CN112375312B - 一种硬质pvc塑料高抗冲改性剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种硬质PVC塑料高抗冲改性剂，该硬质PVC塑料高抗冲改性剂是由以下重量份的组分制成：EVA 100重量份，(4‑烯丙基‑2‑甲氧基苯氧基)乙酸5～10重量份，乙氧基化双酚A二甲基丙烯酸酯2～5重量份，1‑(苄氧基)‑2‑甲氧基‑4‑(1‑丙烯基)苯2～5重量份，DCP 0.3～0.8重量份，抗氧剂0.2～0.3重量份，PE蜡0.5～1.0重量份。采用本发明改性剂，不仅大大提升了硬质PVC材料的冲击强度和韧性，而且硬质PVC的刚性等其他性能均得到一定幅度的提高，是一种高效高抗冲的硬质PVC塑料的改性剂。

Description

一种硬质PVC塑料高抗冲改性剂及其制备方法
技术领域
本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种硬质PVC塑料高抗冲改性剂及其制备方法。
背景技术
聚氯乙烯(PVC)塑料是以PVC树脂为基料，通过加入稳定剂、增塑剂、填料等各种助剂混合，经过塑化成型，加工具有良好物理机械性能的热塑性聚合物。PVC塑料通过加入增塑剂份数的多少可以制成软硬相差悬殊的制品，因此PVC塑料有硬质、软质之分，硬质PVC塑料是一种脆性高分子材料，未改性的硬质PVC塑料对缺口敏感，受冲击易脆裂，不能作为结构材料。通常用共混的方法，在硬质PVC中加入增韧剂改性剂，如PE等来改善硬质PVC的冲击强度或任性。但是，添加了这些改性剂后，虽然提升了硬质PVC材料的冲击强度或韧性，效果有限，限制了其使用范围。
发明内容
本发明的目的是为了克服上述不足之处，提供一种硬质PVC塑料高抗冲改性剂及其制备方法。
本发明的目的是通过以下方式实现的：
一种硬质PVC塑料高抗冲改性剂，该硬质PVC塑料高抗冲改性剂是由以下重量份的组分制成：
Figure GDA0003634899800000011
Figure GDA0003634899800000021
优选所述的硬质PVC塑料高抗冲改性剂，该硬质PVC塑料高抗冲改性剂是由以下重量份的组分制成：
Figure GDA0003634899800000022
EVA中VA含量为45％。
所述的抗氧剂为抗氧剂1010。
上述硬质PVC塑料高抗冲改性剂的制备方法包括以下步骤：
(1)在长径比为L/D＝48的双螺杆挤出机上挤出，双螺杆挤出机有12个区段，3个进料口，第一进料口位于挤出机第一个区段，第二进料口位于挤出机第五区段，第三进料口位于挤出机第七区段；
(2)将EVA加入以110r/min运行速率的双螺杆挤出机第一进料口；
(3)将(4-烯丙基-2-甲氧基苯氧基)乙酸，乙氧基化双酚A二甲基丙烯酸酯、1-(苄氧基)-2-甲氧基-4-(1-丙烯基)苯，DCP按配方比例混合均匀后加入第二进料口。EVA分子链上的接枝反应随之发生，挤出机加工温度从第1区段的100℃，逐渐升高到第6区段的180℃，挤出机末段挤出温度逐渐降至150℃；
(4)、将抗氧剂、PE蜡混合后加到第三进料口；其中，各区段工艺温度如下：
第一区段：100℃；第二区段：120℃～130℃；第三区段：130℃～135℃；第四区段：150℃～155℃；第五区段：160℃～170℃；第六区段：180℃；第七区段：175℃～180℃；第八区段：175℃～180℃；第九区段：165℃～170℃；第十区段：155℃～160℃；第十一区段：155℃～160℃；第十二区段：150℃。
优选EVA进料速度为75kg/h。
优选步骤(1)中双螺杆挤出机的运行速率为110r/min。
优选第二进料口加料采用的条件为：在0.8～1.2MPa压力下，以6.5kg/h的进料速率加料。
优选第三进料口的进料速率为0.46kg/h。
