CN113717426B - 无氨发泡剂及聚氯乙烯发泡材料 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及聚氯乙烯发泡材料的技术领域,尤其涉及一种无氨发泡剂及聚氯乙烯发泡材料,以无氨发泡剂中各组分的总重量为100份计,无氨发泡剂包括:5‑10份AC发泡剂,15‑30份酸酐,60‑80份氨气捕捉剂;以所述聚氯乙烯树脂的重量份为基准计,所述聚氯乙烯发泡材料包括:75份的聚氯乙烯树脂,2‑12份的发泡剂,0.8‑3.6份的热稳定剂,0.5‑4份的热分解无机发泡剂以及各种添加剂。本发明通过无氨发泡剂能够发挥多方式协同作用减少氨气的释放,更为有效的消除聚氯乙烯发泡制品中氨气气味。
Description
技术领域
本发明涉及聚氯乙烯发泡材料的技术领域,尤其涉及一种无氨发泡剂及聚氯乙烯发泡材料。
背景技术
目前随着发泡材料的广泛应用,发泡剂在发泡材料制备过程中作为提供气相的助剂,越来越受到重视。发泡剂按照其在发气过程中是否发生化学变化,分为物理发泡剂和化学发泡剂。物理发泡剂包括:低沸点烷烃、氯氟烃、超临界二氧化碳、氮气、膨胀微球等;化学发泡剂则包括:偶氮类化合物、碳酸氢钠、碳酸氢氨等。化学发泡剂由于其使用方便,受到了市场的欢迎。其中,偶氮二甲酰胺凭借其发气量大、价格低廉、容易储存等优点得到了广泛应用。
但是,随着国家以及社会对环保的日趋重视,偶氮二甲酰胺也因为其分解会产生氨气受到越来越多的使用限制。偶氮二甲酰胺(即,AC发泡剂)在发泡过程中会存在分解氨味太重的缺陷,尤其在聚氯乙烯发泡制品中其味更加浓烈。
为此,探索出能够显著降低发泡材料因偶氮二甲酰胺分解氨气导致的气味太重的方案就显得十分重要。
发明内容
本发明的目的在于,针对现有技术存在的问题,提供一种无氨发泡剂及其制备的聚氯乙烯发泡材料,能够解决偶氮二甲酰胺分解氨气导致的气味太重的缺陷,尤其在聚氯乙烯发泡制品中氨气气味更加浓烈而影响其应用的问题,通过加入无氨发泡剂使得所制备得到的聚氯乙烯发泡材料氨气含量大大降低。
为了实现上述目的,本发明提供的技术方案如下:
一方面,提供一种无氨发泡剂,以所述无氨发泡剂中各组分的总重量为100份计,包括以下重量份的各组分:
AC发泡剂 5-10份,例如,5.5份、6份、8份、9份、9.5份,
酸酐 15-30份,例如,16份、18份、20份、25份、28份,
氨气捕捉剂 60-80份,例如,65份、70份、75份、78份。
根据本发明提供的无氨发泡剂,一种实施方式中,所述氨气捕捉剂包括有机锡稳定剂、多元醇或多元醇酯、水滑石和沸石粉中的一种或多种。
在优选实施方案中,所述氨气捕捉剂为有机锡稳定剂、多元醇或多元醇酯、水滑石和沸石粉的混合物。
一种实施方式中,以所述氨气捕捉剂中各组分的总重量为100份计,各组分的重量份如下:
一种实施方式中,所述有机锡稳定剂选自二巯基乙酸异辛酯二甲基锡、马来酸二正丁基锡和二月桂酸二正丁基锡中的一种或几种。
一种实施方式中,所述水滑石选自水滑石DNT-09、水滑石DHT-4A和水滑石AC-320中的一种或几种。
一种实施方式中,所述多元醇或多元醇酯选自季戊四醇、双季戊四醇、山梨醇、木糖醇、丙三醇、季戊四醇硬脂酸酯和双季戊四醇硬脂酸酯中的一种或几种。
一种实施方式中,所述沸石选自4A沸石粉和/或5A沸石粉。
一种实施方式中,所述酸酐为邻苯二甲酸酐和/或甲基六氢苯酐。
本文中,所述无氨发泡剂的制备过程为本领域技术人员所熟知,这里不再赘述。其中,所述氨气捕捉剂可以经单独制得后再将其加入无氨发泡剂的原料配方中,也可以直接将氨气捕捉剂的各原料组分与AC发泡剂、酸酐接触进而制备得到无氨发泡剂。氨气捕捉剂的单独制备过程也为本领域技术人员所熟知,这里不再赘述。
