CN115181378B - 一种防水耐高温的pvc塑料及其制备工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种防水耐高温的PVC塑料及其制备工艺，所述防水耐高温的PVC塑料由包括以下重量份的原料制成：聚氯乙烯60～72份、氯化聚氯乙烯10～15份、聚硼硅氧烷改性酚醛树脂18～24份、双酚A型环氧乙烯基酯树脂12～17份、聚硅氧烷6～9份、固化剂2.5～4.5份、填料5～7份、稳定剂2～4份。本发明的防水耐高温的PVC塑料拉伸强度等力学性能优异，且耐高温性能好，高温条件下拉伸强度和冲击强度等力学性能依旧保持良好；此外，还具有良好的防水性。

Description

一种防水耐高温的PVC塑料及其制备工艺
技术领域
本发明涉及PVC塑料领域，具体涉及一种防水耐高温的PVC塑料及其制备工艺。
背景技术
聚氯乙烯(Polyvinyl chloride)，英文简称PVC，是氯乙烯单体(VCM)在过氧化物、偶氮化合物等引发剂或在光、热作用下按自由基聚合反应机理聚合而成的聚合物。氯乙烯均聚物和氯乙烯共聚物统称之为氯乙烯树脂。
PVC树脂是一个极性非结晶性高聚物，密度：1.38g/cm3，玻璃转变温度：87℃，因此热稳定性差，不易加工。不能直接使用，必须经过改性混配，添加相关助剂和填充物才可以使用。而因添加的相关助剂和填充物的种类和分数的不同，这就决定了所制备的PVC材料性能和要求是不一样的。我们通常称之为PVC配方，严格说来是PVC改性配方，而PVC只有经过改性才能使用。
但是，目前所使用的PVC塑料还存在以下问题：
1、拉伸强度和冲击强度等力学性能差，尤其是在高温条件下拉伸强度和冲击强度等力学性能大幅下降，耐高温性能差；
2、防水性能差。
发明内容
基于上述情况，本发明的目的在于提出一种防水耐高温的PVC塑料及其制备工艺，可有效解决以上问题。本发明的防水耐高温的PVC塑料通过精选原料组成，并优化各原料含量，选择了适当配比的聚氯乙烯、氯化聚氯乙烯、聚硼硅氧烷改性酚醛树脂、双酚A型环氧乙烯基酯树脂、聚硅氧烷、固化剂、填料、稳定剂，既充分发挥各自的优点，又相互补充，相互促进，提升产品的质量稳定性，制得的防水耐高温的PVC塑料拉伸强度等力学性能优异，且耐高温性能好，高温条件下拉伸强度和冲击强度等力学性能依旧保持良好；此外，还具有良好的防水性。
为解决以上技术问题，本发明提供的技术方案是：
一种防水耐高温的PVC塑料，由包括以下重量份的原料制成：
聚氯乙烯60～72份、
氯化聚氯乙烯10～15份、
聚硼硅氧烷改性酚醛树脂18～24份、
双酚A型环氧乙烯基酯树脂12～17份、
聚硅氧烷6～9份、
固化剂2.5～4.5份、
填料5～7份、
稳定剂2～4份。
本发明的防水耐高温的PVC塑料通过精选原料组成，并优化各原料含量，选择了适当配比的聚氯乙烯、氯化聚氯乙烯、聚硼硅氧烷改性酚醛树脂、双酚A型环氧乙烯基酯树脂、聚硅氧烷、固化剂、填料、稳定剂，既充分发挥各自的优点，又相互补充，相互促进，提升产品的质量稳定性，制得的防水耐高温的PVC塑料拉伸强度等力学性能优异，且耐高温性能好，高温条件下拉伸强度和冲击强度等力学性能依旧保持良好；此外，还具有良好的防水性。
优选的，所述防水耐高温的PVC塑料由包括以下重量份的原料制成：
聚氯乙烯66份、
氯化聚氯乙烯12.5份、
聚硼硅氧烷改性酚醛树脂21份、
双酚A型环氧乙烯基酯树脂14.5份、
聚硅氧烷7.5份、
固化剂3.5份、
填料6份、
稳定剂3份。
优选的，所述氯化聚氯乙烯的氯含量以体积分数计为52～57％。
优选的，所述聚硅氧烷为端羟基含氟聚酯聚硅氧烷。
优选的，所述固化剂为二月桂酸二丁基锡和2-甲基咪唑的混合物。
优选的，所述二月桂酸二丁基锡和2-甲基咪唑的混合物中二月桂酸二丁基锡和2-甲基咪唑的质量之比为1：0.72～0.82。
