CN114032050A - 一种轻量化pvc底盘胶及其制备方法 - Google Patents

一种轻量化pvc底盘胶及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种轻量化PVC底盘胶及其制备方法。本发明的轻量化PVC底盘胶，按质量份计，包含如下组分：PVC均聚糊树脂10‑15份、PVC共聚糊树脂5‑10份、掺混树脂5‑10份、增塑剂30‑40份、填料30‑40份、增粘剂1‑5份、稳定剂1‑5份、吸潮剂1‑10份、颜料0.01‑1份。本发明的轻量化PVC底盘胶实现轻量化的同时，具有良好的剪切强度、附着力及良好的存储性能，且没有刺激气味，更环保。

Description

一种轻量化PVC底盘胶及其制备方法
技术领域
本发明涉及底盘胶技术领域，涉及一种轻量化PVC底盘胶及其制备方法，尤其涉及一种轻量化PVC底盘胶及其制备方法。
背景技术
汽车用涂装密封胶以PVC为主体材料，与增塑剂、附着力促进剂、稀释剂、热稳定剂、纳米填料、吸潮剂、等原料混合而成的均匀膏状材料。在节能环保大方向下，汽车轻量化成了迫切要求。随着高燃油效率、低公害汽车的开发及实用化的扩大，车身轻量化、提高节能效果、开发超低比重焊缝胶成了本领域技术人员亟待解决的问题。
为了实现汽车轻量化，CN107699162A公开了一种焊缝胶，其由聚氯乙烯、增塑剂、碳酸钙、空心玻璃微球、氧化锌、氧化钙、无重金属离子的液态稳定剂和封端型聚氨酯组成。其中，通过添加空心玻璃微球，来降低焊缝胶的比重，实现汽车轻量化。但是，空心玻璃微球易破损，在加压喷涂的过程中有可能存在破损，起不到降低比重的要求，该发明通过增加碳酸钙的量来改善焊缝胶的稳定性和作业性能，但是随着碳酸钙比重的增加，使得焊缝胶的硬度上升、柔韧性变差。
CN111040672B公开了一种低温固化型PVC密封胶及其制备方法，该密封胶包括以下原料：DOTP 8-15份、TBC 5-10份、醋酸乙酯含量在6％-8％的PVC共聚树脂10-15份、粒径0.5-1.0μm的PVC糊树脂8-13份、PVC掺混树脂5-10份、附着力促进剂1-2份、稀释剂3-5份、纳米填料25-35份、触变剂0.5-2份、炭黑0-1份、热稳定剂1-4份、吸潮剂3-8份。使用DOTP、TBC二者作为塑化剂，使得PVC塑化温度大幅降低；共聚树脂与糊树脂相配合实现密封胶低温固化要求的同时保证了产品的储存稳定性和耐热性，但该方法的低温固化会出现产品部分性能不稳定的现象。
CN110452637A公开了一种超低比重焊缝胶，所述焊缝胶按照重量份数计，包含如下组分的原料：PVC均聚树脂10-20份、PVC共聚树脂8-18份、填充剂25-35份、增塑剂25-35份、吸湿剂3-5份、稳定剂1-5份、增粘剂6-8份，其中，填充剂包括碳酸钙及空心玻璃微珠，碳酸钙与空心玻璃微珠的重量比为1.1-2.5:1。该发明的焊缝胶优化了原料配方，进一步降低了体系的密度，使得焊缝胶具有超低的比重，且同时具有较好的稳定性，实现了汽车轻量化。但是，该发明的焊缝胶的成本较高，实现量产化比较困难。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种轻量化PVC底盘胶及其制备方法，制得的底盘胶实现轻量化的同时，具有良好的剪切强度、附着力及良好的存储性能，且没有刺激气味，更环保。
本发明的目的之一在于提供一种轻量化PVC底盘胶，为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种轻量化PVC底盘胶，按质量份计，包含如下组分：
Figure BDA0003418441750000021
Figure BDA0003418441750000031
本发明中，以PVC均聚糊树脂、PVC共聚糊树脂、掺混树脂为原料，加入增塑剂、增粘剂、吸潮剂、稳定剂、填料，通过调整各组分的种类及用量，实现了底盘胶的轻量化，无刺激气味，更环保，底盘胶具有良好的剪切强度、附着力及良好的存储性能。
具体的，一种轻量化PVC底盘胶，按质量份计，包含如下组分：
PVC均聚糊树脂的质量份为10-15份，例如为10份、11份、12份、13份、14份或15份等。
PVC共聚糊树脂的质量份为5-10份，例如为5份、6份、7份、8份、9份或10份等。
掺混树脂的质量份为5-10份，例如为5份、6份、7份、8份、9份或10份等。