作为无氨发泡剂的组成原料,利用氨气捕捉剂中锡离子的空轨道与氨气中氮原子的孤对电子形成配位键,能够有效捕捉产生并释放出来的氨气。同时,通过氨气捕捉剂中多元醇或多元醇酯能够辅助聚氯乙烯复合料中的钙锌稳定剂置换聚氯乙烯树脂中的不稳定氯离子,沸石粉、水滑石和有机锡稳定剂还可以吸收聚氯乙烯树脂因受热分解产生的氯化氢,进而达到减少并吸收聚氯乙烯树脂分解产生的酸性物质,以此来抑制酰胺基团水解会释放氨气的反应,也可防止或者抑制易分解并释放氨气的铵盐产生。另外,氨气捕捉剂中具有多孔结构的沸石粉也可以吸附游离的氨气。
另一方面,提供一种聚氯乙烯发泡材料,其通过聚氯乙烯复合料经加工制得,以所述聚氯乙烯树脂的重量份为基准计,所述聚氯乙烯复合料包括以下重量份的各组分:
(a)75份的聚氯乙烯树脂,
(b)0.8-3.6份的热稳定剂,例如,0.9份、1.0份、1.2份、1.5份、2.0份、2.5份、3.0份、3.5份,
(c)2-12份的发泡调节剂,例如,2.5份、4份、6份、8份、10份,
(d)2-12份的发泡剂,例如,2.5份、4.5份、5份、6份、8份、10份,
(e)0.5-4份的热分解无机发泡剂,例如,0.6份、0.8份、1.0份、1.5份、2.0份、2.5份、3.0份、3.5份,
(f)0-1份的颜料,例如,0.1份、0.2份、0.4份、0.5份、0.6份、0.8份、0.9份,
(g)0-150份的填充剂,例如,0.1份、1份、10份、20份、50份、80份、100份、120份,
(h)0-5份的润滑剂,例如,0.1份、0.5份、1份、2份、3份、4份,
(j)0-60份的磨粉回料;例如,0.1份、1份、5份、10份、20份、30份、50份、55份,
组分(d)的发泡剂为如上所述的无氨发泡剂。
根据本发明提供的聚氯乙烯发泡材料,一些实施方式中,所述无氨发泡剂的用量为4-8份。
根据本发明提供的聚氯乙烯发泡材料,一种实施方式中,所述聚氯乙烯树脂为聚氯乙烯均聚物或聚氯乙烯共聚物,其平均聚合度在650-1050之间,例如,700、800、900、1000。
一种实施方式中,所述热稳定剂选自有机锡稳定剂、钙锌稳定剂或铅盐稳定剂。
一种实施方式中,所述发泡调节剂为丙烯酸酯类高聚物;所述丙烯酸酯类高聚物,例如,甲基丙烯酸烷基酯与丙烯酸烷基酯的共聚物,其对应的相应产品型号为HL-100、HL-200、HL-901、HL-921。
一种实施方式中,所述热分解无机发泡剂是碳酸氢钠和碳酸氢钾中的至少一种。
一种实施方式中,所述颜料选自钛白粉、炭黑、群青颜料和荧光增白剂中的至少一种。
一种实施方式中,所述填充剂选自碳酸钙、滑石粉和白炭黑中的至少一种。
一种实施方式中,所述润滑剂选自氧化聚乙烯蜡、聚乙烯蜡、石蜡、硬脂酸、单硬脂酸甘油酯、硬脂酸季戊四醇酯、己二酸季戊四醇酯和硬脂酸钙中的至少一种。
一种实施方式中,所述磨粉回料为聚氯乙烯发泡板二次回收磨粉料。
目前,只要是以AC发泡剂(偶氮二甲酰胺)为发泡剂的发泡制品在使用时均有氨气气味,影响使用。常规的除氨方式是使用香味剂遮盖,或者使用酸性物质将所产生的氨气转化为铵盐,或者靠多孔物质吸收所产生的氨气,但是这些方式均无法确保产品的无氨化,无可避免的会有氨气存在;或混合在香味里或出现热不稳定性或隐藏在制品里的氨气,时间一长仍然会释放出来,无法彻底解决氨气气味影响使用的问题。由此可知,上述能够去氨的吸收法、遮盖法等都不是最佳的除氨方式。
