的冷却水冷却后即得聚氯乙烯热塑性弹性体纱线，经收线装置缠绕成线团，利用纺织机制成纺织品。
实施例三：
一种聚氯乙烯热塑性弹性体纱线，所述的制备方法包括原料混合造粒和母粒包覆抽丝工艺，其特征在于，所述的聚氯乙烯热塑性弹性体纱线，其芯部为丝线、棉线，在所述芯部的外表面包覆聚氯乙烯热塑性弹性体，包括下列重量比的原料：
聚氯乙烯热塑性弹性体78％；
丝线或棉线22％。
1)将65重量份的PVC、35重量份的NBR、40重量份的增塑剂、13重量份的填料、8重量份的阻燃剂、7重量份的热稳定剂、1.8重量份的加工改性剂、1.6重量份的润滑剂、1.6重量份的抗氧剂和1.6重量份的光稳定剂经高混、密炼、挤出、冷却、干燥后得到的聚氯乙烯热塑性弹性体母粒，并将所得的聚氯乙烯热塑性弹性体母粒加入料斗内；
2)设置挤出机各段温度控制在进料段150℃、压缩段155℃、均化段160℃，模头温度设定在165℃；
3)开动挤出机，打开牵引，使丝线或棉线通过模头，使聚氯乙烯热塑性弹性体进入挤出机，粒料在挤出机推动下向机头方向运动，经过三段加热，使粒料在机头出口处温度达到165℃的熔体；
4)以熔融状态进入挤出机模头，并通过挤出机的机头挤出包覆在丝线或棉线的外表面；
5)丝线经35℃的冷却水冷却后即得聚氯乙烯热塑性弹性体纱线，经收线装置缠绕成线团，利用纺织机制成纺织品。
实施例四：
一种聚氯乙烯热塑性弹性体纱线，所述的制备方法包括原料混合造粒和母粒包覆抽丝工艺，其特征在于，所述的聚氯乙烯热塑性弹性体纱线，其芯部为丝线、棉线，在所述芯部的外表面包覆聚氯乙烯热塑性弹性体，包括下列重量比的原料：
聚氯乙烯热塑性弹性体80％；
丝线或棉线20％。
1)将68重量份的PVC、38重量份的NBR、46重量份的增塑剂、17重量份的填料、10重量份的阻燃剂、8重量份的热稳定剂2.5重量份的加工改性剂、2.6重量份的润滑剂、2.6重量份的抗氧剂和2.6重量份的光稳定剂经高混、密炼、挤出、冷却、干燥后得到的聚氯乙烯热塑性弹性体母粒，并将所得的聚氯乙烯热塑性弹性体母粒加入料斗内；
2)设置挤出机各段温度控制在进料段150℃、压缩段155℃、均化段160℃，模头温度设定在165℃；
3)开动挤出机，打开牵引，使丝线或棉线通过模头，使聚氯乙烯热塑性弹性体进入挤出机，粒料在挤出机推动下向机头方向运动，经过三段加热，使粒料在机头出口处温度达到165℃的熔体；
4)以熔融状态进入挤出机模头，并通过挤出机的机头挤出包覆在丝线或棉线的外表面；
5)丝线经35℃的冷却水冷却后即得聚氯乙烯热塑性弹性体纱线，经收线装置缠绕成线团，利用纺织机制成纺织品。
实施例五：
一种聚氯乙烯热塑性弹性体纱线，所述的制备方法包括原料混合造粒和母粒包覆抽丝工艺，其特征在于，所述的聚氯乙烯热塑性弹性体纱线，其芯部为丝线、棉线，在所述芯部的外表面包覆聚氯乙烯热塑性弹性体，包括下列重量比的原料：
聚氯乙烯热塑性弹性体85％；
丝线或棉线15％。
1)将70重量份的PVC、40重量份的NBR、50重量份的增塑剂、20重量份的填料、12重量份的阻燃剂、10重量份的热稳定剂、03重量份的加工改性剂、3重量份的润滑剂、3重量份的抗氧剂和3重量份的光稳定剂经高混、密炼、挤出、冷却、干燥后得到的聚氯乙烯热塑性弹性体母粒，并将所得的聚氯乙烯热塑性弹性体母粒加入料斗内；
2)设置挤出机各段温度控制在进料段150℃、压缩段155℃、均化段160℃，模头温度设定在165℃；
3)开动挤出机，打开牵引，使丝线或棉线通过模头，使聚氯乙烯热塑性弹性体进入挤出机，粒料在挤出机推动下向机头方向运动，经过三段加热，使粒料在机头出口处温度达到165℃的熔体；
4)以熔融状态进入挤出机模头，并通过挤出机的机头挤出包覆在丝线或棉线的外表面；
5)丝线经35℃的冷却水冷却后即得聚氯乙烯热塑性弹性体纱线，经收线装置缠绕成线团，利用纺织机制成纺织品
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (10)
