CN110724353A - 具有尺寸稳定性的pvc组合物 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种具有尺寸稳定性的PVC组合物，属于聚氯乙烯树脂改性技术领域。本发明所述的具有尺寸稳定性的PVC组合物，包括以下质量份数的原料：PVC树脂100份，稳定剂2‑3份，抗冲改性剂5‑6份，润滑剂1.5‑2.0份，抗氧化剂0.4‑0.6份，超支化聚酯加工助剂4‑6份，改性水滑石20‑30份。本发明配方设计科学合理，成本低，制得的PVC树脂尺寸稳定，流动性优良，热稳定性优异，利于工业化生产。

Description

具有尺寸稳定性的PVC组合物
技术领域
本发明涉及一种具有尺寸稳定性的PVC组合物，属于聚氯乙烯树脂改性技术领域。
背景技术
PVC具有优良的力学性能，同时还具有隔热、难燃、耐磨、抗化学腐蚀性等优良特性。其价格低廉，原料来源广泛，是性价比优越的通用塑料。但PVC的耐热性差,玻璃化转变温度在80℃左右,长期连续使用温度不超过65℃,过高的温度将导致其发生很大的变形，这极大地限制了其应用范围。
目前，改善PVC制品耐热、提高尺寸稳定性的方法主要有大量添加无机填料、交联、加入高刚性单体共聚物等。
大量无机填料的加入的确增加了PVC制品的尺寸稳定性，但是材料的力学性能下降明显，同时也导致制品的密度过大。采用化学交联提高材料尺寸稳定性的方法存在工艺复杂，生产设备要求较高的问题，同时交联造成回料的回用困难。高耐热聚合物主要有N-取代马来酰亚胺的共聚物、α-甲基苯乙烯的共聚物、苯乙烯-马来酸酐共聚物、耐热工程塑料等几类，这些聚合物的价格较高，并且很多共聚物的加工温度范围和PVC相差较多，不能使用。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有尺寸稳定性的PVC组合物，其配方设计科学合理，成本低，制得的PVC树脂尺寸稳定，流动性优良，热稳定性优异，利于工业化生产。
本发明所述的具有尺寸稳定性的PVC组合物，包括以下质量份数的原料：PVC树脂100份，稳定剂2-3份，抗冲改性剂5-6份，润滑剂1.5-2.0份，抗氧化剂0.4-0.6份，超支化聚酯加工助剂4-6份，改性水滑石20-30份。
所述PVC树脂聚合度为600-800，优选为齐鲁石化公司生产的聚氯乙烯树脂PVC S-700。
所述稳定剂为钙锌稳定剂。
所述抗冲改性剂为丙烯酸酯类共聚物(ACR)、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元接枝共聚物(MBS)或氯化聚乙烯(CPE)。
所述润滑剂为脂肪酸酯类、硬脂酸、低分子量聚乙烯蜡、微晶蜡、氧化聚乙烯蜡或酰胺类化合物中的多种。
所述抗氧化剂为酚类抗氧剂或磷系抗氧剂。优选为酚类抗氧剂四[3-(3，5-二叔丁基-4-羟苯基)丙酸]季戊醇酯(抗氧剂1010)。
所述超支化聚酯加工助剂为超支化脂肪族聚酯或超支化芳香族聚酯。
所述超支化脂肪族聚酯为以多羟基官能团为中心核，如季戊四醇、丙三醇、三羟甲基丙烷等，以2，2-二羟甲基丙酸为支化单元，采用发散法合成的聚合物。优选的，超支化脂肪族聚酯为以季戊四醇为中心核，以2，2-二羟甲基丙酸为支化单元，采用发散法合成的聚合物。
所述超支化芳香族聚酯为以苯三酸酐和二元醇为原料的共聚物。
所述改性水滑石为铝镁水滑石经过十二烷基硫酸钠插层改性后，添加γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(硅烷偶联剂KH-570)经过表面活化而得。
使用所述的具有尺寸稳定性的PVC组合物制备PVC树脂的制备方法如下：
(1)物料配混工艺：将PVC树脂、稳定剂、抗冲改性剂、润滑剂、抗氧化剂、超支化聚酯加工助剂和改性水滑石在高低速混合机组混合，至混合温度120℃。将物料放到低速混合机，待物料温度冷却至40℃时出料。
(2)专用料造粒工艺：将混合好的物料采用双螺杆造粒，造粒温度140℃-160℃，优选为145℃-155℃。
本发明具有以下有益效果：
(1)本发明采用超支化聚酯作为加工助剂，并采用改性水滑石，两者之间对提高材料的尺寸稳定性存在协同作用，可显著增加材料的尺寸稳定性；
(2)本发明采用超支化聚酯作为加工助剂，材料流动性优良，有利于提高生产效率；
(3)本发明采用的改性水滑石具有辅助稳定效果，材料的热稳定性优良；
(4)本发明配方设计科学合理，生产工艺简单，生产成本低。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的说明，但其并不限制本发明的实施。
Figure BDA0001731874190000021
上述实施例中所用的改性水滑石为铝镁水滑石经过十二烷基硫酸钠插层改性后，添加γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(硅烷偶联剂KH-570)经过表面活化而得。
所用的超支化脂肪族聚酯，是以季戊四醇为中心核，以2，2-二羟甲基丙酸为支化单元，采用发散法合成的聚合物；所用的超支化芳香族聚酯，是以苯三酸酐和乙二醇为原料的共聚物。
实施例制备方法：
(1)原料配混：按原料配比称好物料，然后加入到高速混合机混合，至混合温度120℃，将物料放到低速混合机，待物料温度冷却至40℃左右时出料。
(2)专用料造粒工艺：将混合好的物料采用双螺杆造粒，工艺参数设置如下：
挤出机温度(℃)：1区 2区 3区 4区 5区 机头
110 120 130 140 150 150
实施例与对比例样品制备与性能检测方法：
(1)原料配混：按原料配比称好物料，然后加入到高速混合机混合，至混合温度115℃，将物料放到低速混合机，待物料温度冷却至40℃左右时出料。
(2)造粒工艺：将混合好的物料采用双螺杆造粒，工艺参数设置如下：
挤出机温度(℃)：1区 2区 3区 4区 5区 机头
110 120 130 140 150 150
(3)粒料采用双螺杆挤出机挤出成地板状样品，根据GB/T 4085—2015《半硬质聚氯乙烯块状地板》检测材料的尺寸稳定性。
检测性能，结果分别见表1-表3。
表1
表2
Figure BDA0001731874190000042
表3
Figure BDA0001731874190000043
上述对比例的不同在于：
与相对应的实施例相比，对比例1使用了常用的ACR类加工助剂；
对比例2和对比例3采用超支化聚酯作为加工助剂，配合使用的水滑石没有经过改性处理；
对比例4和对比例5使用超支化聚酯作为加工助剂，配合使用的填料为活性碳酸钙。
超支化聚酯和改性水滑石的单独使用，都不能比两者协同使用时改善材料的尺寸稳定性明显。