AC发泡剂在使用的过程中,甲酰胺自由基形成的尿素能够分解产生氨气的这一反应是AC发泡剂释放氨气的主要反应,与此同时,在聚氯乙烯材料制备加工过程中释放的氯化氢会引起AC发泡剂中酰胺基水解以及会促进尿素分解,也会增加氨气的释放量。本发明的创新点在于,一方面,无氨发泡剂中特定酸酐的加入,防止了甲酰胺自由基的形成;甲酰胺自由基经反应会产生尿素,而尿素受热分解产生氨气,阻止了甲酰胺自由基的产生就能避免氨气的产生和释放;本申请由于将AC发泡剂上的氨基转化为酰脲,避免了酰胺基的水解,阻断了尿素的产生,减少了氨气产生的可能性。另一方面,由于AC发泡剂的第三阶段分解仍会产生氨气,以及还会存在氨基转化不彻底的问题,在加工过程中仍然有氨气释放;无氨发泡剂中加入氨气捕捉剂,能够适时、高效地捕捉残留的氨气,同时还能够减少并吸收聚氯乙烯树脂分解产生的酸性物质,以此来抑制酰胺基团水解会释放氨气的反应,也可防止或者抑制易分解并释放氨气的铵盐产生,进而达到了彻底清除氨气的效果。
相对于现有技术,本发明技术方案的有益效果在于:
利用无氨发泡剂中的特定酸酐与AC发泡剂中酰胺基团进行反应,形成稳定的酰脲、防止形成甲酰胺自由基;同时,利用无氨发泡剂中的氨气捕捉剂可以进一步辅助吸附和捕捉氨气,以及通过氨气捕捉剂还能够减少并吸收聚氯乙烯树脂分解产生的酸性物质,从而抑制酰胺基团的水解反应,防止易分解释放氨气的铵盐产生。通过无氨发泡剂中各组分的协同作用能够显著减少氨气的释放、高效吸收氨气,可以更为有效的消除聚氯乙烯发泡制品中氨气含量和气味。
本发明所制得的聚氯乙烯发泡材料制品泡孔细腻,无氨气气味,密封24小时后能够检测到的氨气浓度低于0.26ppm,完全可以达到《室内空气质量标准》GB/T18883-2002规定。
具体实施方式
为了能够详细地理解本发明的技术特征和内容,下面将更详细地描述本发明的优选实施方式。虽然实施例中描述了本发明的优选实施方式,然而应该理解,可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。
<原料来源>
双季戊四醇,湖北宜化化工;
季戊四醇硬脂酸酯,昌乐政通塑胶科技;
季戊四醇,云南云天化;
水滑石DNT-09,韩国丹石;
水滑石DHT-4A,日本协和化学;
水滑石AC-320,呈和科技;
4A沸石粉,郑州超荣纳米材料;
5A沸石粉,郑州超荣纳米材料;
二巯基乙酸异辛酯二甲基锡,云南锡业;
马来酸二正丁基锡,上海曼海高施米特化工;
二月桂酸二正丁基锡,济南金邦环保科技;
AC发泡剂,宁夏日盛实业;
邻苯二甲酸酐,南通润州化工;
甲基六氢苯酐,南通润州化工;
聚氯乙烯树脂K-57,齐鲁石化;
钙锌稳定剂,嘉兴若天新材料;
重质碳酸钙,莱州山和超细粉体;
磨粉回料,聚氯乙烯发泡板回收边角料磨粉;
PE蜡,青岛邦尼化工;
氧化聚乙烯蜡OA6,德国包斯夫;
单硬脂酸甘油酯,山东日科化学;
钛白粉(金红石型),济南裕兴化工;
发泡调节剂HL-200,山东日科化学。
<测试方法>
发泡板的密度测试,根据GB/T16913.2-1997检测标准检测发泡板材的真实密度。
发泡板的表面性质测试,通过实验人员观察发泡板材表面颜色、平整度、模具、螺杆、机筒表面附着物进行测试。
泡孔的结构观测,通过光学显微镜观察发泡板材的微观泡孔结构。
将挤出的聚氯乙烯发泡材料制品裁剪成宽度、长度一致的小块,取2Kg小块放置到密闭容器中,静置24h。然后对待测样品进行气味检测和氨气浓度测试:
发泡板的气味检测,通过实验人员闻气味进行测试;
密封24h的氨气浓度测试,根据GB/T14669-93检测方法测试氨的浓度。