与现有技术比较本发明的有益效果：本发明生产的用于硬质PVC塑料的新型高抗冲改性剂，EVA接枝聚合物在EVA挤出过程中加入一组混合单体、功能性单体(4-烯丙基-2-甲氧基苯氧基)乙酸和具有协同效应功能性单体：乙氧基化双酚A二甲基丙烯酸酯和1-(苄氧基)-2-甲氧基-4-(1-丙烯基)苯，在DCP的作用下，在EVA分子链上发生接枝反应，接枝后的EVA由于引入了多种功能性的官能团得到的硬质PVC抗冲改性剂，不仅大大提升了硬质PVC材料的冲击强度和韧性。而且，硬质PVC的刚性，如拉伸强度、弯曲模量，以及维卡软化温度等其他性能均得到一定幅度的提高，是一种高效高抗冲的硬质PVC塑料的改性剂。
具体实施方式
以下通过具体实施例对本发明进行进一步解释说明：其中，(4-烯丙基-2-甲氧基苯氧基)乙酸购自于潍坊瑞鼎生物科技有限公司；乙氧基化双酚A二甲基丙烯酸酯购自于武汉欣欣佳丽生物科技有限公司；1-(苄氧基)-2-甲氧基-4-(1-丙烯基)苯购自于上海瀚思化工有限公司。
实施例1
配方：
Figure GDA0003634899800000031
制备方法：
(1)在长径比为L/D＝48的双螺杆挤出机上挤出，双螺杆挤出机有12个区段，3个进料口，第一进料口位于挤出机第一个区段，第二进料口位于挤出机第五区段，第三进料口位于挤出机第七区段；
(2)将EVA以75kg/h的进料速度加入以110r/min运行速率的双螺杆挤出机位于的第一进料口。
(3)将(4-烯丙基-2-甲氧基苯氧基)乙酸，乙氧基化双酚A二甲基丙烯酸酯、1-(苄氧基)-2-甲氧基-4-(1-丙烯基)苯，DCP，按配方比例混合均匀后，在0.8～1.2MPa压力下，以6.5kg/h的进料速率加入位于双螺杆挤出机上第二进料口，EVA分子链上的接枝反应随之发生，挤出机加工温度从第一区段的100℃，逐渐升高到第六区段的180℃，挤出机末段挤出温度逐渐降至150℃。
(4)将抗氧剂1010、PE蜡混合后，以0.46kg/h的进料速率加到第三进料口。
各区段工艺温度如下：第一区段：100℃；第二区段：120℃～130℃；第三区段：130℃～135℃；第四区段：150℃～155℃；第五区段：160℃～170℃；第六区段：180℃；第七区段：175℃～180℃；第八区段：175℃～180℃；第九区段：165℃～170℃；第十区段：155℃～160℃；第十一区段：155℃～160℃；第十二区段：150℃。
实施例2
配方：
Figure GDA0003634899800000041
制备方法：
(1)在长径比为L/D＝48的双螺杆挤出机上挤出，双螺杆挤出机有12个区段，3个进料口，第一进料口位于挤出机第一个区段，第二进料口位于挤出机第五区段，第三进料口位于挤出机第七区段；
(2)将EVA以75kg/h的进料速度加入以110r/min运行速率的双螺杆挤出机位于的第一进料口。
(3)将(4-烯丙基-2-甲氧基苯氧基)乙酸，乙氧基化双酚A二甲基丙烯酸酯、1-(苄氧基)-2-甲氧基-4-(1-丙烯基)苯，DCP，按配方比例混合均匀后，在0.8～1.2MPa压力下，以6.5kg/h的进料速率加入位于双螺杆挤出机上第二进料口，EVA分子链上的接枝反应随之发生，挤出机加工温度从第一区段的100℃，逐渐升高到第六区段的180℃，挤出机末段挤出温度逐渐降至150℃。
(4)将抗氧剂1010、PE蜡混合后，以0.46kg/h的进料速率加到第三进料口。
各区段工艺温度如下：第一区段：100℃；第二区段：120℃～130℃；第三区段：130℃～135℃；第四区段：150℃～155℃；第五区段：160℃～170℃；第六区段：180℃；第七区段：175℃～180℃；第八区段：175℃～180℃；第九区段：165℃～170℃；第十区段：155℃～160℃；第十一区段：155℃～160℃；第十二区段：150℃。
应用配方：(添加实施例1新型抗冲改性剂，EVA接枝聚合物)。
Figure GDA0003634899800000051
对比例1(PVC与EVA共混)
PVC 100重量份.
EVA 5-8重量份.
