CN110734615A - 一种耐热耐腐蚀cpvc填料环用组合物 - Google Patents

一种耐热耐腐蚀cpvc填料环用组合物 Download PDF

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Abstract

一种耐热耐腐蚀CPVC填料环用组合物，属于高分子化工领域。其特征在于，重量份组成为：CPVC树脂100份、有机锡稳定剂0.5~2.0份、钙锌稳定剂0.8~2份、抗冲改性剂8~10份、内润滑剂0.5~3份、外润滑剂2.5~4.0份、钛白粉1~3份；所述的CPVC树脂为聚合度为800~1100，氯含量大于68%；所述的内润滑剂为多元醇酯类润滑剂与高分子聚醇酯类润滑剂的组合内润滑剂。本组合物在挤出生产中不糊料，易加工，所生产的填料环具有优异的耐热性能、耐腐蚀性以及优异物理机械性能。

Description

一种耐热耐腐蚀CPVC填料环用组合物
技术领域
一种耐热耐腐蚀CPVC填料环用组合物，属于高分子化工领域。
背景技术
填料塔是化工生产中以塔内的填料作为气液两相间接触构件的设备，它可使气液或液液两相之间进行紧密接触，达到相际传质及传热的目的。常见的填料塔有冷却塔、洗涤塔和吸收塔等，可完成精馏、吸收、解吸和萃取等常见的单元操作。填料环主要有金属、陶瓷、塑料等材质，其中塑料填料环由于其易加工、质量轻、韧性好、耐腐蚀等特点更受欢迎。但国产的普通聚氯乙烯填料环由于耐热和耐腐蚀性较差,达不到工业生产设计的要求,一般使用半年后就需更换；聚丙烯（PP）填料环虽然耐热温度可达120℃,但由于易受强腐蚀性物料的作用,使用不久就会产生脆化、表面发白、粉化和脆裂,影响生产的正常运转。氯化聚氯乙烯(CPVC)树脂具有强度高、耐热、耐候、耐化学介质腐蚀、阻燃、抑烟等优异的性能，尤其使用温度可较PVC高40℃。氯含量越高，耐热性越好，但加工性能越差，氯含量在68%以上的CPVC 加工性能更差，生产中极易糊料，导致无法正常生产。目前尚未检索到以高氯含量CPVC树脂为基础树脂生产填料环组合物的技术。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种加工过程中不糊料的耐热耐腐蚀CPVC填料环用组合物。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该耐热耐腐蚀CPVC填料环用组合物，其特征在于，重量份组成为：CPVC树脂100份、有机锡稳定剂0.5~2.0份、钙锌稳定剂0.8~2份、抗冲改性剂8~10份、内润滑剂0.5~3份、外润滑剂2.5~4.0份、钛白粉1~3份；所述的CPVC树脂为聚合度为800~1100，氯含量大于68%；所述的内润滑剂为多元醇酯类润滑剂与高分子聚醇酯类润滑剂的组合内润滑剂。
本发明的一种耐热耐腐蚀CPVC填料环用组合物。该组合物使用了氯含量大于68%的高氯含量的CPVC树脂，大大提高了组合物的耐热性及耐腐蚀性；该组合物使用了具有热稳定作用的高分子聚醇酯类内润滑剂并与低分子多元醇酯类内润滑剂能够对高氯CPVC树脂起到协同润滑作用，能解决低分子内润滑剂降低组合物的维卡软化温度即耐热性的问题，大大改善了高氯含量CPVC树脂的流动性能及热稳定性。本组合物在挤出生产中不糊料，易加工，所生产的填料环具有优异的耐热性能、耐腐蚀性以及优异物理机械性能。
优选的，所述的重量份组成为：CPVC树脂100份、有机锡稳定剂0.9~1.2份、钙锌稳定剂1.2~1.9份、抗冲改性剂8.5~9.0份、内润滑剂1.5~2.3份、外润滑剂3.2~3.4份、钛白粉1.5~2.5份。优选的物料重量分组成能够得到耐热性能、耐腐蚀性和物理机械性能更好的填料环。
优选的，所述的有机锡稳定剂为硫醇甲基锡或硫醇辛基锡。优选的有机锡稳定剂能够和钙锌稳定剂达到更好的系统稳定作用，对高氯CPVC树脂环境适应性更好，使填料环耐热性能、耐腐蚀性更加优异。
优选的，所述的有机锡稳定剂和钙锌稳定剂的总重量份为2.4~2.8份。优选的稳定剂总加入量能够更好地保证挤出加工性能。