以下各制备例、实施例和对比例中,原料的用量均以重量份数计。
一、氨气捕捉剂的制备
制备例1:
称取双季戊四醇5份、水滑石AC-320 5份、4A沸石粉85份并在高速搅拌机中20Hz下搅拌2min;然后加入二巯基乙酸异辛酯二甲基锡5份,再在50Hz下搅拌5min,得到氨气捕捉剂A。
制备例2:
称取季戊四醇硬脂酸酯20份、水滑石DHT-4A 20份、5A沸石粉40份并在高速搅拌机中20Hz下搅拌2min;然后加入马来酸二正丁基锡20份,再在50Hz下搅拌5min,得到氨气捕捉剂B。
制备例3:
称取季戊四醇10份、水滑石DNT-09 10份、4A沸石粉70份并在高速搅拌机中20Hz下搅拌2min;然后加入二月桂酸二正丁基锡10份,再在50Hz下搅拌5min,得到氨气捕捉剂C。
制备比较例1:
称取季戊四醇硬脂酸酯4份、水滑石AC-320 4份、5A沸石粉88份并在高速搅拌机中20Hz下搅拌2min;然后加入二巯基乙酸异辛酯二甲基锡4份,再在50Hz下搅拌5min,得到氨气捕捉剂D。
二、无氨发泡剂的制备
无氨发泡剂实施例1
制备方法:称取5份AC发泡剂放入高速搅拌机中,然后加入破碎的邻苯二甲酸酐15份,在30Hz下搅拌2min,之后放入烘箱中在131℃下烘干30min,冷却粉碎,再在研磨机中研磨至粒径达到5-10μm;之后再加入80份氨气捕捉剂C,并放入高速搅拌机在20Hz下搅拌3min,即得到无氨发泡剂-1。
无氨发泡剂实施例2
制备方法:称取5份AC发泡剂放入高速搅拌机中,然后加入甲基六氢苯酐30份,在30Hz下搅拌2min,之后放入烘箱中在100℃下烘干30min;再加入65份氨气捕捉剂C,并放入高速搅拌机在20Hz下搅拌3min,即得到无氨发泡剂-2。
无氨发泡剂实施例3
制备方法:称取7份AC发泡剂放入高速搅拌机中,然后加入邻苯二甲酸酐20份,在30Hz下搅拌2min,之后放入烘箱中在131℃下烘干30min,冷却粉碎,再在研磨机中研磨至粒径达到5-10μm;之后再加入73份氨气捕捉剂C,并放入高速搅拌机在20Hz下搅拌3min,即得到无氨发泡剂-3。
无氨发泡剂实施例4
制备方法:称取8份AC发泡剂放入高速搅拌机中,然后加入甲基六氢苯酐25份,在30Hz下搅拌2min,之后放入烘箱中在100℃下烘干30min;再加入67份氨气捕捉剂C,并放入高速搅拌机在20Hz下搅拌3min,即得到无氨发泡剂-4。
无氨发泡剂实施例5
制备方法:称取10份AC发泡剂放入高速搅拌机中,然后加入邻苯二甲酸酐15份,在30Hz下搅拌2min,之后放入烘箱中在131℃下烘干30min,冷却粉碎,再在研磨机中研磨至粒径达到5-10μm;之后再加入75份氨气捕捉剂C,并放入高速搅拌机在20Hz下搅拌3min,即得到无氨发泡剂-5。
无氨发泡剂实施例6
制备方法:称取10份AC发泡剂放入高速搅拌机中,然后加入甲基六氢苯酐30份,在30Hz下搅拌2min,之后放入烘箱中在100℃下烘干30min。再加入60份氨气捕捉剂C,并放入高速搅拌机在20Hz下搅拌3min,即得到无氨发泡剂-6。
发泡剂制备比较例1
制备方法:称取15份AC发泡剂放入高速搅拌机中,然后加入甲基六氢苯酐30份,在30Hz下搅拌30min,之后放入烘箱中在100℃下烘干30min;再加入55份氨气捕捉剂C,并放入高速搅拌机在20Hz下搅拌3min,即得到发泡剂-1’。
发泡剂制备比较例2
制备方法:称取5份AC发泡剂和95份氨气捕捉剂C,放入高速搅拌机中并在20Hz下搅拌3min,即得到发泡剂-2’。