复合稳定剂 4.0-4.5重量份.
碳酸钙 36-40重量份.
硬脂酸钡 0.8-1.0重量份.
石蜡 0.3-0.5重量份.
对比例2(CPE作为抗冲改性剂)
PVC 100重量份.
CPE 5-8重量份.
复合稳定剂 4.0-4.5重量份.
碳酸钙 36-40重量份.
硬脂酸钡 0.8-1.0重量份.
石蜡 0.3-0.5重量份.
对比例3(添加其它接枝改性剂EVA-g-MAH)
PVC 100重量份.
EVA-g-MAH 5-8重量份.
复合稳定剂 4.0-4.5重量份.
碳酸钙 36-40重量份.
硬脂酸钡 0.8-1.0重量份.
石蜡 0.3-0.5重量份.
对比例4(不添加其它接枝改性剂)
PVC 100重量份.
复合稳定剂 4.0-4.5重量份.
碳酸钙 36-40重量份.
硬脂酸钡 0.8-1.0重量份.
石蜡 0.3-0.5重量份.
以上制备均为常规。
将应用实施例的产品和对比例1-4的产品进行性能测试比较，结果如表1：
表1
Figure GDA0003634899800000061
Figure GDA0003634899800000071
热老化性能测试，依据GB/T3512-2001测试条件：测试温度100±2℃，时间为：168小时，测试结果见表2。
表2
Figure GDA0003634899800000072
Figure GDA0003634899800000081

Claims (4)

1.一种硬质PVC塑料高抗冲改性剂的制备方法，其特征在于，
该硬质PVC塑料高抗冲改性剂由以下重量份的组分制成：
EVA 100重量份
(4-烯丙基-2-甲氧基苯氧基)乙酸 5~10重量份
乙氧基化双酚A二甲基丙烯酸酯 2~5重量份
1-（苄氧基）-2-甲氧基-4-（1-丙烯基）苯 2~5重量份
DCP 0.3~0.8重量份
抗氧剂 0.2~0.3重量份
PE蜡 0.5~1.0重量份；
上述硬质PVC塑料高抗冲改性剂是通过以下方法制备得到的：
（1）在长径比为L/D=48的双螺杆挤出机上挤出，双螺杆挤出机有12个区段，3个进料口，第一进料口位于挤出机第一区段，第二进料口位于挤出机第五区段，第三进料口位于挤出机第七区段；
（2）将EVA加入双螺杆挤出机第一进料口；所述的EVA进料速度为75kg/h；双螺杆挤出机的运行速率为110r/min；
（3）将(4-烯丙基-2-甲氧基苯氧基)乙酸，乙氧基化双酚A二甲基丙烯酸酯、1-（苄氧基）-2-甲氧基-4-（1-丙烯基）苯，DCP按配方比例混合均匀后加入第二进料口；第二进料口加料采用的条件为：在0.8~1.2MPa压力下，以6.5kg/h的进料速率加料；
（4）将抗氧剂、PE蜡混合后加到第三进料口；其中，各区段工艺温度如下：
第一区段：100℃；第二区段：120℃~130℃；第三区段：130℃~135℃；第四区段：150℃~155℃；第五区段：160℃~170℃；第六区段：180℃；第七区段：175℃~180℃；第八区段：175℃~180℃；第九区段：165℃~170℃；第十区段：155℃~160℃；第十一区段：155℃~160℃；第十二区段：150℃；第三进料口的进料速率为0.46kg/ h。
2.根据权利要求1所述的硬质PVC塑料高抗冲改性剂的制备方法，其特征在于该硬质PVC
塑料高抗冲改性剂是由以下重量份的组分制成：
EVA 100重量份
(4-烯丙基-2-甲氧基苯氧基)乙酸 5~7重量份
乙氧基化双酚A二甲基丙烯酸酯 2~3重量份
1-（苄氧基）-2-甲氧基-4-（1-丙烯基）苯 2~3重量份
DCP 0.3~0.5重量份
抗氧剂 0.2~0.25重量份
PE蜡 0.8~1.0重量份。
3.根据权利要求1或2所述的硬质PVC塑料高抗冲改性剂的制备方法，其特征
在于EVA中VA含量为45%。
4.根据权利要求1或2所述的硬质PVC塑料高抗冲改性剂的制备方法，其特征
在于所述的抗氧剂为抗氧剂1010。
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