优选的，所述的抗冲改性剂为甲基丙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物、抗冲型ACR和CPE135A按质量比1:15~19:7~12的复合抗冲改性剂。优选的抗冲改性剂能够更好地保证填料环的物理机械性能。
优选的，所述的多元醇酯类润滑剂与高分子聚醇酯类润滑剂的质量比为0.5~1.5：1.5~0.5。优选的多元醇酯类润滑剂与高分子聚醇酯类润滑剂的配比能保证两者兼得协同作用在高氯CPVC树脂环境中，充分的发挥，从而更好的保证高氯含量CPVC树脂的流动性能及热稳定性。
优选的，所述的外润滑剂为聚乙烯蜡、氧化聚乙烯蜡、微晶蜡或石蜡中任意三种的组合外润滑剂。优选的外润滑剂能够充分的保证组合物制备填料环时的挤出加工性能，保证产品质量。
优选的，所述的钛白粉为金红石型钛白粉或锐钛型钛白粉。
与现有技术相比，本发明的所具有的有益效果是：本发明的一种耐热耐腐蚀CPVC填料环用组合物。该组合物使用了氯含量在68%以上的高氯含量的CPVC树脂，大大提高了组合物的耐热性及耐腐蚀性；该组合物使用了具有热稳定作用的高分子聚醇酯类内润滑剂并与低分子多元醇酯类内润滑剂协同作用，解决了低分子内润滑剂降低组合物的维卡软化温度即耐热性的问题，大大改善了高氯含量CPVC树脂的流动性能及热稳定性。该组合物在挤出生产中不糊料，易加工，所生产的填料环具有优异的耐热性能、耐腐蚀性以及优异物理机械性能，解决了PVC填料环不耐热，PP填料环不耐腐蚀的问题。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步说明，其中实施例1为最佳实施。
实施例1
组合物重量份组成为：CPVC树脂100份、硫醇辛基锡1.2份、钙锌稳定剂1.4份、抗冲改性剂8.7份、内润滑剂1.9份、外润滑剂3.3份、金红石型钛白粉2.0份；CPVC树脂的平均聚合度为1000，氯含量69.7%；其中内润滑剂为多元醇酯类润滑剂与高分子聚醇酯类润滑剂的组合内润滑剂，多元醇酯类润滑剂与高分子聚醇酯类润滑剂的质量比为1：1；抗冲改性剂为甲基丙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物、抗冲型ACR和CPE135A按质量比1：17：9的复合抗冲改性剂；外润滑剂为聚乙烯蜡、氧化聚乙烯蜡、微晶蜡按质量比1:1:1的组合外润滑剂。
实施例2
组合物重量份组成为：CPVC树脂100份、硫醇甲基锡1.2份、钙锌稳定剂1.2份、抗冲改性剂8.5份、内润滑剂1.5份、外润滑剂3.2份、金红石型钛白粉2.5份；CPVC树脂的平均聚合度为950，氯含量68.9%；内润滑剂为多元醇酯类润滑剂与高分子聚醇酯类润滑剂的组合内润滑剂，多元醇酯类润滑剂与高分子聚醇酯类润滑剂的质量比为0.5：1.5；抗冲改性剂为甲基丙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物、抗冲型ACR和CPE135A按质量比1：15：12的复合抗冲改性剂；外润滑剂为聚乙烯蜡、氧化聚乙烯蜡和石蜡按质量比1:10:1的组合外润滑剂。
实施例3
组合物重量份组成为： CPVC树脂100份、硫醇辛基锡0.9份、钙锌稳定剂1.9份、抗冲改性剂9.0份、内润滑剂2.3份、外润滑剂3.4份、锐钛型钛白粉1.5份；CPVC树脂的平均聚合度为1100，氯含量69.5%；内润滑剂为多元醇酯类润滑剂与高分子聚醇酯类润滑剂的组合内润滑剂，多元醇酯类润滑剂与高分子聚醇酯类润滑剂的质量比为1.5：0.5；抗冲改性剂为甲基丙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物、抗冲型ACR和CPE135A按质量比1：19：7的复合抗冲改性剂；外润滑剂为聚乙烯蜡、氧化聚乙烯蜡和微晶蜡按质量比10:1:10的组合外润滑剂。
实施例4