发泡剂制备比较例3
制备方法:称取5份AC发泡剂放入高速搅拌机中,然后加入邻苯二甲酸酐14份,在30Hz下搅拌2min,之后放入烘箱中在131℃下烘干30min,冷却粉碎,再在研磨机中研磨至粒径达到5-10μm;之后再加入81份氨气捕捉剂C,并放入高速搅拌机在20Hz下搅拌3min,即得到发泡剂-3’。
发泡剂制备比较例4
制备方法:称取10份AC发泡剂放入高速搅拌机中,然后加入甲基六氢苯酐31份,在30Hz下搅拌30min,之后放入烘箱中在100℃下烘干30min;再加入59份氨气捕捉剂C,并放入高速搅拌机在20Hz下搅拌3min,即得到发泡剂-4’。
无氨发泡剂实施例和制备比较例的原料配方,如表1所示。
表1无氨发泡剂实施例和制备比较例的原料配方
AC发泡剂 | 酸酐 | 氨气捕捉剂C | |
实施例1 | 5份 | 15份邻苯二甲酸酐 | 80份 |
实施例2 | 5份 | 30份甲基六氢苯酐 | 65份 |
实施例3 | 7份 | 20份邻苯二甲酸酐 | 73份 |
实施例4 | 8份 | 25份甲基六氢苯酐 | 67份 |
实施例5 | 10份 | 15份邻苯二甲酸酐 | 75份 |
实施例6 | 10份 | 30份甲基六氢苯酐 | 60份 |
比较例1 | 15份 | 30份甲基六氢苯酐 | 55份 |
比较例2 | 5份 | --- | 95份 |
比较例3 | 5份 | 14份邻苯二甲酸酐 | 81份 |
比较例4 | 10份 | 31份甲基六氢苯酐 | 59份 |
无氨发泡剂实施例7
按照上述无氨发泡剂实施例3的步骤进行,不同之处在于:使用制备所得氨气捕捉剂A,即得到无氨发泡剂-7。
无氨发泡剂实施例8
按照上述无氨发泡剂实施例3的步骤进行,不同之处在于:使用制备所得氨气捕捉剂B,即得到无氨发泡剂-8。
发泡剂制备比较例5
按照上述无氨发泡剂实施例3的步骤进行,不同之处在于:使用制备所得氨气捕捉剂D,即得到发泡剂-5’。
三、聚氯乙烯发泡材料的制备
1、聚氯乙烯发泡材料的制备过程为:将上述制备所得无氨发泡剂作为原料与其他组分进行混料得到聚氯乙烯复合料,然后将所得聚氯乙烯复合料进行挤出加工,制得聚氯乙烯发泡材料制品;其中,选择使用无氨发泡剂-1至无氨发泡剂-6的聚氯乙烯发泡材料的制备实施例编号分别为实施例1至实施例6,选择使用发泡剂-1’至发泡剂-4’的聚氯乙烯发泡材料的制备实施例编号分别为对比例1至对比例4。
实施例1-6和对比例1-4中聚氯乙烯发泡材料的原料配方,见表2所示。按照配方各组分用量进行称量,加入高速混料机中混合至115℃放料,然后冷却至室温得到聚氯乙烯复合料;之后再将聚氯乙烯复合料通过锥形双螺杆挤出机进行挤出加工,挤出加工参数设定,见表3所示。
表2聚氯乙烯发泡材料的原料配方
表3挤出加工设备的工艺参数设定
挤出机熔融挤出所得聚氯乙烯发泡材料制品性能以及气味测试结果,见表4所示。
表4制品性能以及气味测试结果
根据表4的测试结果可以看出,本发明使用无氨发泡剂-1至无氨发泡剂-6的实施例所得聚氯乙烯发泡材料制品在对泡孔均匀度、制品表面质量无影响以及保持较低密度的前提下,成功地消除了制品泡孔中残留的氨气气味,大大降低了制品中氨气的含量,密封24h测得的氨气浓度均达到《室内空气质量标准》GB/T18883-2002规定(氨气在室内空气中最高允许浓度为0.2mg/m3,即0.2635ppm)。而与之相比,使用发泡剂-1’至发泡剂-4’所得聚氯乙烯发泡材料制品还会存在氨气气味且氨气浓度的含量超标。
