CN112961445A - 一种高光泽聚氯乙烯树脂组合物及其制备方法和应用 - Google Patents

一种高光泽聚氯乙烯树脂组合物及其制备方法和应用 Download PDF

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宋科明
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Abstract

本发明提供了一种高光泽聚氯乙烯树脂组合物及其制备方法和应用，包括如下按重量份计算的组分：聚氯乙烯树脂80～100份；脱模剂0.1～0.3份；丙烯腈‑苯乙烯共聚物2～20份；轻质碳酸钙10～30份；热稳定剂0.3～2份；抗冲击改性剂4～8份；加工改性剂0.5～2份；润滑剂0.3～2.5份；所述脱模剂为氧化高密度聚乙烯蜡。所述聚氯乙烯树脂组合物具有较高的光泽度和力学性能。

Description

一种高光泽聚氯乙烯树脂组合物及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及功能塑料改性技术领域，更具体地，涉及一种高光泽聚氯乙烯树脂组合物及其制备方法和应用。
背景技术
聚氯乙烯(PVC)是一种是由氯乙烯单体(VCM)通过自由基聚合而成的通用塑料，可通过添加适当的助剂制得满足不同用途的硬制品和软制品。PVC具有强度高、耐腐蚀，难燃、绝缘、透明以及与范围广泛的各种塑料添加剂相容性好等独特性质。因而广泛应用于工业、农业、建筑、日用品、包装等领域，主要制品包括管材管件、门窗型材、板材和片材、电线绝缘皮、医疗用品、薄膜、密封条等。
建筑领域广泛使用的聚氯乙烯电线槽绝缘性能好，抗电流击穿电压高达25KV；防火性能好，具有难燃性，离火瞬间自熄；不会像金属线槽一样生锈，且耐酸、耐碱，耐油等诸多优点。目前通常的聚氯乙烯线槽由于聚氯乙烯材料本身特性制约，线槽表面基本呈现哑光状态，严重影响美观和产品质感，与装修环境存在较大差异；目前虽然有不同的方法来提高光泽度，比如中国专利(CN102875920A)公开了一种ABS改性PVC提高光泽度，但是ABS改性的PBV耐候性差，不能用于电线槽，中国专利(CN405462138A)公开了一种PMMA/PVC合金材料及其制备方法，在该方案中采用了苯乙烯-丙烯腈树脂作为光亮剂提高光泽度，但是，其光泽度的效果不够更好，脱模过程中对光泽度的影响较大、塑化时间过长，限制了其应用。
发明内容
本发明为克服光泽度低、塑化不均匀导致的力学性能差的缺陷，提供一种高光泽聚氯乙烯树脂组合物。
本发明的另一目的在于提供所述高光泽聚氯乙烯树脂组合物的制备方法。
本发明的另一目的在于提供所述高光泽聚氯乙烯树脂组合物的应用。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种高光泽聚氯乙烯树脂组合物，包括如下按重量份计算的组分：
Figure BDA0002958826710000021
所述脱模剂为氧化高密度聚乙烯蜡。
一般地，丙烯腈-苯乙烯共聚物在PVC树脂中用来提高光泽度，但是丙烯腈-苯乙烯的缺陷也比较明显，塑化慢，塑化不均匀，导致力学性能差，限制了其应用；而氧化高密度聚乙烯蜡一般用作润滑剂，能够保持高光泽，但是本发明人通过创造性的劳动发现，将丙烯腈-苯乙烯共聚物和氧化高密度聚乙烯蜡共混后，能够大幅度提高塑化能力，力学性能好，且共混后，光泽度相对于任意一种加入到PVC树脂中的光泽度更高。这是因为丙烯腈-苯乙烯共聚物和氧化高密度聚乙烯蜡协同作用提高了光泽度，氧化高密度聚乙烯蜡极性强，能够促进塑化作用，降低塑化时间；另一方面，氧化高密度聚乙烯蜡分子链上含有极性基团，可与设备或模具的金属表面吸附，在聚氯乙烯熔体与金属表面形成润滑薄膜隔离层，增强熔体的脱模性，脱模能力越好，光泽度越高。
优选地，所述氧化高密度聚乙烯蜡的熔滴点为132～140℃。
所述熔滴点通过ASTM D3954-2015标准测定。
所述氧化高密度聚乙烯蜡的熔滴点在132～140℃时，与丙烯腈-苯乙烯共混效果更好，提高塑化能力，力学性能进一步提高。
优选地，所述氧化高密度聚乙烯蜡的的酸值为16～20。
氧化高密度聚乙烯蜡分子链上含有极性基团，极性基团与聚氯乙烯相容度较大，由于氧化高密度聚乙烯蜡分子量较大，极性又较强，与加工设备的金属表面能形成坚固的润滑薄膜，因而脱模性优良。氧化高密度聚乙烯蜡的酸值用于表征分子链上极性基团的多少，酸值越高，氧化高密度聚乙烯蜡与聚氯乙烯相容性越好，制品脱模性就越好。
优选地，所述丙烯腈-苯乙烯共聚物中苯乙烯含量为20wt％～45wt％。
所述丙烯腈-苯乙烯共聚物中苯乙烯含量越低，光泽度越低，塑化快，苯乙烯含量高，光泽度高，塑化慢，因此，当苯乙烯含量在20wt％～45wt％之间具有较好的光泽度和力学性能。
优选地，所述聚氯乙烯树脂的平均聚合度为741～845。
优选地，所述热稳定剂为硫醇甲基锡热稳定剂。
优选地，所述抗冲击改性剂具有核-壳结构的丙烯酸酯类抗冲击改性剂。
优选地，所述加工改性剂为甲基丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸丁酯共聚物中的一种。