增塑剂的质量份为30-40份，例如为30份、31份、32份、33份、34份、35份、36份、37份、38份、39份或40份等。
填料的质量份为30-40份，例如为30份、31份、32份、33份、34份、35份、36份、37份、38份、39份或40份等。
增粘剂的质量份为1-5份，例如为1份、2份、3份、4份或5份等。
稳定剂的质量份为1-5份，例如为1份、2份、3份、4份或5份等。
吸潮剂的质量份为1-10份，例如为1份、2份、3份、4份、5份、6份、7份、8份、9份或10份等。
颜料的质量份为0.01-1份，例如为0.01份、0.02份、0.03份、0.04份或、0.05份、0.06份、0.07份、0.08份、0.09份、0.1份、0.2份、0.3份、0.4份、0.5份、0.6份、0.7份、0.8份、0.9份或1份等。
所述PVC均聚糊树脂为PR-640、PR-650或P-440中的任意一种或至少两种的混合物。例如PVC均聚糊树脂为台塑PR-640、PR-650、君正P-440、上海氯碱P-440中的任意一种或至少两种的混合物。
所述PVC共聚糊树脂为PCM-31和/或KCM-12，例如为沈阳化工PCM-31和/或韩华的KCM-12。
所述掺混树脂为SB-100，例如为上海氯碱化工的SB-100。
所述增塑剂为邻苯二甲酸二异壬酯(DINP)、环氧大豆油(ESO)、对苯二甲酸二辛酯(DOTP)或邻苯二甲酸二辛酯(DOP)中的任意一种或至少两种的混合物。例如为南通润丰石化DINP、阿拉丁ESO、山东强森化工DOTP、DOP中的任意一种或至少两种的混合物。
所述增粘剂为胺值为210-400KOHmg/g的低分子聚酰胺树脂，例如胺值为210KOHmg/g、220KOHmg/g、230KOHmg/g、240KOHmg/g、250KOHmg/g、260KOHmg/g、270KOHmg/g、280KOHmg/g、290KOHmg/g、300KOHmg/g、310KOHmg/g、320KOHmg/g、330KOHmg/g、340KOHmg/g、350KOHmg/g、360KOHmg/g、370KOHmg/g、380KOHmg/g、390KOHmg/g或400KOHmg/g等。
所述填料包含第一填料和第二填料，所述第一填料为空心玻璃微珠，所述第二填料为纳米CaCO3、气相SiO2或轻质CaCO3中的任意一种或至少两种的混合物。
优选地，所述第一填料与所述第二填料的质量比为1:(1-2.5)。例如所述第一填料与所述第二填料的质量比为1:1、1:1.1、1:1.2、1:1.3、1:1.4、1:1.5、1:1.6、1:1.7、1:1.8、1:1.9、1:2、1:2.1、1:2.2、1:2.3、1:2.4、1:2.5等。
优选地，所述稳定剂为钙锌稳定剂，例如为浙江传化的钙锌稳定剂。
优选地，所述颜料为炭黑、钛白粉或钛青红中的任意一种或至少两种的混合物。
优选地，所述吸潮剂为氧化钙。
本发明的目的之二在于提供一种目的之一所述的轻量化PVC底盘胶的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
1)按配比，将增塑剂、增粘剂混合搅拌；
2)向步骤1)混合后的物料中按配比加入PVC均聚糊树脂、PVC共聚糊树脂、PVC掺混树脂、吸潮剂、稳定剂、颜料后混合，加入填料继续搅拌，得到混合料；
3)将步骤2)得到的混合料输送至真空装置中调整粘度，抽真空静置，得到所述轻量化PVC底盘胶。
步骤3)中，所述粘度为40000-70000mPa·s，例如为40000mPa·s、45000mPa·s、50000mPa·s、55000mPa·s、60000mPa·s、65000mPa·s、70000mPa·s等。
优选地，步骤3)中，所述抽真空的真空度为-0.06～-0.99MPa，例如为-0.06MPa、-0.07MPa、-0.08MPa、-0.09MPa、-0.1MPa、-0.2MPa、-0.3MPa、-0.4MPa、-0.5MPa、-0.6MPa、-0.7MPa、-0.8MPa、-0.9MPa、-0.99MPa等，所述抽真空的时间为40-60min，例如为40min、45min、50min、55min或60min等。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明的底盘胶实现轻量化的同时，具有良好的剪切强度、附着力及良好的存储性能，且没有刺激气味，更环保。具体的，制得的PVC底盘胶的密度为0.92-1.15g/cm3，粘度为58000-71000mPa·s，剪切强度为1.42-1.72MPa，附着力等级为3-4级，存储粘度变化率为25-30％，低温剪切强度为1.34-1.6MPa，Voc含量为43371-56356μg/g。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