优选的，所述填料为玻璃纤维和纳米二氧化硅气凝胶粉体的混合物。
优选的，所述玻璃纤维和纳米二氧化硅气凝胶粉体的混合物中玻璃纤维和纳米二氧化硅气凝胶粉体的质量之比为1：0.58～0.66。
优选的，所述稳定剂为硬脂酸锌。
同时，本发明还提供一种所述的防水耐高温的PVC塑料的制备工艺，包括下列步骤：
A、按重量份分别称取所述的防水耐高温的PVC塑料的各原料；
B、将称取的各原料在110～120℃下高速搅拌混合，直至混合均匀，得到预混料；
C、将预混料送入双螺杆成型机中，进行熔融塑化，挤出造粒，冷却至室温，得到防水耐高温的PVC塑料。
本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
本发明的防水耐高温的PVC塑料通过精选原料组成，并优化各原料含量，选择了适当配比的聚氯乙烯、氯化聚氯乙烯、聚硼硅氧烷改性酚醛树脂、双酚A型环氧乙烯基酯树脂、聚硅氧烷、固化剂、填料、稳定剂，既充分发挥各自的优点，又相互补充，相互促进，提升产品的质量稳定性，制得的防水耐高温的PVC塑料拉伸强度等力学性能优异，且耐高温性能好，高温条件下拉伸强度和冲击强度等力学性能依旧保持良好；此外，还具有良好的防水性。
本发明的防水耐高温的PVC塑料添加适当比例的聚氯乙烯、氯化聚氯乙烯、聚硼硅氧烷改性酚醛树脂，与聚氯乙烯相配合，并且添加了适当比例的聚硅氧烷(所述聚硅氧烷为端羟基含氟聚酯聚硅氧烷。，能改善本发明的各原料交联效果，保证形成良好的三维网状交联结构，并且不过渡交联，最重要的是还能大幅提升本发明的防水效果)、固化剂(所述固化剂为二月桂酸二丁基锡和2-甲基咪唑的混合物。
所述二月桂酸二丁基锡和2-甲基咪唑的混合物中二月桂酸二丁基锡和2-甲基咪唑的质量之比为1：0.72～0.82。该固化剂与氯化聚氯乙烯、聚硼硅氧烷改性酚醛树脂和端羟基含氟聚酯聚硅氧烷等相配合，能够很好的保证本发明的各原料交联效果，保证形成良好的三维网状交联结构，并且不过渡交联)、填料(所述填料为玻璃纤维和纳米二氧化硅气凝胶粉体的混合物。
所述玻璃纤维和纳米二氧化硅气凝胶粉体的混合物中玻璃纤维和纳米二氧化硅气凝胶粉体的质量之比为1：0.58～0.66。玻璃纤维和纳米二氧化硅气凝胶粉体相互配合，具有良好的协同增强作用，此外，纳米二氧化硅气凝胶粉体还能提高良好隔热效果，进一步提升了本发明的耐高温性能)，各组分相互配合，起到良好的协同作用，使本发明的防水耐高温的PVC塑料拉伸强度等力学性能优异，且耐高温性能好，高温条件下拉伸强度和冲击强度等力学性能依旧保持良好；此外，还具有良好的防水性。
本发明的制备工艺简单，操作简便，节省了人力和设备成本。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合具体实施例对本发明的优选实施方案进行描述，但是不能理解为对本专利的限制。
下述实施例中所述试验方法或测试方法，如无特殊说明，均为常规方法；所述试剂和材料，如无特殊说明，均从常规商业途径获得，或以常规方法制备。
实施例1：
一种防水耐高温的PVC塑料，由包括以下重量份的原料制成：
聚氯乙烯60～72份、
氯化聚氯乙烯10～15份、
聚硼硅氧烷改性酚醛树脂18～24份、
双酚A型环氧乙烯基酯树脂12～17份、
聚硅氧烷6～9份、
固化剂2.5～4.5份、
填料5～7份、
稳定剂2～4份。
在本实施例中，所述防水耐高温的PVC塑料由包括以下重量份的原料制成：
聚氯乙烯66份、
氯化聚氯乙烯12.5份、
聚硼硅氧烷改性酚醛树脂21份、
双酚A型环氧乙烯基酯树脂14.5份、
聚硅氧烷7.5份、
固化剂3.5份、
填料6份、
稳定剂3份。
在本实施例中，所述氯化聚氯乙烯的氯含量以体积分数计为52～57％。
在本实施例中，所述聚硅氧烷为端羟基含氟聚酯聚硅氧烷。