1.一种聚氯乙烯热塑性弹性体纱线，其特征在于，所述的聚氯乙烯热塑性弹性体纱线，其芯部为丝线、棉线，在所述芯部的外表面包覆聚氯乙烯热塑性弹性体，包括下列重量比的原料，
聚氯乙烯热塑性弹性体70～85％；
丝线或棉线15～30％；
所述聚氯乙烯热塑性弹性体包括下列重量份的原料，
60～70重量份的PVC、30～40重量份的NBR、30～50重量份的增塑剂、5～20重量份的填料、3～12重量份的阻燃剂、3～10重量份的热稳定剂、0.5～3重量份的加工改性剂、0.2～3重量份的润滑剂、0.2～3重量份的抗氧剂和0.2～3重量份的光稳定剂；
所述丝线为无机纤维和有机纤维的一种或多种混合；所述无机纤维为玻璃纤维、碳纤维或硼纤维中的一种或多种的混合；所述有机纤维为锦纶、丙纶、腈纶、氨纶、维纶、粘胶纤维或涤纶中的一种或多种的混合。
2.如权利要求1所述的一种聚氯乙烯热塑性弹性体纱线，其特征在于：所述增塑剂为苯二甲酸酯类、脂肪族二元酸酯类、磷酸酯类、环氧化合物、氯化石蜡中的一种或多种混合，优选为苯二甲酸酯类、脂肪族二元酸酯类或磷酸酯类中的任意一种或多种的混合。
3.如权利要求1所述的一种聚氯乙烯热塑性弹性体纱线，其特征在于：所述润滑剂为饱和烃类润滑剂、金属皂类润滑剂、脂肪族酰胺类润滑剂、脂肪酸类润滑剂、脂肪酸脂类润滑剂、脂肪醇类或硅系润滑剂中的一种或多种的混合，优选为饱和烃类润滑剂、金属皂类润滑剂、脂肪酸类润滑剂或脂肪酸脂类润滑剂中的一种或多种的混合。
4.如权利要求1所述的一种聚氯乙烯热塑性弹性体纱线，其特征在于：所述抗氧剂为酚类抗氧剂、胺类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂或硫脂类抗氧剂中的一种或多种的混合，优选为酚类抗氧剂和二级胺类抗氧剂的一种或多种。
5.如权利要求1所述的一种聚氯乙烯热塑性弹性体纱线，其特征在于：所述光稳定剂为受阻胺类光稳定剂、三嗪类光稳定剂或有机镍络合物重的一种或多种的混合，优选为受阻胺类光稳定剂。
6.如权利要求1所述的一种聚氯乙烯热塑性弹性体纱线，其特征在于：所述的填料选自滑石粉、硫酸钡、碳酸钙、硅灰石、高岭土、陶瓷微珠、云母粉中的一种或多种的混合。
7.如权利要求1所述的一种聚氯乙烯热塑性弹性体纱线，其特征在于：所述阻燃剂选自十溴二苯乙烷、溴化聚苯乙烯、三氧化二锑、聚磷酸铵、磷苯基苯酚、三聚氰胺、三聚氰胺聚磷酸盐、三聚氰胺磷酸盐、氰尿酸三聚氰胺、氢氧化镁中的一种或多种的混合。
8.如权利要求1所述的一种聚氯乙烯热塑性弹性体纱线，其特征在于：所述棉线或丝线的规格为20—1000D，优选为50—600D。
9.一种制备1至8任一权利要求所述的一种聚氯乙烯热塑性弹性体纱线的方法，其特征在于，包括步骤：
1)将60～70重量份的PVC、30～40重量份的NBR、30～50重量份的增塑剂、5～20重量份的填料、3～12重量份的阻燃剂、3～10重量份的热稳定剂、0.5～3重量份的加工改性剂、0.2～3重量份的润滑剂、0.2～3重量份的抗氧剂和0.2～3重量份的光稳定剂经高混、密炼、挤出、冷却、干燥后得到的聚氯乙烯热塑性弹性体母粒，并将所得的聚氯乙烯热塑性弹性体母粒加入料斗内；
2)设置挤出机各段温度控制在进料段145-155℃、压缩段150-160℃、均化段155-165℃，模头温度设定在160-170℃；
3)开动挤出机，打开牵引，使丝线或棉线通过模头，使聚氯乙烯热塑性弹性体进入挤出机，粒料在挤出机推动下向机头方向运动，经过三段加热，使粒料在机头出口处温度达到160-170℃的熔体；
4)以熔融状态进入挤出机模头，并通过挤出机的机头挤出包覆在丝线或棉线的外表面；
5)丝线经20—50℃的冷却水冷却后即得聚氯乙烯热塑性弹性体纱线，经收线装置缠绕成线团，利用纺织机制成纺织品。
10.如权利要求9一种聚氯乙烯热塑性弹性体纱线的方法，其特征在于：所述模头上安装有内、外模口，其中内模口孔径为0.05-0.5mm,外模口孔径为0.2-1.5mm；所述的挤出机为单螺杆挤出机。
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