如无具体说明，本发明的各种原料均可市售购得，或根据本领域的常规方法制备得到。
实施例1
本实施例的轻量化PVC底盘胶，按质量份计，包含如下组分：
Figure BDA0003418441750000061
其中，PVC均聚糊树脂为台塑PR-640，PVC共聚糊树脂为沈阳化工PCM-31，掺混树脂为上海氯碱化工的SB-100，增塑剂为南通润丰石化DINP和阿拉丁的大豆油ESO，填料为空心玻璃微珠和纳米碳酸钙的混合物，增粘剂为胺值为220KOHmg/g的低分子聚酰胺树脂，稳定剂为浙江传化的钙锌稳定剂，吸潮剂为CaO，颜料为炭黑。
本实施例的轻量化PVC底盘胶的制备方法，包括如下步骤：
1)按配比，将增塑剂、增粘剂混合搅拌6min；
2)向步骤1)混合后的物料中按配比加入PVC均聚糊树脂、PVC共聚糊树脂、PVC掺混树脂、吸潮剂、稳定剂、颜料后混合6min，加入填料继续搅拌30min，得到混合料；
3)将步骤2)得到的混合料输送至真空装置中静置24h调整粘度至60000mpa·s，-0.99MPa抽真空50min静置，得到轻量化PVC底盘胶。
实施例2
本实施例的轻量化PVC底盘胶，按质量份计，包含如下组分：
Figure BDA0003418441750000071
本实施例与实施例1的区别之处在于，填料为空心玻璃微珠与气相二氧化硅的混合物，其他的与实施例1的均相同。
实施例3
本实施例的轻量化PVC底盘胶，按质量份计，包含如下组分：
Figure BDA0003418441750000081
本实施例与实施例1的区别之处在于，填料为空心玻璃微珠与轻质碳酸钙的混合物，其他的与实施例1的均相同。
实施例4
本实施例的轻量化PVC底盘胶，按质量份计，包含如下组分：
Figure BDA0003418441750000082
Figure BDA0003418441750000091
本实施例与实施例1的区别之处在于，增粘剂为胺值为400KOHmg/g的低分子聚酰胺树脂，其他的与实施例1的均相同。
实施例5
本实施例的轻量化PVC底盘胶，按质量份计，包含如下组分：
Figure BDA0003418441750000092
本实施例与实施例1的区别之处在于，增粘剂为胺值为100KOHmg/g的低分子聚酰胺树脂，其他的与实施例1的均相同。
实施例6
本实施例的轻量化PVC底盘胶，按质量份计，包含如下组分：
Figure BDA0003418441750000101
本实施例与实施例1的区别之处在于，增粘剂为胺值为600KOHmg/g的低分子聚酰胺树脂，其他的与实施例1的均相同。
实施例7
本实施例的轻量化PVC底盘胶，按质量份计，包含如下组分：
Figure BDA0003418441750000102
Figure BDA0003418441750000111
本实施例与实施例1的区别之处在于，氯醋糊树脂为韩华的KCM-21，其他的与实施例1的均相同。
实施例8
本实施例的轻量化PVC底盘胶，按质量份计，包含如下组分：
Figure BDA0003418441750000112
本实施例与实施例1的区别之处在于，PVC糊树脂为PR-650，其他的与实施例1的均相同。
对比例1
本对比例的轻量化PVC底盘胶，按质量份计，包含如下组分：
Figure BDA0003418441750000121
本对比例与实施例1的区别之处在于，DOTP等量替换DINP，其他的与实施例1的均相同。
对比例2
本对比例的轻量化PVC底盘胶，按质量份计，包含如下组分：
Figure BDA0003418441750000122
Figure BDA0003418441750000131
本对比例与实施例1的区别之处在于，还含有稀释剂，稀释剂为5份的阿克玛的D80烷烃油，其他的与实施例1的均相同。
对比例3
本对比例的轻量化PVC底盘胶，按质量份计，包含如下组分：
Figure BDA0003418441750000132
