CN115678185A - 一种耐热氧和光老的cpvc板材制造技术 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种耐热氧和光老的CPVC板材制造技术，高分子材料领域。通过氯化聚氯乙烯(CPVC)和聚甲基丙烯酸甲酯进行熔融共混，改善氯化聚氯乙烯(CPVC)自身的耐热性和熔体流动性，再通过氮气环境下减压加热的方式，不仅可以降低产品生产过程中的熔体粘度，还可以稀释生产过程中产生的氯化氢对设备的腐蚀；将制成的板材通过电子束进行辐照，通过产生高压的方法，打开分子链节，实现接枝，从而改变成空间三维立体结构，改善产品耐热性，生产出一种耐热氧和光老的CPVC板材制造技术。
Description
技术领域
本发明涉及一种耐热氧和光老的CPVC板材制造技术，属于高分子材料领域。
背景技术
氯化聚氯乙烯(CPVC)是由聚氯乙烯(PVC)树脂氯化改性制得，是一种新型工程塑料。聚氯乙烯(PVC)树脂经过氯化后，提高了树脂的热变形温度和机械性能，氯含量由56.7％提高到69％，最高使用温度可达110℃，长期使用温度为95℃。因此，氯化聚氯乙烯(CPVC)是一种应用前景广阔的新型工程塑料。但是氯化聚氯乙烯(CPVC)加工性较差，加工难度大，氯化聚氯乙烯(CPVC)的熔体流动性差，其熔体粘度大，加工温度高，为180℃～190℃，加工范围窄，加工性能比聚氯乙烯(PVC)更差。加工中生产的氯化氢气体易腐蚀设备并易导致熔体分解，氯化聚氯乙烯(CPVC)的热分解程度高。
在传统方法中，通过接触物料部分设备要进行镀铬防腐蚀处理，来防止生产过程中产生氯化氢腐蚀机器和设备。再加入大量的助剂或者改变产品的含氯率，降低加工的难度，但是这些方法对产品自身性能具有一定量的伤害，所以需要发明一种简单易行的方法，既不改变产品性能又省去加工困难的方法。
本产品通过氯化聚氯乙烯(CPVC)和聚甲基丙烯酸甲酯进行熔融共混，改善氯化聚氯乙烯(CPVC)自身的耐热性和熔体流动性，再通过氮气环境下减压加热的方式，不仅可以降低产品生产过程中的熔体粘度，还可以稀释生产过程中产生的氯化氢对设备的腐蚀；将制成的板材通过电子束进行辐照，改善其耐热性，生产出一种耐热氧和光老的CPVC板材制造技术。
发明内容
本发明主要解决的技术问题：针对氯化聚氯乙烯(CPVC)加工过程中粘度较大，加工较困难，产品自身耐热性较差的问题，提供了一种通过聚甲基丙烯酸甲酯对氯化聚氯乙烯(CPVC)进行熔融共混和电子束辐照来改善耐热性能的方法，通过在加氮减压环境下生产，改善加工难度和耐热性，降低产品生产过程中的难度，提升产品自身特性。
为解决上述技术问题，本发明具体制备方法为：
(1)按重量份数计，分别称取氯化聚氯乙烯树脂50～55份，聚甲基丙烯酸树脂20～30份，聚苯乙烯8份；按上述配方将称量好的物质加入进高速混合机中混合，混合时间为13min，将混合完成的材料投入进双螺杆挤出机进行挤出造粒，得到一种氯化聚氯乙烯(CPVC)树脂粒料；
(2)将上述得到的氯化聚氯乙烯(CPVC)树脂粒料加入密炼机中进行密炼，对密炼机进行减压加热，同时通入氮气；
(3)密炼完成后，在160℃，17MPa的压力下，用热压法制备出2cm厚的氯化聚氯乙烯(CPVC)板材；并且将所有的氯化聚氯乙烯(CPVC)板材在125℃下，进行48小时的退火处理；
(4)将上述生产的氯化聚氯乙烯(CPVC)板材使用电子加速器对产品进行进行辐照交联，改善产品性能，得到一种耐热氧和光老的CPVC板材制造技术。
所述的挤出参数为混合机转速为800～1000r/min，双螺杆挤出机各区温度为一区：180～185℃，二区：185～190℃，三区：190～195℃。挤出机转速50r/min。