2、聚氯乙烯发泡材料的制备过程为:将上述制备所得无氨发泡剂作为原料与其他组分进行混料得到聚氯乙烯复合料,然后将所得聚氯乙烯复合料进行挤出加工,制得聚氯乙烯发泡材料制品;其中,选择使用无氨发泡剂-7和无氨发泡剂-8的聚氯乙烯发泡材料的制备实施例编号分别为实施例7和实施例8,选择使用发泡剂-5’的聚氯乙烯发泡材料的制备实施例编号分别为对比例5。
实施例7-8和对比例5中聚氯乙烯发泡材料的原料配方,见表5所示。按照配方各组分用量进行称量,加入高速混料机中混合至115℃放料,然后冷却至室温得到聚氯乙烯复合料;之后再将聚氯乙烯复合料通过锥形双螺杆挤出机进行挤出加工,挤出加工参数设定,见表3所示。
表5聚氯乙烯发泡材料的原料配方
挤出机熔融挤出所得聚氯乙烯发泡材料制品性能以及气味测试结果,见表6所示。
表6制品性能以及气味测试结果
根据表6的测试结果可以看出,氨气捕捉剂D与酸酐的协同作用要弱于氨气捕捉剂A、B、C,因此,加入氨气捕捉剂D制得的发泡材料制品的氨气含量不达标、除氨效果较差。另外,还可以看出,无氨发泡剂中氨气捕捉剂C与酸酐协同作用最强,除氨效率最高。
3、聚氯乙烯发泡材料制品制备过程:实施例9-13的聚氯乙烯发泡材料的配方见表7所示,按照配方各组分比例进行称量,加入高速混料机中,混合至115℃放料,然后冷却至室温得到聚氯乙烯复合料;之后再将聚氯乙烯复合料通过锥形双螺杆挤出机进行挤出加工,挤出加工参数设定见表3所示。
表7聚氯乙烯发泡材料的原料配方(以重量份计)
挤出机熔融挤出所得聚氯乙烯发泡材料制品性能以及气味测试结果,见表8所示。
表8制品性能以及气味测试结果
根据表8的测试结果可以看出,增加无氨发泡剂的用量后,所得发泡材料在对泡孔均匀度、制品表面质量无影响以及保持低密度的前提下,所含氨气浓度虽略有增加,但仍然在国标要求范围内。根据实施例9测试结果可以看出,无氨发泡剂用量为2重量份时,发泡材料中氨气浓度显著下降,密度略有升高。
4、聚氯乙烯发泡材料制品制备过程:实施例14-16和对比例6的聚氯乙烯发泡材料的配方见表9所示,按照配方各组分比例进行称量,加入高速混料机中,混合至115℃放料,然后冷却至室温得到聚氯乙烯复合料;之后再将聚氯乙烯复合料通过锥形双螺杆挤出机进行挤出加工,挤出加工参数设定见如下制备过程。
表9聚氯乙烯发泡材料的原料配方
实施例14的制备过程如下:将聚氯乙烯发泡材料的原料依次加入高速混合机内,其中,在51℃下加入聚氯乙烯树脂、磨粉回料和有机锡稳定剂;在59℃下加入石蜡、氧化聚乙烯蜡、硬脂酸钙、碳酸氢钠和无氨发泡剂-4;在69℃下加入发泡调节剂;在74℃下加入白炭黑、炭黑,然后在108℃下混料完毕,再过40目筛进行筛分,所得聚氯乙烯复合料经锥形双螺杆挤出机熔融挤出;
锥形螺杆挤出机的加工工艺条件为:机筒温度包括:160℃、162℃、168℃和164℃的温度区间,其主机转速为40rpm,喂料转速800Hz,熔融挤出时的牵引速度为400Hz。
实施例15的制备过程如下:将聚氯乙烯发泡材料的原料依次加入高速混合机内,其中,在52℃下加入聚氯乙烯树脂和铅盐稳定剂;在61℃下加入聚乙烯蜡、氧化聚乙烯蜡、季戊四醇硬脂酸酯、碳酸氢钾和无氨发泡剂-4;在70℃下加入发泡调节剂;在76℃下加入滑石粉、钛白粉,然后在110℃下混料完毕,再过40目筛进行筛分,所得聚氯乙烯复合料经锥形双螺杆挤出机熔融挤出;
锥形双螺杆挤出机的加工工艺条件为:机筒温度包括:165℃、170℃、176℃和172℃的温度区间,其主机转速为40rpm,喂料转速1000Hz,所述熔融挤出时的牵引速度为400Hz。
实施例16的制备过程参照制备聚氯乙烯发泡材料的实施例4的步骤进行,不同之处在于,各组分的种类选择及其用量存在不同。