在本实施例中，所述固化剂为二月桂酸二丁基锡和2-甲基咪唑的混合物。
在本实施例中，所述二月桂酸二丁基锡和2-甲基咪唑的混合物中二月桂酸二丁基锡和2-甲基咪唑的质量之比为1：0.72～0.82。
在本实施例中，所述填料为玻璃纤维和纳米二氧化硅气凝胶粉体的混合物。
在本实施例中，所述玻璃纤维和纳米二氧化硅气凝胶粉体的混合物中玻璃纤维和纳米二氧化硅气凝胶粉体的质量之比为1：0.58～0.66。
在本实施例中，所述稳定剂为硬脂酸锌。
本实施例还提供一种所述的防水耐高温的PVC塑料的制备工艺，包括下列步骤：
A、按重量份分别称取所述的防水耐高温的PVC塑料的各原料；
B、将称取的各原料在110～120℃下高速搅拌混合，直至混合均匀，得到预混料；
C、将预混料送入双螺杆成型机中，进行熔融塑化，挤出造粒，冷却至室温，得到防水耐高温的PVC塑料。
实施例2：
一种防水耐高温的PVC塑料，由包括以下重量份的原料制成：
聚氯乙烯60份、
氯化聚氯乙烯10份、
聚硼硅氧烷改性酚醛树脂18份、
双酚A型环氧乙烯基酯树脂12份、
聚硅氧烷6份、
固化剂2.5份、
填料5份、
稳定剂2份。
在本实施例中，所述氯化聚氯乙烯的氯含量以体积分数计为52％。
在本实施例中，所述聚硅氧烷为端羟基含氟聚酯聚硅氧烷。
在本实施例中，所述固化剂为二月桂酸二丁基锡和2-甲基咪唑的混合物。
在本实施例中，所述二月桂酸二丁基锡和2-甲基咪唑的混合物中二月桂酸二丁基锡和2-甲基咪唑的质量之比为1：0.72。
在本实施例中，所述填料为玻璃纤维和纳米二氧化硅气凝胶粉体的混合物。
在本实施例中，所述玻璃纤维和纳米二氧化硅气凝胶粉体的混合物中玻璃纤维和纳米二氧化硅气凝胶粉体的质量之比为1：0.58。
在本实施例中，所述稳定剂为硬脂酸锌。
在本实施例中，所述的防水耐高温的PVC塑料的制备工艺，包括下列步骤：
A、按重量份分别称取所述的防水耐高温的PVC塑料的各原料；
B、将称取的各原料在110℃下高速搅拌混合，直至混合均匀，得到预混料；
C、将预混料送入双螺杆成型机中，进行熔融塑化，挤出造粒，冷却至室温，得到防水耐高温的PVC塑料。
实施例3：
一种防水耐高温的PVC塑料，由包括以下重量份的原料制成：
聚氯乙烯72份、
氯化聚氯乙烯15份、
聚硼硅氧烷改性酚醛树脂24份、
双酚A型环氧乙烯基酯树脂17份、
聚硅氧烷9份、
固化剂4.5份、
填料7份、
稳定剂4份。
在本实施例中，所述氯化聚氯乙烯的氯含量以体积分数计为57％。
在本实施例中，所述聚硅氧烷为端羟基含氟聚酯聚硅氧烷。
在本实施例中，所述固化剂为二月桂酸二丁基锡和2-甲基咪唑的混合物。
在本实施例中，所述二月桂酸二丁基锡和2-甲基咪唑的混合物中二月桂酸二丁基锡和2-甲基咪唑的质量之比为1：0.82。
在本实施例中，所述填料为玻璃纤维和纳米二氧化硅气凝胶粉体的混合物。
在本实施例中，所述玻璃纤维和纳米二氧化硅气凝胶粉体的混合物中玻璃纤维和纳米二氧化硅气凝胶粉体的质量之比为1：0.66。
在本实施例中，所述稳定剂为硬脂酸锌。
在本实施例中，所述的防水耐高温的PVC塑料的制备工艺，包括下列步骤：
A、按重量份分别称取所述的防水耐高温的PVC塑料的各原料；
B、将称取的各原料在120℃下高速搅拌混合，直至混合均匀，得到预混料；
C、将预混料送入双螺杆成型机中，进行熔融塑化，挤出造粒，冷却至室温，得到防水耐高温的PVC塑料。
实施例4：
一种防水耐高温的PVC塑料，由包括以下重量份的原料制成：
聚氯乙烯66份、
氯化聚氯乙烯12.5份、
聚硼硅氧烷改性酚醛树脂21份、
双酚A型环氧乙烯基酯树脂14.5份、
聚硅氧烷7.5份、
固化剂3.5份、
填料6份、
稳定剂3份。
在本实施例中，所述氯化聚氯乙烯的氯含量以体积分数计为54.5％。
在本实施例中，所述聚硅氧烷为端羟基含氟聚酯聚硅氧烷。
在本实施例中，所述固化剂为二月桂酸二丁基锡和2-甲基咪唑的混合物。