所述的密炼机设定温度为180℃，转子转速50r/min。
所述的电子加速器的电子能量及束流强度分别为5MeV，200μA，剂量率100kGy/s。
本发明的原理是：
通过聚甲基丙烯酸甲酯和氯化聚氯乙烯(CPVC)在一定温度下进行熔融共混改性，改善产品的耐热性能；在改善后的产品进行加工时，通过减小压力的方法使压力下降，树脂软化点上升，提高产品加工温度的范围，使产品在200～230℃进行加工，在这个温度下，产品温度上升，粘度下降，同时通入氮气，在防止热氧老化的同时可以稀释生产中产生的氯化氢气体，降低度设备的腐蚀和损坏，最后使用电子束进行辐照，通过产生高压的方法，使电位场中实现带电粒子的加速，用带电粒子去轰击氯化聚氯乙烯链节，将呈大分子链的平面结构氯化聚氯乙烯，通过打开分子链节，实现接枝，从而改变成空间三维立体结构，改善产品耐热性。
本发明与其他方法相比，有益效果是：
(1)提高产品耐热性，耐热等级最高可达F级(150℃)，扩大了产品的使用范围。
(2)解决产品生产中粘度较大，不易生产的缺陷，同时不破坏产品自身特性。(3)通入氮气，阻止产品生产过程中产生的聚氯乙烯腐蚀设备和机器。
具体实施方式
按重量份数计，分别称取氯化聚氯乙烯树脂50～55份，聚甲基丙烯酸树脂25～35份，聚苯乙烯10份；按上述配方将称量好的物质加入进高速混合机中混合，混合时间为10min，将混合完成的材料投入进双螺杆挤出机进行挤出造粒，得到一种氯化聚氯乙烯(CPVC)树脂粒料；将上述得到的氯化聚氯乙烯(CPVC)树脂粒料加入密炼机中进行密炼，对密炼机进行减压加热，同时通入氮气；在密炼完成后，在155℃，15MPa的压力下，用热压法制备出2cm厚的氯化聚氯乙烯(CPVC)板材；并且将所有的氯化聚氯乙烯(CPVC)板材在125℃下，进行36小时的退火处理；处理结束之后，将上述生产的氯化聚氯乙烯(CPVC)板材使用电子加速器对产品进行进行辐照交联，改善产品性能，得到一种耐热氧和光老的CPVC板材制造技术；上述挤出机的挤出参数为混合机转速为800～1000r/min，双螺杆挤出机各区温度为一区：180～185℃，二区：185～190℃，三区：190～195℃；挤出机转速50r/min。所使用的密炼机设定温度为180℃，转子转速50r/min；所用的电子加速器的电子能量及束流强度分别为5MeV，200μA，剂量率100kGy/s。
实例1
按重量份数计，分别称取氯化聚氯乙烯树脂55份，聚甲基丙烯酸树脂30份，聚苯乙烯10份；按上述配方将称量好的物质加入进高速混合机中混合，混合时间为10min，将混合完成的材料投入进双螺杆挤出机进行挤出造粒，得到一种氯化聚氯乙烯(CPVC)树脂粒料；将上述得到的氯化聚氯乙烯(CPVC)树脂粒料加入密炼机中进行密炼，对密炼机进行减压加热，同时通入氮气；在密炼完成后，在155℃，15MPa的压力下，用热压法制备出2cm厚的氯化聚氯乙烯(CPVC)板材；并且将所有的氯化聚氯乙烯(CPVC)板材在125℃下，进行36小时的退火处理；处理结束之后，将上述生产的氯化聚氯乙烯(CPVC)板材使用电子加速器对产品进行进行辐照交联，改善产品性能，得到一种耐热氧和光老的CPVC板材制造技术；上述生产的氯化聚氯乙烯(CPVC)板材耐热等级最高可达F级(150℃)，产品的使用范围大幅度增加；同时在不破坏产品自身特性的情况下，解决了产品生产过程中粘度较大，不易生产的缺陷。
实例2
