CN112011136B - 耐分解耐候着色聚氯乙烯 - Google Patents

耐分解耐候着色聚氯乙烯 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种耐分解耐候着色聚氯乙烯，所述的耐分解耐候着色聚氯乙烯，包括如下原料：PVC，氯丁橡胶，聚硫橡胶，复合上色剂，聚二甲基硅氧烷，增塑剂，抗氧剂，润滑剂。本发明的耐分解耐候着色聚氯乙烯通过加入氯丁橡胶，聚硫橡胶，聚二甲基硅氧烷与PVC配合，且通过加入复合上色剂，进一步改善了耐分解耐候性和力学性能。

Description

耐分解耐候着色聚氯乙烯
技术领域
本发明属于聚合物技术领域，具体涉及一种耐分解耐候着色聚氯乙烯。
背景技术
塑料的主要成分是合成树脂。树脂这一名词最初是由动植物分泌出的脂质而得名，如松香、虫胶等，目前树脂是指尚未和各种添加剂混合的高聚物，聚氯乙烯是聚酰胺树脂，目前应用最多的几种工程塑料之一，他的酰胺基团具有极性，在他的结构中具有结构牢固的氢键，使得聚氯乙烯的熔点较高，具有很好的物理力学性能和耐磨性以及自润滑性，这些综合特点是其他塑料所不具备的。但是纯聚氯乙烯的冲击强度较低，在较低环境温度时这个缺点更加突出。因此，展开了对聚氯乙烯进行复合抗冲击改性的研究。耐寒增韧聚氯乙烯因保持树脂固有的特性，而冲击强度提高十到数十倍，可以在极低温度下仍然保有良好韧性，甚至可以达到摔不烂砸不碎的程度，可以使得应用范围不断扩大。在生产制造有缺口或锐角的制件，或是需要能够耐受极低温度仍保持良好韧性，以及替代金属以减轻重量又提高性能和寿命的领域，有着不可替代的优势。
目前，市场上出现的一些由聚氯乙烯制作的塑料虽然在一定的温度下具有耐寒且坚韧的特点，但是程度上还不够完善，如再低点的温度，许多塑料都会存在易裂的现象。另外，一些由尼龙6国外大公司的相关产品价格奇高，而国内厂家的产品又存在牺牲了尼龙6本身的某项优点，或是由于工艺或技术不够充分导致产品品质稳定性控制不好，不能规模生产使用，本技术发明就是为了有效克服上述技术缺陷而产生的。
因此，急需一种具有优异的耐分解耐候以及物理性质的着色PVC树脂组合物。
发明内容
本发明提供一种耐分解耐候着色聚氯乙烯，通过优化组分、用量，制得的产品具有优异的耐分解耐候以及物理性质。
为解决以上技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种耐分解耐候着色聚氯乙烯，其特征在于，以质量份为单位，包括如下原料：PVC，氯丁橡胶，聚硫橡胶，复合上色剂，聚二甲基硅氧烷，增塑剂，抗氧剂，润滑剂；所述复合上色剂包括质量比为100：（40-60）：（20-40）：（40-60）的聚丙烯酸钠、白炭黑、钛白粉、无机颜料，所述PVC，氯丁橡胶，聚硫橡胶的质量比为100:5-10:5-10，所述复合上色剂的添加量相对于PVC的10-20质量%。
进一步地，所述的耐分解耐候着色聚氯乙烯，以质量份为单位，包括如下原料：PVC100份，氯丁橡胶5-10份，聚硫橡胶5-10份，复合上色剂10-20份，聚二甲基硅氧烷5-10份，增塑剂2-4份，抗氧剂1-3份，润滑剂2-6份。
进一步地，所述PVC，氯丁橡胶，聚硫橡胶的质量比为100:7.5: 7.5。
进一步地，所述复合上色剂包括质量比为100：50：30：50的聚丙烯酸钠、白炭黑、钛白粉、无机颜料。
进一步地，所述增塑剂为DOP，DOS， DIDP，液体聚酯型。
进一步地，所述聚丙烯酸钠的分子量为4000-10000。
进一步地，所述的抗氧剂为抗氧剂1010或抗氧剂DLTP。
进一步地，所述的润滑剂为硬脂酸钙、石蜡、聚乙烯蜡中至少一种。
一种根据上述的耐分解耐候着色聚氯乙烯的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将聚丙烯酸钠、白炭黑、钛白粉、无机颜料按比例在高速混炼机中混炼5-10分钟制得复合上色剂；
（2）按所述的配方称取PVC，氯丁橡胶，聚硫橡胶，复合上色剂，聚二甲基硅氧烷，增塑剂，抗氧剂，润滑剂，投入到混合器中搅拌1-3分钟，得到混合原料；
（3）将步骤2的混合原料和步骤1的混炼产物投入到双螺杆挤出机中进行反应，材料在机筒内停留时间1-2min，得到反应产物，
（4）将反应产物切粒、干燥后得到成品。
进一步地，所述双螺杆挤出机的各区温度如下：一区180-200℃，二区200-220℃，三区200-220℃，四区200-220℃，五区200-220℃，六区200-220℃，七区200-220℃，八区200-220℃，九区200-220℃，机头200-210℃。
本发明具有以下有益效果：
1) 本发明以PVC为基质，通过加入氯丁橡胶，聚硫橡胶，聚二甲基硅氧烷作为协同增效组分，有效的增强了着色PVC在紫外线照射下的耐分解的效果，对颜料分解起到一定遮蔽的效果，同时也一定程度上增强了PVC的力学性能。
2）本发明制备了复合上色剂，包括一定质量比的聚丙烯酸钠、白炭黑、钛白粉、无机颜料，通过加入聚丙烯酸钠作为分散剂，对白炭黑、钛白粉、无机颜料表面有吸附效果，增强分散性，并且白炭黑、钛白粉对无机颜料提供了一定载体和背景色，增强了着色稳定性，并且增强了着色PVC在紫外线照射下的耐分解的效果，对颜料分解起到一定遮蔽的效果，同时也一定程度上增强了PVC的力学性能。
本发明的耐分解耐候着色聚氯乙烯通过加入氯丁橡胶，聚硫橡胶，聚二甲基硅氧烷与PVC配合，且通过加入复合上色剂，进一步改善了耐分解耐候性和力学性能。
具体实施方式
为便于更好地理解本发明，通过以下实例加以说明，这些实例属于本发明的保护范围，但不限制本发明的保护范围。
下面通过更具体的实施例加以说明。