在本实施例中，所述二月桂酸二丁基锡和2-甲基咪唑的混合物中二月桂酸二丁基锡和2-甲基咪唑的质量之比为1：0.77。
在本实施例中，所述填料为玻璃纤维和纳米二氧化硅气凝胶粉体的混合物。
在本实施例中，所述玻璃纤维和纳米二氧化硅气凝胶粉体的混合物中玻璃纤维和纳米二氧化硅气凝胶粉体的质量之比为1：0.62。
在本实施例中，所述稳定剂为硬脂酸锌。
在本实施例中，所述的防水耐高温的PVC塑料的制备工艺，包括下列步骤：
A、按重量份分别称取所述的防水耐高温的PVC塑料的各原料；
B、将称取的各原料在115℃下高速搅拌混合，直至混合均匀，得到预混料；
C、将预混料送入双螺杆成型机中，进行熔融塑化，挤出造粒，冷却至室温，得到防水耐高温的PVC塑料。
对比例1：
与实施例4的区别在于，没有氯化聚氯乙烯，其他与实施例4相同。
对比例2：
与实施例4的区别在于，没有聚硼硅氧烷改性酚醛树脂，其他与实施例4相同。
对比例3：
与实施例4的区别在于，没有双酚A型环氧乙烯基酯树脂，其他与实施例4相同。
对比例4：
与实施例4的区别在于，所述聚硅氧烷为聚二甲基硅烷，其他与实施例4相同。
对比例5：
与实施例4的区别在于，所述固化剂仅为二月桂酸二丁基锡，没有2-甲基咪唑，其他与实施例4相同。
对比例6：
与实施例4的区别在于，所述固化剂仅为2-甲基咪唑，没有二月桂酸二丁基锡，其他与实施例4相同。
对比例7：
与实施例4的区别在于，所述填料仅为玻璃纤维，没有纳米二氧化硅气凝胶粉体，其他与实施例4相同。
对比例8：
与实施例4的区别在于，所述填料仅为纳米二氧化硅气凝胶粉体，没有玻璃纤维，其他与实施例4相同。
下面对本发明实施例2至实施例4、对比例1至对比例8得到的防水耐高温的PVC塑料进行性能测试，测试结果如表1所示：
表1
从上表可以看出，本发明的防水耐高温的PVC塑料具有以下优点：拉伸强度等力学性能优异，且耐高温性能好，高温条件下拉伸强度和冲击强度等力学性能依旧保持良好。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种防水耐高温的PVC塑料，其特征在于，由包括以下重量份的原料制成：聚氯乙烯60～72份、氯化聚氯乙烯10～15份、聚硼硅氧烷改性酚醛树脂18～24份、双酚A型环氧乙烯基酯树脂12～17份、聚硅氧烷6～9份、固化剂2.5～4.5份、填料5～7份、稳定剂2～4份；
所述氯化聚氯乙烯的氯含量以体积分数计为52～57%，所述聚硅氧烷为端羟基含氟聚酯聚硅氧烷；
所述固化剂为二月桂酸二丁基锡和2-甲基咪唑的混合物，所述二月桂酸二丁基锡和2-甲基咪唑的混合物中二月桂酸二丁基锡和2-甲基咪唑的质量之比为1：0.72～0.82；
所述填料为玻璃纤维和纳米二氧化硅气凝胶粉体的混合物，所述玻璃纤维和纳米二氧化硅气凝胶粉体的混合物中玻璃纤维和纳米二氧化硅气凝胶粉体的质量之比为1：0.58～0.66。
2.根据权利要求1所述的防水耐高温的PVC塑料，其特征在于，由包括以下重量份的原料制成：聚氯乙烯66份、氯化聚氯乙烯12.5份、聚硼硅氧烷改性酚醛树脂21份、双酚A型环氧乙烯基酯树脂14.5份、聚硅氧烷7.5份、固化剂3.5份、填料6份、稳定剂3份。
3.根据权利要求1所述的防水耐高温的PVC塑料，其特征在于，所述稳定剂为硬脂酸锌。
4.一种如权利要求1至3任一项所述的防水耐高温的PVC塑料的制备工艺，其特征在于，包括下列步骤：
A、按重量份分别称取所述的防水耐高温的PVC塑料的各原料；
B、将称取的各原料在110～120℃下高速搅拌混合，直至混合均匀，得到预混料；
C、将预混料送入双螺杆成型机中，进行熔融塑化，挤出造粒，冷却至室温，得到防水耐高温的PVC塑料。
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