组合物重量份组成为：CPVC树脂100份、硫醇辛基锡0.5份、钙锌稳定剂2份、抗冲改性剂8份、内润滑剂0.5份、聚乙烯蜡2.5份、锐钛型钛白粉1份； CPVC树脂的平均聚合度为1050，氯含量68.3%；内润滑剂为多元醇酯类润滑剂与高分子聚醇酯类润滑剂的组合内润滑剂，多元醇酯类润滑剂与高分子聚醇酯类润滑剂的质量比为1：5；抗冲改性剂为甲基丙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物、抗冲型ACR和CPE135A按质量比1:1:1的复合抗冲改性剂。
实施例5
组合物重量份组成为：CPVC树脂100份、硫醇甲基锡2.0份、钙锌稳定剂0.8份、抗冲改性剂10份、内润滑剂3份、氧化聚乙烯蜡4.0份、金红石型钛白粉3份；CPVC树脂的平均聚合度为800，氯含量68.1%；内润滑剂为多元醇酯类润滑剂与高分子聚醇酯类润滑剂的组合内润滑剂，多元醇酯类润滑剂与高分子聚醇酯类润滑剂的质量比为5：1；抗冲改性剂为甲基丙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物和抗冲型ACR按质量比1:16的复合抗冲改性剂。
对比例1
工艺和步骤同实施例1，不同的是用等量PVC代替CPVC。
对比例2
工艺和步骤同实施例1，不同的是内润滑剂仅使用多元醇酯类润滑剂。
对比例3
工艺和步骤同实施例1，不同的是内润滑剂仅使用高分子聚醇酯类润滑剂。
实施例和对比例的组合物制备：按照配方称取各组分，于高速混合釜中高速（1200r/min）搅拌10min左右，当物料温度升至110℃时，放入低速（200r/min）混合釜中冷却，物料40~50℃后出料剂的所发明组合物。
实施例和对比例中PVC树脂为上海氯碱生产的聚合度为2500的PVC树脂S-2500； CPVC树脂为中石化齐鲁分公司生产的可氯化PVC树脂QS-C65的高聚合度氯化产品，氯化厂家为烟台鸿铭化工制品有限公司；硫醇甲基锡为美国罗门哈斯公司生产的MS-181FS型硫醇甲基锡；钙锌稳定剂为艾迪科精细化工有限公司生产的RUP 110C型钙锌稳定剂；抗冲型ACR为淄博华星助剂有限公司生产的ZB-50型ACR；多元醇酯类润滑剂为淄博华星助剂有限公司生产的ZB-60；聚醇酯类润滑剂为石家庄一杰化工生产的醇解度为80%左右的聚醇酯类润滑剂高分子有机物（聚乙烯醇）；聚乙烯蜡为上海华溢助剂有限公司产品；氧化聚乙烯蜡为上海华溢助剂有限公司产品；石蜡为中国大庆石油炼化公司生产的半精炼石蜡；钛白粉为美国（台湾）杜邦股份有限公司生产的R902型产品。
对比例及实施例性能检测结果见表1。表1中性能的检测方法如下：
热稳定时间：德国Brabender公司Brabender Lab-station的W50EHT 3Zones型密炼机，温度180℃，转子转速60r/min，加料量55g；
其他性能试样制备：先将一定量的干混料用Brabender转矩流变仪密炼机塑化；然后将塑化块在热模压机上压制成200mm×200mm×4mm的平板；最后按照相关标准制备所需测试试样。塑化工艺——温度：180℃；转速：60r/min；塑化时间：2min。压片——温度：190℃；预热2min；保压：20MPa，2min。然后将压制成的板按相关标准要求经切割、仿形制成所需样品待用。
简支梁冲击强度：使用意大利CEAST公司的6957.000型智能摆锤冲击仪，按照GB/T1043.1-2008 规定的方法进行；
拉伸强度：按照GB-T 8804.2-2003规定的方法进行。
维卡软化温度：按照GB/T 8802-2001规定的B50法进行。
表1实施例及对比试样性能检测结果
Figure DEST_PATH_IMAGE001
。
表1中，通过实施例1与对比例1 的比较，可看出使用高氯含量CPVC树脂可使组合物制品的维卡软化温度即耐热性大大提高，同时氯含量提高，组合物制品的耐腐蚀性自然提高；对比例2和对比例3与实施例1相比较，反映了两种内润滑剂的协同作用，提高组合物的加工性能、动态热稳定性以及耐热性。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (8)