耐分解耐候着色聚氯乙烯，其特征在于，以质量份为单位，包括如下原料：PVC100份，氯丁橡胶5-10份，聚硫橡胶5-10份，复合上色剂10-20份，聚二甲基硅氧烷5-10份，增塑剂2-4份，抗氧剂1-3份，润滑剂2-6份。
所述复合上色剂包括质量比为100：（40-60）：（20-40）：（40-60）的聚丙烯酸钠、白炭黑、钛白粉、无机颜料。所述增塑剂为DOP。所述聚丙烯酸钠的分子量为6000。所述的抗氧剂为抗氧剂1010。所述的润滑剂为聚乙烯蜡。
一种上述的耐分解耐候着色聚氯乙烯的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将聚丙烯酸钠、白炭黑、钛白粉、无机颜料按比例在高速混炼机中混炼5-10分钟制得复合上色剂；
（2）按所述的配方称取PVC，氯丁橡胶，聚硫橡胶，复合上色剂，聚二甲基硅氧烷，增塑剂，抗氧剂，润滑剂，投入到混合器中搅拌1-3分钟，得到混合原料；
（3）将步骤2的混合原料和步骤1的混炼产物投入到双螺杆挤出机中进行反应，材料在机筒内停留时间1-2min，得到反应产物，所述双螺杆挤出机的各区温度如下：一区180-200℃，二区200-220℃，三区200-220℃，四区200-220℃，五区200-220℃，六区200-220℃，七区200-220℃，八区200-220℃，九区200-220℃，机头200-210℃。
（4）将反应产物切粒、干燥后得到成品。
实施例1
耐分解耐候着色聚氯乙烯，其特征在于，以质量份为单位，包括如下原料：PVC100份，氯丁橡胶7.5份，聚硫橡胶7.5份，复合上色剂15份，聚二甲基硅氧烷7.5份，增塑剂3份，抗氧剂2份，润滑剂4份。
所述复合上色剂包括质量比为100：50：30：50的聚丙烯酸钠、白炭黑、钛白粉、无机颜料。所述增塑剂为DOP。所述聚丙烯酸钠的分子量为6000。所述的抗氧剂为抗氧剂1010。所述的润滑剂为聚乙烯蜡。
一种上述的耐分解耐候着色聚氯乙烯的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将聚丙烯酸钠、白炭黑、钛白粉、无机颜料按比例在高速混炼机中混炼5-10分钟制得复合上色剂；
（2）按所述的配方称取PVC，氯丁橡胶，聚硫橡胶，复合上色剂，聚二甲基硅氧烷，增塑剂，抗氧剂，润滑剂，投入到混合器中搅拌1-3分钟，得到混合原料；
（3）将步骤2的混合原料和步骤1的混炼产物投入到双螺杆挤出机中进行反应，材料在机筒内停留时间1-2min，得到反应产物，所述双螺杆挤出机的各区温度如下：一区180-200℃，二区200-220℃，三区200-220℃，四区200-220℃，五区200-220℃，六区200-220℃，七区200-220℃，八区200-220℃，九区200-220℃，机头200-210℃。
（4）将反应产物切粒、干燥后得到成品。
实施例2
耐分解耐候着色聚氯乙烯，其特征在于，以质量份为单位，包括如下原料：PVC100份，氯丁橡胶5份，聚硫橡胶10份，复合上色剂10份，聚二甲基硅氧烷10份，增塑剂2份，抗氧剂3份，润滑剂2份。
所述复合上色剂包括质量比为100： 60：20： 60的聚丙烯酸钠、白炭黑、钛白粉、无机颜料。所述增塑剂为DOP。所述聚丙烯酸钠的分子量为6000。所述的抗氧剂为抗氧剂1010。所述的润滑剂为聚乙烯蜡。
制备方法与实施例1相同。
实施例3
耐分解耐候着色聚氯乙烯，其特征在于，以质量份为单位，包括如下原料：PVC100份，氯丁橡胶10份，聚硫橡胶5份，复合上色剂20份，聚二甲基硅氧烷5份，增塑剂4份，抗氧剂1份，润滑剂6份。
所述复合上色剂包括质量比为100：40： 40：40的聚丙烯酸钠、白炭黑、钛白粉、无机颜料。所述增塑剂为DOP。所述聚丙烯酸钠的分子量为6000。所述的抗氧剂为抗氧剂1010。所述的润滑剂为聚乙烯蜡。
制备方法与实施例1相同。
对比例1
与实施例1的制备工艺基本相同，唯有不同的是制备耐分解耐候着色聚氯乙烯的原料中缺少改性氯丁橡胶，聚硫橡胶，聚二甲基硅氧烷。
对比例2
与实施例1的制备工艺基本相同，唯有不同的是制备耐分解耐候着色聚氯乙烯的原料中缺少氯丁橡胶。
对比例3
与实施例1的制备工艺基本相同，唯有不同的是制备耐分解耐候着色聚氯乙烯的原料中缺少聚硫橡胶。
对比例4
与实施例1的制备工艺基本相同，唯有不同的是制备耐分解耐候着色聚氯乙烯的原料中硫缺少聚二甲基硅氧烷。
对比例5
与实施例1的制备工艺基本相同，唯有不同的是制备耐分解耐候着色聚氯乙烯的原料中复合上色剂为50：30：50的白炭黑、钛白粉、无机颜料。
对比例6
与实施例1的制备工艺基本相同，唯有不同的是制备耐分解耐候着色聚氯乙烯的原料中复合上色剂为100： 30：50的聚丙烯酸钠、钛白粉、无机颜料。
对比例7
与实施例1的制备工艺基本相同，唯有不同的是制备耐分解耐候着色聚氯乙烯的原料中复合上色剂为100：50：50的聚丙烯酸钠、白炭黑、无机颜料。
对比例8
与实施例1的制备工艺基本相同，唯有不同的是制备耐分解耐候着色聚氯乙烯的原料中直接添加等量的无机颜料。
拉伸强度按ASTM D-638标准，弯曲强度按ASTM D-790标准，进行制样测试。将产品在相等功率的紫外灯下照射120小时后，测试颜色下降程度。在-30℃条件下，测试抗低温冲击性能。
Figure DEST_PATH_IMAGE001
由上表可知：由实施例1-3和对比例1-8的数据可见，本发明的耐分解耐候着色聚氯乙烯通过加入氯丁橡胶，聚硫橡胶，聚二甲基硅氧烷与PVC配合，且通过加入复合上色剂，进一步改善了耐分解耐候性和力学性能。
以上内容不能认定本发明具体实施只局限于这些说明，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。