按重量份数计，分别称取氯化聚氯乙烯树脂50份，聚甲基丙烯酸树脂35份，聚苯乙烯10份；按上述配方将称量好的物质加入进高速混合机中混合，混合时间为10min，将混合完成的材料投入进双螺杆挤出机进行挤出造粒，得到一种氯化聚氯乙烯(CPVC)树脂粒料；将上述得到的氯化聚氯乙烯(CPVC)树脂粒料加入密炼机中进行密炼，对密炼机进行减压加热，同时通入氮气；在密炼完成后，在155℃，15MPa的压力下，用热压法制备出2cm厚的氯化聚氯乙烯(CPVC)板材；并且将所有的氯化聚氯乙烯(CPVC)板材在125℃下，进行36小时的退火处理；处理结束之后，将上述生产的氯化聚氯乙烯(CPVC)板材使用电子加速器对产品进行进行辐照交联，改善产品性能，得到一种耐热氧和光老的CPVC板材制造技术；上述生产的氯化聚氯乙烯(CPVC)板材耐热等级最高可达F级(150℃)，产品的使用范围大幅度增加；同时在不破坏产品自身特性的情况下，解决了产品生产过程中粘度较大，不易生产的缺陷。
实例3
按重量份数计，分别称取氯化聚氯乙烯树脂65份，聚甲基丙烯酸树脂25份，聚苯乙烯10份；按上述配方将称量好的物质加入进高速混合机中混合，混合时间为10min，将混合完成的材料投入进双螺杆挤出机进行挤出造粒，得到一种氯化聚氯乙烯(CPVC)树脂粒料；将上述得到的氯化聚氯乙烯(CPVC)树脂粒料加入密炼机中进行密炼，对密炼机进行减压加热，同时通入氮气；在密炼完成后，在155℃，15MPa的压力下，用热压法制备出2cm厚的氯化聚氯乙烯(CPVC)板材；并且将所有的氯化聚氯乙烯(CPVC)板材在125℃下，进行36小时的退火处理；处理结束之后，将上述生产的氯化聚氯乙烯(CPVC)板材使用电子加速器对产品进行进行辐照交联，改善产品性能，得到一种耐热氧和光老的CPVC板材制造技术；上述生产的氯化聚氯乙烯(CPVC)板材耐热等级最高可达F级(150℃)，产品的使用范围大幅度增加；同时在不破坏产品自身特性的情况下，解决了产品生产过程中粘度较大，不易生产的缺陷。
以上所述实施例仅表示本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能理解为对本发明范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种耐热氧和光老的CPVC板材制造技术，其特征在于具体制备步骤为：(1)按重量份数计，分别称取氯化聚氯乙烯树脂50～55份，聚甲基丙烯酸树脂20～30份，聚苯乙烯8份；按上述配方将称量好的物质加入进高速混合机中混合，混合时间为13min，将混合完成的材料投入进双螺杆挤出机进行挤出造粒，得到一种氯化聚氯乙烯(CPVC)树脂粒料；(2)将上述得到的氯化聚氯乙烯(CPVC)树脂粒料加入密炼机中进行密炼，对密炼机进行减压加热，同时通入氮气；(3)密炼完成后，在160℃，17MPa的压力下，用热压法制备出2cm厚的氯化聚氯乙烯(CPVC)板材；并且将所有的氯化聚氯乙烯(CPVC)板材在125℃下，进行48小时的退火处理；(4)将上述生产的氯化聚氯乙烯(CPVC)板材使用电子加速器对产品进行进行辐照交联，改善产品性能，得到一种耐热氧和光老的CPVC板材制造技术。
2.根据权利要求1所述的一种耐热氧和光老的CPVC板材制造技术，其特征在于：所述的挤出参数为混合机转速为800～1000r/min，双螺杆挤出机各区温度为一区：180℃～185℃，二区：185℃～190℃，三区：190℃～195℃；挤出机转速50r/min。
3.根据权利要求1所述的一种耐热氧和光老的CPVC板材制造技术，其特征在于：所述的密炼温度为180℃，转子转速50r/min。
4.根据权利要求1所述的一种耐热氧和光老的CPVC板材制造技术，其特征在于：所述的电子加速器的电子能量及束流强度分别为5MeV，200μA，剂量率100kGy/s。
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2021
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