CN112759858A - 一种注塑级改性pvc材料及其制备方法与应用 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种注塑级改性PVC材料及其制备方法与应用。所述注塑级改性PVC材料包括PVC树脂、热稳定剂、润滑剂；所述PVC树脂的聚合度为450～500、孔隙率为11～15ml/100g、表观密度0.60～0.62，平均粒度125～150μm。本发明通过控制PVC树脂的聚合度、孔隙率、表观密度、平均粒度并与热稳定剂和润滑剂进行混合，得到的注塑级改性PVC材料的热稳定性高，能够适用于制备加工成型方式多样、产品结构复杂的PVC制品。

Description

一种注塑级改性PVC材料及其制备方法与应用
技术领域
本发明涉及高分子材料技术领域，更具体地，涉及一种注塑级改性PVC材料及其制备方法与应用。
背景技术
聚氯乙烯树脂是通用塑料种类之一，广泛应用于工业、农业、建筑及其他领域，随着社会的不断发展和进步，各行业对于材料性能的要求也不断提升。同时PVC树脂后续加工产品的不断开发，对PVC材料也提出不同的要求。例如，一些加工成型方式多样、产品结构复杂的PVC制品(譬如空调电控盒、开关面板)。但是PVC材料的加工热稳定性差，对此一般会添加热稳定剂，添加热稳定剂后可使PVC树脂正常加工，然而在加工结构稍微复杂的产品时，PVC树脂需要更大的压力和速度才可以打满产品，而高压高速容易导致PVC树脂在注塑中分解，对PVC树脂的加工热稳定性(静态热稳定性)提出更高的要求(190℃至少80，分钟)，中国专利(CN110520473A)公开了注塑成形用的PVC树脂组合物，该PVC树脂组合物虽然能够获得良好的加工热稳定性，但是为了达到要求往往会添加较多热稳定剂，导致后续加工的PVC制品的其它方面性能变差，往往添加更多其他功能助剂。
因此，需要开发一种加工热稳定性好的的注塑级改性PVC材料。
发明内容
本发明为克服上述现有技术所述的缺陷，提供一种注塑级改性PVC材料，所述注塑级改性PVC材料的加工热稳定性高，能够适用于制备加工成型方式多样、产品结构复杂的PVC制品。
本发明的另一个目的在于提供所述注塑级改性PVC材料的制备方法。
本发明的另一个目的在于提供所述注塑级改性PVC材料的应用。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
一种注塑级改性PVC材料，包括如下按重量份计算的组分：
PVC树脂100份、热稳定剂3～5份、润滑剂0.4～1.5份；
所述PVC树脂的聚合度为450～500、孔隙率为11～15ml/100g、表观密度0.60～0.62，平均粒度125～150μm。
PVC是热敏感性材料，容易过热分解且分解时是逐步扩散，链式传递，需要避免局部的不均匀和分解。本发明通过降低PVC树脂的聚合度提高体系的流动性，继而提高其加工成型性能，避免材料加工时高压高速会带来高剪切生热而造成材料局部温度过高分解，并且本发明发明人通过大量的实验发现，通过调控孔隙率、表观密度、平均粒度使得热稳定剂和润滑剂均匀分散在PVC树脂一级粒子中，不会造成局部稳定性差异大。因此，本发明所制备得到的注塑级改性PVC材料的热稳定性高。
优选地，本发明所述注塑级改性PVC材料包括如下按重量份计算的组分：PVC树脂100份、热稳定剂3份、润滑剂0.5份。
优选地，所述PVC树脂的聚合度为450～460。本发明所述聚合度按照GB/T20022-2005进行测试计算。
优选地，所述PVC树脂的孔隙率为11～13ml/100g。本发明所述孔隙率按照ANSI/ASTM D2873-1994测量，孔隙率单位是ml/100g，具体地，测量100g的树脂里能流进多少液体水银(ml毫升)。
优选地，所述PVC树脂的表观密度为0.60～0.61g/ml。本发明所述表观密度按照GB/T 20022-2005进行测试计算。
优选地，所述PVC树脂的平均粒度为1125～140μm。本发明所述平均粒度按照GB/T19077进行分析测试。
优选地，所述PVC树脂的聚合度为450、孔隙率为11ml/100g、表观密度0.60，平均粒度125μm。或者，所述PVC树脂的聚合度为460、孔隙率为13ml/100g、表观密度0.60，平均粒度140μm。
本发明所述热稳定剂为有机锡类稳定剂。所述有机锡类稳定剂优选为硫醇甲基锡。
本发明所述润滑剂选自聚乙烯蜡、氧化聚乙烯蜡中的一种或几种。
本发明还保护所述注塑级改性PVC材料的制备方法。所述制备方法包括以下步骤：按配比称取PVC树脂、热稳定剂、润滑剂在120～140℃下进行混合。
本发明所述注塑级改性PVC材料的热稳定性高，能够适用于制备加工成型方式多样、产品结构复杂的注塑PVC制品。因此，本发明还保护所述注塑级改性PVC材料在制备注塑级PVC制品中的应用。
本发明还保护一种PVC制品。所述PVC制品由所述注塑级改性PVC材料制备而成。所述PVC制品包括但不限于空调电控盒、开关面板。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明通过降低PVC树脂的聚合度并调控孔隙率、表观密度、平均粒度使得热稳定剂和润滑剂均匀分散在PVC树脂粒子中，避免造成局部稳定性差异大，得到的注塑级改性PVC材料的热稳定性高，能够适用于制备加工成型方式多样、产品结构复杂的PVC制品。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明。实施例及对比例中的原料均可通过市售得到或可通过已知方法制备得到。另外，关于本说明书中“份”、“％”，除非特别说明，分别表示“质量份”、“质量％”。