Claims (10)

1.一种具有尺寸稳定性的PVC组合物，其特征在于包括以下质量份数的原料：PVC树脂100份，稳定剂2-3份，抗冲改性剂5-6份，润滑剂1.5-2.0份，抗氧化剂0.4-0.6份，超支化聚酯加工助剂4-6份，改性水滑石20-30份。
2.根据权利要求1所述的具有尺寸稳定性的PVC组合物，其特征在于：PVC树脂聚合度为600-800。
3.根据权利要求1所述的具有尺寸稳定性的PVC组合物，其特征在于：稳定剂为钙锌稳定剂。
4.根据权利要求1所述的具有尺寸稳定性的PVC组合物，其特征在于：抗冲改性剂为丙烯酸酯类共聚物、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元接枝共聚物或氯化聚乙烯。
5.根据权利要求1所述的具有尺寸稳定性的PVC组合物，其特征在于：润滑剂为脂肪酸酯类、硬脂酸、低分子量聚乙烯蜡、微晶蜡、氧化聚乙烯蜡或酰胺类化合物中的多种。
6.根据权利要求1所述的具有尺寸稳定性的PVC组合物，其特征在于：超支化聚酯加工助剂为超支化脂肪族聚酯或超支化芳香族聚酯。
7.根据权利要求6所述的具有尺寸稳定性的PVC组合物，其特征在于：超支化脂肪族聚酯为以多羟基官能团为中心核，以2，2-二羟甲基丙酸为支化单元，采用发散法合成的聚合物。
8.根据权利要求7所述的具有尺寸稳定性的PVC组合物，其特征在于：超支化脂肪族聚酯为以季戊四醇为中心核，以2，2-二羟甲基丙酸为支化单元，采用发散法合成的聚合物。
9.根据权利要求6所述的具有尺寸稳定性的PVC组合物，其特征在于：超支化芳香族聚酯为以苯三酸酐和二元醇为原料的共聚物。
10.根据权利要求1所述的具有尺寸稳定性的PVC组合物，其特征在于：改性水滑石为铝镁水滑石经过十二烷基硫酸钠插层改性后，添加γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷经过表面活化而得。
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