CN113354910A - 一种高韧性pvc复合材料及其制备方法 - Google Patents

一种高韧性pvc复合材料及其制备方法 Download PDF

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李文权
高洁
陈晓梅
马鑫
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Abstract

本发明公开了一种高韧性PVC复合材料及其制备方法，它包括由以下组分制备而成，所述的组分按重量份数计为：80～100份的PVC树脂粉，10～20份的填充料，2～5份的稳定剂，4～6份的无机化工颜料，0～15份的增韧剂，2～5份的增强材料，0～3份的润滑剂。本发明得到的复合材料具有优异的韧性，同时具有较好的刚性和强度。

Description

一种高韧性PVC复合材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及PVC复合材料的技术领域，尤其涉及一种高韧性PVC复合材料及其制备方法。
背景技术
聚氯乙烯（PVC）树脂是由氯乙烯单体经过自由基聚合反应生成的热塑性高分子化合物，是产量仅次于聚乙烯（PE）的通用塑料,具有刚性好、强度高、阻燃、耐腐蚀、电气绝缘性能好等优异性能，且价格比较低廉，广泛应用于工业、农业、国防以及建筑等领域。但硬质PVC由于其韧性差、冲击强度低，限制了其在很多方面的应用。因此对PVC进行增韧改性，开发高韧性PVC材料至关重要。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种高韧性PVC复合材料及其制备方法，可在提高PVC材料韧性的同时保持PVC材料的刚性和强度。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种高韧性PVC复合材料，其原料配方由如下重量份的各组分组成：80～100份的PVC树脂粉，10～20份的填充料，2～5份的稳定剂，4～6份的无机化工颜料，0～15份的增韧剂，2～8份的增强材料，0～3份的润滑剂。
本发明所述PVC树脂粉为5型PVC树脂粉。
本发明所述填充料为活性碳酸钙。
本发明所述稳定剂为钙锌稳定剂。
本发明所述无机化工颜料为钛白粉（TiO2），所述钛白粉具有耐高温性能。
本发明所述增韧剂为氯化聚乙烯（CPE），所述CPE氯含量为25～40%。
本发明所述增强材料为短切玻璃纤维，所述短切玻璃纤维经硅烷偶联剂KH-550表面处理。
本发明所述润滑剂为微晶蜡。
本发明所述钛白粉与PVC不相溶，钛白粉与PVC混合后，会形成粘接性能较差的界面，而CPE与PVC相容性较好，CPE与钛白粉+PVC的界面形成物理交联的网络；钛白粉是一种多晶化合物，其质点呈规则排列，具有格子构造，钛白粉的格子构造会与CPE与钛白粉+PVC的界面形成物理交联的网络相互穿插，形成粘接牢固的界面。CPE作为弹性体，起到中间介质作用，在受力状态下，能使破裂的初级粒子和次级粒子形成剪切带，通过应力集中作用分散冲击能，大幅提升复合材料冲击性能。
本发明所述CPE，其改性增韧作用的机理是CPE在PVC材料中形成网络。通过控制CPE的氯含量，可以使CPE具有与PVC更接近的溶解度参数，以便使CPE与PVC相容性更好，在PVC基体中形成网络。在一定的加工条件下，CPE/PVC能够形成物理交联网络，将PVC破裂形成的初级粒子包围在CPE弹性体形成的网络中，同时PVC初级粒子和次级粒子之间也有扩散分子链的结合，从而达到提高CPE/PVC共混体系冲击强度的目的。
本发明所述短切玻璃纤维，其改性增韧作用的机理是短切玻璃纤维和CPE共同填充到PVC基体中，通过改变CPE的填充量来有效促进短切玻璃纤维在PVC中的分散，两者协同增韧，可使PVC增韧改性效果显著增强。
本发明还提供一种高韧性PVC复合材料的制备方法，包括以下步骤。
（1）按照配方含量称量各组分。
（2）将称量好的物料放入高速混合机中进行混合，110～115 ℃时将物料放入冷混过锅中，40～65 ℃时放出物料。
（3）将物料通过双螺杆挤出机挤出造粒，挤出机温度设定在150～230 ℃范围，即可得到高韧性PVC复合材料。
本发明的有益效果在于：本发明的高韧性PVC复合材料通过上述具体原料配比制备，可以在提高PVC材料的韧性的同时保持了PVC材料的刚性和强度，提高PVC材料在工程塑料领域的应用。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的描述。这些实施例仅是对本发明的典型描述，但本发明不限于此。
实施例1。
按比例称取物质：100份的PVC树脂粉，16份的填充料，3.5份的稳定剂，4.3份的无机化工颜料，5份的增韧剂，5份的增强材料，1.6份的润滑剂，搅拌均匀，加入到双螺杆挤出机中，挤出机的加工温度为150～230摄氏度，挤出后冷却造粒，即得到本发明所述的抗高韧性PVC复合材料，之后干燥注塑制样，测试性能。所得性能结果见表1所示。
实施例2。
按比例称取物质：95份的PVC树脂粉，16份的填充料，3.5份的稳定剂，4.3份的无机化工颜料，10份的增韧剂，5份的增强材料，1.6份的润滑剂，搅拌均匀，加入到双螺杆挤出机中，挤出机的加工温度为150～230摄氏度，挤出后冷却造粒，即得到本发明所述的抗高韧性PVC复合材料，之后干燥注塑制样，测试性能。所得性能结果见表1所示。
实施例3。
按比例称取物质：90份的PVC树脂粉，16份的填充料，3.5份的稳定剂，4.3份的无机化工颜料，15份的增韧剂，5份的增强材料，1.6份的润滑剂，搅拌均匀，加入到双螺杆挤出机中，挤出机的加工温度为150～230摄氏度，挤出后冷却造粒，即得到本发明所述的抗高韧性PVC复合材料，之后干燥注塑制样，测试性能。所得性能结果见表1所示。
对比例1。
称取一定量的PVC树脂粉，经平板硫化仪制片，裁剪制样，测试性能，所得性能结果见表1所示。
表1
Figure 515983DEST_PATH_IMAGE001
。
从上表可以看出，本发明所制备的高韧性PVC复合材料，可有效提高PVC材料的韧性，从而提高PVC材料在工程塑料领域的应用。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围。