1.一种耐热耐腐蚀CPVC填料环用组合物，其特征在于，重量份组成为：CPVC树脂100份、有机锡稳定剂0.5~2.0份、钙锌稳定剂0.8~2份、抗冲改性剂8~10份、内润滑剂0.5~3份、外润滑剂2.5~4.0份、钛白粉1~3份；所述的CPVC树脂为聚合度为800~1100，氯含量大于68%；所述的内润滑剂为多元醇酯类润滑剂与高分子聚醇酯类润滑剂的组合内润滑剂。
2.根据权利要求1所述的一种耐热耐腐蚀CPVC填料环用组合物，其特征在于：所述的重量份组成为：CPVC树脂100份、有机锡稳定剂0.9~1.2份、钙锌稳定剂1.2~1.9份、抗冲改性剂8.5~9.0份、内润滑剂1.5~2.3份、外润滑剂3.2~3.4份、钛白粉1.5~2.5份。
3.根据权利要求1或2所述的一种耐热耐腐蚀CPVC填料环用组合物，其特征在于：所述的有机锡稳定剂为硫醇甲基锡或硫醇辛基锡。
4.根据权利要求1或2所述的一种耐热耐腐蚀CPVC填料环用组合物，其特征在于：所述的有机锡稳定剂和钙锌稳定剂的总重量份为2.4~2.8份。
5.根据权利要求1或2所述的一种耐热耐腐蚀CPVC填料环用组合物，其特征在于：所述的抗冲改性剂为甲基丙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物、抗冲型ACR和CPE135A按质量比1:15~19:7~12的复合抗冲改性剂。
6.根据权利要求1所述的一种耐热耐腐蚀CPVC填料环用组合物，其特征在于：所述的多元醇酯类润滑剂与高分子聚醇酯类润滑剂的质量比为0.5~1.5：1.5~0.5。
7.根据权利要求1或2所述的一种耐热耐腐蚀CPVC填料环用组合物，其特征在于：所述的外润滑剂为聚乙烯蜡、氧化聚乙烯蜡、微晶蜡或石蜡中任意三种的组合外润滑剂。
8.根据权利要求1或2所述的一种耐热耐腐蚀CPVC填料环用组合物，其特征在于：所述的钛白粉为金红石型钛白粉或锐钛型钛白粉。
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Application publication date: 20200131

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