对比例6的制备过程参照制备聚氯乙烯发泡材料的实施例4的步骤进行,不同之处在于,使用发泡剂-1’以及各组分的种类选择及其用量存在不同。
聚氯乙烯发泡材料制品性能以及气味测试结果,见表10。
表10制品性能以及气味测试结果
通过使用无氨发泡剂-4作为发泡材料的成分与其他组分配合,本发明获得了无氨气气味且氨气浓度低于国家标准的聚氯乙烯发泡材料,达到《室内空气质量标准》GB/T18883-2002规定(氨在室内空气中最高允许浓度为0.2mg/m3,即0.2635ppm)。该种达标的聚氯乙烯发泡材料完全可以用于室内装饰,并能达到环保无甲醛无异味的效果。而与之相比,使用发泡剂-1’与其他组分配合制得的聚氯乙烯发泡材料,则无法达到国家标准的要求。
以上已经描述了本发明的各实施例,上述说明是示例性的,并非穷尽性的,并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下,对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。
Claims (8)
2.根据权利要求1所述的无氨发泡剂,其特征在于,所述有机锡稳定剂选自二巯基乙酸异辛酯二甲基锡、马来酸二正丁基锡和二月桂酸二正丁基锡中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的无氨发泡剂,其特征在于,所述水滑石选自水滑石DNT-09、水滑石DHT-4A和水滑石AC-320中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的无氨发泡剂,其特征在于,所述多元醇或多元醇酯选自季戊四醇、双季戊四醇、山梨醇、木糖醇、丙三醇、季戊四醇硬脂酸酯和双季戊四醇硬脂酸酯中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的无氨发泡剂,其特征在于,所述沸石选自4A沸石粉和/或5A沸石粉。
6.一种聚氯乙烯发泡材料,其特征在于,其通过聚氯乙烯复合料经加工制得,所述聚氯乙烯复合料包括以下重量份的各组分:
(a)75份的聚氯乙烯树脂,
(b)0.8-3.6份的热稳定剂,
(c)2-12份的发泡调节剂,
(d)2-12份的发泡剂,
(e)0.5-4份的热分解无机发泡剂,
(f)0-1份的颜料,
(g)0-150份的填充剂,
(h)0-5份的润滑剂,
(j)0-60份的磨粉回料;
组分(d)的发泡剂为如权利要求1-5中任一项所述的无氨发泡剂。
7.根据权利要求6所述的聚氯乙烯发泡材料,其特征在于,所述无氨发泡剂的用量为4-8份。
8.根据权利要求6所述的聚氯乙烯发泡材料,其特征在于,
所述聚氯乙烯树脂为聚氯乙烯均聚物或聚氯乙烯共聚物,其平均聚合度在650-1050之间;和/或
所述热稳定剂选自有机锡稳定剂、钙锌稳定剂或铅盐稳定剂;和/或
所述发泡调节剂为丙烯酸酯类高聚物;和/或
所述热分解无机发泡剂是碳酸氢钠和碳酸氢钾中的至少一种;和/或
所述颜料选自钛白粉、炭黑、群青颜料和荧光增白剂中的至少一种;和/或
所述填充剂选自碳酸钙、滑石粉和白炭黑中的至少一种;和/或
所述润滑剂选自氧化聚乙烯蜡、聚乙烯蜡、石蜡、硬脂酸、单硬脂酸甘油酯、硬脂酸季戊四醇酯、己二酸季戊四醇酯和硬脂酸钙中的至少一种;和/或
所述磨粉回料为聚氯乙烯发泡板二次回收磨粉料。
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