Claims (1)

1.一种耐分解耐候着色聚氯乙烯，其特征在于，以质量份为单位，包括如下原料：PVC100份，氯丁橡胶5份，聚硫橡胶10份，复合上色剂10份，聚二甲基硅氧烷10份，增塑剂2份，抗氧剂3份，润滑剂2份；
所述复合上色剂包括质量比为100： 60：20： 60的聚丙烯酸钠、白炭黑、钛白粉、无机颜料；所述增塑剂为DOP；所述聚丙烯酸钠的分子量为6000；所述的抗氧剂为抗氧剂1010；所述的润滑剂为聚乙烯蜡；
所述耐分解耐候着色聚氯乙烯的制备方法包括以下步骤：
（1）将聚丙烯酸钠、白炭黑、钛白粉、无机颜料按比例在高速混炼机中混炼5-10分钟制得复合上色剂；
（2）按所述的配方称取PVC，氯丁橡胶，聚硫橡胶，复合上色剂，聚二甲基硅氧烷，增塑剂，抗氧剂，润滑剂，投入到混合器中搅拌1-3分钟，得到混合原料；
（3）将步骤2的混合原料和步骤1的混炼产物投入到双螺杆挤出机中进行反应，材料在机筒内停留时间1-2min，得到反应产物，所述双螺杆挤出机的各区温度如下：一区180-200℃，二区200-220℃，三区200-220℃，四区200-220℃，五区200-220℃，六区200-220℃，七区200-220℃，八区200-220℃，九区200-220℃，机头200-210℃；
（4）将反应产物切粒、干燥后得到成品。
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