本对比例与实施例1的区别之处在于，填料仅含有纳米碳酸钙，不加空心玻璃微珠，其他的与实施例1的均相同。
对比例4
本对比例的轻量化PVC底盘胶，按质量份计，包含如下组分：
Figure BDA0003418441750000133
Figure BDA0003418441750000141
本对比例与实施例1的区别之处在于，低分子聚酰胺的用量不同，其他的与实施例1的均相同。
将实施例1-8与对比例1-4制得的PVC底盘胶进行性能测试，测试方法如表1所示，测试结果如表2所示。
表1
Figure BDA0003418441750000142
Figure BDA0003418441750000151
表2
Figure BDA0003418441750000152
由表2可以看出，本发明的底盘胶实现轻量化的同时，具有良好的剪切强度、附着力及良好的存储性能，且没有刺激气味，更环保。相对于对比例3传统高密度的底盘胶，本发明实施例1的轻量化PVC底盘胶的剪切强度虽然下降了8.2％，但附着力都满足4级的前提下，密度下降了30.2％，大大降低了车载的重量，实现了轻量化。
实施例5增粘剂的胺值太小，会使PVC底盘胶的附着力及剪切强度下降。
实施例6增粘剂的胺值太大，PVC底盘胶的存储粘度变化率提高了28％，且会轻微变黄趋势。
实施例7KCM-12等量换为PCM-31，会使PVC底盘胶的剪切强度降低近11.5％。
对比例1DOTP等量替换DINP，会降低成型温度。
对比例2含有稀释剂会使VOC含量增加了近4倍。
对比例3仅采用传统的纳米碳酸钙，不加空心玻璃微珠，密度较实施例1下降了近30％。
对比例4低分子聚酰胺的用量太多，会使PVC底盘胶的存储粘度变化率明显变大，Voc含量变高。
本发明通过上述实施例来说明本发明的详细工艺设备和工艺流程，但本发明并不局限于上述详细工艺设备和工艺流程，即不意味着本发明必须依赖上述详细工艺设备和工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (10)

1.一种轻量化PVC底盘胶，其特征在于，按质量份计，包含如下组分：
Figure FDA0003418441740000011
2.根据权利要求1所述的轻量化PVC底盘胶，其特征在于，所述PVC均聚糊树脂为PR-640、PR-650或P-440中的任意一种或至少两种的混合物。
3.根据权利要求1或2所述的轻量化PVC底盘胶，其特征在于，所述PVC共聚糊树脂为PCM-31和/或KCM-12。
4.根据权利要求1-3之一所述的轻量化PVC底盘胶，其特征在于，所述掺混树脂为SB-100。
5.根据权利要求1-4之一所述的轻量化PVC底盘胶，其特征在于，所述增塑剂为DINP、ESO、DOTP或DOP中的任意一种或至少两种的混合物。
6.根据权利要求1-5之一所述的轻量化PVC底盘胶，其特征在于，所述增粘剂为胺值为210-400KOHmg/g的低分子聚酰胺树脂。
7.根据权利要求1-6之一所述的轻量化PVC底盘胶，其特征在于，所述填料包含第一填料和第二填料，所述第一填料为空心玻璃微珠，所述第二填料为纳米CaCO3、气相SiO2或轻质CaCO3中的任意一种或至少两种的混合物；
优选地，所述第一填料与所述第二填料的质量比为1:(1-2.5)。
8.根据权利要求1-7之一所述的轻量化PVC底盘胶，其特征在于，所述稳定剂为钙锌稳定剂；
优选地，所述颜料为炭黑、钛白粉或钛青红中的任意一种或至少两种的混合物；
优选地，所述吸潮剂为氧化钙。
9.根据权利要求1-8之一所述的轻量化PVC底盘胶的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
1)按配比，将增塑剂、增粘剂混合搅拌；
2)向步骤1)混合后的物料中按配比加入PVC均聚糊树脂、PVC共聚糊树脂、掺混树脂、吸潮剂、稳定剂、颜料后混合，加入填料继续搅拌，得到混合料；
3)将步骤2)得到的混合料输送至真空装置中调整粘度，抽真空静置，得到所述轻量化PVC底盘胶。
10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，步骤3)中，所述粘度为40000-70000mPa·s；
优选地，步骤3)中，所述抽真空的真空度为-0.06～-0.99MPa，所述抽真空的时间为40-60min。
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