所述润滑剂为硬脂酸、单甘酯、硬脂酸钙或硬脂酸铅中的一种或几种。
本发明还提供所述高光泽聚氯乙烯树脂组合物的制备方法，包括如下步骤：
S1.按比例称取聚氯乙烯树脂、丙烯腈-苯乙烯共聚物、脱模剂、轻质碳酸钙、热稳定剂、抗冲击改性剂、加工改性剂、润滑剂投入高速混料机组的热混缸，高速搅拌后待热混缸的温度达到115～120℃时排入冷混缸中搅拌冷却；
S2.将步骤S1得到的物料加入锥形双螺杆挤出机塑化模塑成型，冷却、计长切割即得所述高光泽聚氯乙烯树脂组合物。
优选的，所述步骤S2中，锥形双螺杆挤出机的机筒的温度为165～180℃，模塑成型的温度为165～195℃。
所述高光泽聚氯乙烯树脂组合物在制备电线槽中的应用。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明提供了一种高光泽聚氯乙烯树脂组合物，采用丙烯腈-苯乙烯共聚物和氧化高密度聚乙烯蜡共混，不仅能够大幅度提高光泽度，脱模效果好，而且还能提高PVC树脂的塑化，力学性能好。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，但本发明的实施方式不限于此。
本发明所采用的试剂、方法和设备，如无特殊说明，均为本技术领域常规试剂、方法和设备。
以下实施例及对比例中采用的原料如下：
聚氯乙烯树脂：天津大沽化工，DG-800T；
脱模剂A：氧化高密度聚乙烯蜡Honeywell A-C 316A，熔滴点140℃，酸值16；
脱模剂B：氧化高密度聚乙烯蜡BASF Luwax OA6，熔滴点132℃，酸值18；
脱模剂C：氧化高密度聚乙烯蜡EUROCERAS 719，熔滴点138℃，酸值19；
脱模剂D：氧化高密度聚乙烯蜡瑞勒化工RL916A，熔滴点140℃，酸值17；
脱模剂E：乙撑双硬脂酰胺，熔点143℃；
脱模剂F：石蜡，熔点60℃；
丙烯腈-苯乙烯共聚物A：苯乙烯含量15wt％；
丙烯腈-苯乙烯共聚物B：苯乙烯含量20wt％；
丙烯腈-苯乙烯共聚物C：苯乙烯含量30wt％；
丙烯腈-苯乙烯共聚物D：苯乙烯含量45wt％；
丙烯腈-苯乙烯共聚物E：苯乙烯含量50wt％；
丙烯腈-苯乙烯共聚物均为市售；
轻质碳酸钙：广西华纳新材料技有限公司，CCR-5；
热稳定剂：湖北犇星化工，SW-977；
抗冲击改性剂：钟渊kaneaka ACE FM-40；
加工改性剂：钟渊kane ACE PA-20；
润滑剂：中山华明泰化工BS3818硬脂酸钙。
实施例和对比例的高光泽聚氯乙烯树脂组合物通过下述方法制备，包括如下步骤：
S1.按比例称取聚氯乙烯树脂、丙烯腈-苯乙烯共聚物、脱模剂、轻质碳酸钙、热稳定剂、抗冲击改性剂、加工改性剂、润滑剂投入高速混料机组的热混缸，高速搅拌后待热混缸的温度达到115～120℃时排入冷混缸中搅拌冷却；
S2.将步骤S1得到的物料加入锥形双螺杆挤出机塑化模塑成型，冷却、计长切割即得所述高光泽聚氯乙烯树脂组合物；所述步骤S2中，锥形双螺杆挤出机的机筒的温度为165～180℃，模塑成型的温度为165～195℃。
实施例1～5
表1实施例1～5的配方(份)
Figure BDA0002958826710000041
Figure BDA0002958826710000051
实施例6～10
表2实施例6～10的配方(份)
实施例6 实施例7 实施例8 实施例9 实施例10
聚氯乙烯树脂 90 90 90 80 100
脱模剂A 0.2 0.2 0.2 0.1 0.3
丙烯腈-苯乙烯共聚物C — — — 2 10
丙烯腈-苯乙烯共聚物B 8 — — — —
丙烯腈-苯乙烯共聚物D — 8 — — —
丙烯腈-苯乙烯共聚物E — — 8 — —
轻质碳酸钙 15 15 15 30 10
热稳定剂 1 1 1 2 0.3
抗冲击改性剂 6 6 6 8 4
加工改性剂 1 1 1 2 0.5
润滑剂 1.8 1.8 1.8 2.5 0.3
对比例1～4
表4对比例1～4的配方(份)
Figure BDA0002958826710000052
Figure BDA0002958826710000061
上述实施例和对比例均通过下述测试方法测试性能
光泽度按ASTM D2457-2003《塑料薄膜和固态塑料镜面光泽度的标准试验方法》要求进行检测；光泽度大于60Gu效果比较好。
简支梁冲击性能按GB/T 1043.1-2008《塑料简支梁方法的测定》要求进行检测。简支梁冲击性能大于等于15kJ/m2效果比较好。
表5实施例和对比例的数据
Figure BDA0002958826710000062
Figure BDA0002958826710000071
从实施例1～4看，氧化高密度聚乙烯蜡的熔滴点和酸值分别在132～140℃，16～20时，简支梁冲击性能和光泽度较好，脱模性好。
从实施例5～8可以看出，苯乙烯含量越高光泽度越好，脱模性越好，简支梁冲击性能越差。
从对比例1～4可以看出，聚合物制品不添加氧化高密度聚乙烯蜡或添加其它脱模剂时，其聚合物制品的光泽度或者简支梁冲击性能较低，不能满足要求。
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)