Claims (8)

1.一种高韧性PVC复合材料，其特征在于，所述高增韧PVC复合材料由如下重量份的各组分组成：80～100份的PVC树脂粉，10～20份的填充料，2～5份的稳定剂，4～6份的无机化工颜料，0～15份的增韧剂，2～5份的增强材料，0～3份的润滑剂。
2.根据权利要求1，所述PVC树脂粉为5型PVC树脂粉。
3.根据权利要求1，所述填充料为活性碳酸钙。
4.根据权利要求1，所述稳定剂为钙锌稳定剂。
5.根据权利要求1，所述无机化工颜料为钛白粉（TiO2），所述钛白粉具有耐高温性能。
6.根据权利要求1，所述增强材料为短切玻璃纤维，所述短切玻璃纤维经硅烷偶联剂KH-550表面处理。
7.根据权利要求1，所述润滑剂为微晶蜡。
8.本发明还提供一种高韧性PVC复合材料的制备方法：
①按照配方含量称量各组分；
②将称量好的物料放入高速混合机中进行混合，110～115 ℃时将物料放入冷混过锅中，40～65 ℃时放出物料；
③将物料通过双螺杆挤出机挤出造粒，挤出机温度设定在150～230 ℃范围，即可得到高增韧PVC复合材料。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113969029A (zh) * 2021-12-01 2022-01-25 福建亚通新材料科技股份有限公司 一种多层包覆型弹性体增韧改性pvc材料

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