以下实施例和对比例中所用的原料的厂家和牌号如下：
PVC树脂：本发明实施例和对比例所用到的PVC树脂均可市售得到，各PVC树脂的来源如下：
PVC树脂1：聚合度为480、孔隙率为12ml/100g、表观密度0.61g/ml，平均粒度130μm，钟化公司；
PVC树脂2：聚合度为460、孔隙率为13ml/100g、表观密度0.60g/ml，平均粒度140μm，台湾塑胶工业股份有限公司；
PVC树脂3：聚合度为450、孔隙率为11ml/100g、表观密度0.60g/ml，平均粒度125μm，台湾塑胶工业股份有限公司；
PVC树脂4：聚合度为500、孔隙率为15ml/100g、表观密度0.62g/ml，平均粒度150μm，台湾塑胶工业股份有限公司；
PVC树脂5：聚合度为800、孔隙率为15ml/100g、表观密度0.61g/ml，平均粒度130μm，LG-BOHAI；
PVC树脂6：聚合度为480、孔隙率为20ml/100g、表观密度0.61g/ml，平均粒度50μm，钟化公司；
PVC树脂7：聚合度为480、孔隙率为5ml/100g、表观密度0.61g/ml，平均粒度130μm，四川省金路树脂有限公司；
PVC树脂8：聚合度为480、孔隙率为12ml/100g、表观密度0.5g/ml，平均粒度100μm，四川省金路树脂有限公司；
热稳定剂：有机锡类稳定剂，硫醇甲基锡，新加坡三益(SUN ACE)；
润滑剂：聚乙烯蜡，霍尼韦尔公司。
实施例及对比例
本实施例1～4及对比例1～4的硬质注塑级透明PVC材料包括如下按重量份计算的组分：PVC树脂100份、热稳定剂3份、润滑剂0.5份；各实施例及对比例的中PVC树脂的参数如表1所示，其制备方法包括以下步骤：按配比称取PVC树脂、热稳定剂、润滑剂在120～140℃下进行混合。
表1
Figure BDA0002858359540000041
实施例5
与实施例3不同，本实施例的注塑级改性PVC材料包括如下按重量份计算的组分：PVC树脂100份、热稳定剂5份、润滑剂1.5份。其它的参数与实施例3相同。
实施例6
与实施例3不同，本实施例的注塑级改性PVC材料包括如下按重量份计算的组分：PVC树脂100份、热稳定剂3份、润滑剂0.4份。其它的参数与实施例3相同。
性能测试
将上述实施例及对比例制备得到的注塑级改性PVC材料，在135℃下压延俗化15分钟形成测试样品；之后将获得的测试样品在模具中压成板，尺寸为3cm*4cm，厚度为5cm，得到实验测试样品，测试方法或标准具体如下：
热稳定性：测试静态热稳定性，将材料按照配方制成3*4*5mm的板，在190℃的旋转烘箱中，每10分钟进行取样，直到样品变黑为止。时间越高越好，要求大于80分钟。
表2
Figure BDA0002858359540000051
由上述测试结果可知，由所有实施制备得到的注塑级改性PVC材料均具有不错的静态热稳定性，说明具有不错的加工热稳定性，其中静态热稳定性最高可达100min。而通过对比例1～4可知，当聚合度、孔隙率、表观密度或平均粒度不在本发明范围内时，所获得的PVC材料无法获得良好的静态热稳定性。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种注塑级改性PVC材料，其特征在于，包括如下按重量份计算的组分：
PVC树脂100份、热稳定剂3～5份、润滑剂0.4～1.5份；
所述PVC树脂的聚合度为450～500、孔隙率为11～15ml/100g、表观密度0.60～0.62，平均粒度125～150μm。
2.根据权利要求1所述注塑级改性PVC材料，其特征在于，包括如下按重量份计算的组分：PVC树脂100份、热稳定剂3份、润滑剂0.5份。
3.根据权利要求1所述注塑级改性PVC材料，其特征在于，所述PVC树脂的聚合度为450～460。
4.根据权利要求1或3所述注塑级改性PVC材料，其特征在于，所述PVC树脂的孔隙率为11～13ml/100g。
5.根据权利要求1或3所述注塑级改性PVC材料，其特征在于，所述PVC树脂的表观密度为0.60～0.61g/ml。
6.根据权利要求1或3所述注塑级改性PVC材料，其特征在于，所述PVC树脂的平均粒度为125～140μm。
7.根据权利要求1所述注塑级改性PVC材料，其特征在于，所述热稳定剂为有机锡类稳定剂。
8.权利要求1～7任一项所述注塑级改性PVC材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：按配比称取PVC树脂、热稳定剂、润滑剂在120～140℃下进行混合。
9.权利要求1～7任一项所述注塑级改性PVC材料在制备注塑级PVC制品中的应用。
10.一种PVC制品，其特征在于，由权利要求1～7任一项所述注塑级改性PVC材料制备而成。
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