1.一种高光泽聚氯乙烯树脂组合物，其特征在于，包括如下按重量份计算的组分：
Figure FDA0002958826700000011
所述脱模剂为氧化高密度聚乙烯蜡。
2.根据权利要求1所述高光泽聚氯乙烯树脂组合物，其特征在于，所述氧化高密度聚乙烯蜡的熔滴点为132～140℃。
3.据权利要求1所述高光泽聚氯乙烯树脂组合物，其特征在于，所述氧化高密度聚乙烯蜡的酸值为16～20。
4.根据权利要求1所述高光泽聚氯乙烯树脂组合物，其特征在于，所述丙烯腈-苯乙烯共聚物中苯乙烯含量为20wt％～45wt％。
5.根据权利要求1所述高光泽聚氯乙烯树脂组合物，其特征在于，所述聚氯乙烯树脂的平均聚合度为741～845。
6.根据权利要求1所述高光泽聚氯乙烯树脂组合物，其特征在于，所述热稳定剂为硫醇甲基锡热稳定剂。
7.根据权利要求1所述高光泽聚氯乙烯树脂组合物，其特征在于，所述抗冲击改性剂具有核-壳结构的丙烯酸酯类抗冲击改性剂。
8.根据权利要求1所述高光泽聚氯乙烯树脂组合物，其特征在于，所述加工改性剂为甲基丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸丁酯共聚物中的一种。
9.根据权利要求1～8任一项所述高光泽聚氯乙烯树脂组合物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1.按比例称取聚氯乙烯树脂、丙烯腈-苯乙烯共聚物、脱模剂、轻质碳酸钙、热稳定剂、抗冲击改性剂、加工改性剂、润滑剂投入高速混料机组的热混缸，高速搅拌后待热混缸的温度达到115～120℃时排入冷混缸中搅拌冷却；
S2.将步骤S1得到的物料加入锥形双螺杆挤出机塑化模塑成型，冷却、计长切割即得所述高光泽聚氯乙烯树脂组合物。
10.权利要求1～8任一项所述高光泽聚氯乙烯树脂组合物在制备电线槽中的应用。
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