CN116003933A - 一种聚氯乙烯不规则注塑件组合物粒料的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种聚氯乙烯不规则注塑件组合物粒料的制备方法。所属一种聚氯乙烯不规则注塑件组合物专用粒料，按重量份计包括以下组份：聚氯乙烯SG‑5型树脂50～80份、超低聚合度聚氯乙烯树脂20～50份、热稳定剂3.0～8.0份、加工改性助剂2.0～8.0份、氯乙烯‑丙烯酸酯共聚物树脂10.0～15份、氯乙烯‑醋酸乙烯共聚树脂5.0～10份、聚氯乙烯增韧改性剂3.0‑8.0份、硬脂酸0.3～0.9份、PE蜡0.3～0.9份、石蜡0.2～0.5份、增塑剂0.5～4.0份、碳酸钙10～35份、钛白粉1.0～5.0份。本发明上述一种聚氯乙烯不规则注塑件组合物专用粒料可以很好的应用于聚氯乙烯不规则注塑件的制备中，注塑件制品表面光洁、热稳定性高、抗冲强度高，能够满足对流动性要求高及注塑不规则复杂的聚氯乙烯注塑件的要求。
Description
技术领域
本发明涉及聚氯乙烯注塑件领域，尤其涉及一种聚氯乙烯不规则注塑件组合物粒料的制备方法。
背景技术
硬质聚氯乙烯管材、管件制品以其性能好、易加工、成本低、耐腐蚀、易维修安装等特点在建材市场上大量地取代钢管、铸铁管材、管件。塑料加工行业在注塑成型聚氯乙烯注塑件时，目前一般采用聚合度为700-800的聚氯乙烯树脂为基料。但在加工过程中一般都存在以下两个不足之处：(1)容易发黄、发红；（2)制品表面会存在晶点和黑黄点；（3）树脂干粉流动性和加工流变性相对较差，易造成制品表面光洁度不佳，且挤出速度较慢、注塑时发粘和发焦。采用SG-5型聚氯乙烯树脂为基料注塑聚氯乙烯注塑件时，成型加工的流动性较差，注塑颇为困难，一般极少采用。随着市场经济的发展，在树脂型号短缺或供货渠道、价格等发生变化的情况下，采用SG-5型聚氯乙烯树脂为基料注塑成型的注塑件成为一项需要解决的新课题，它不仅可满足厂家的需求，还能降低成本，消化本公司原料，这样就对注塑专用料的流动性能和配方技术提出了更高的要求。
中国专利CN105086236 A公开了“一种硬质聚氯乙烯(U - 聚氯乙烯)塑料及其管件和制作方法”。本发明公开了一种硬质聚氯乙烯(U - 聚氯乙烯)塑料及其管件和制备方法。所述U - 聚氯乙烯塑料由以下质量份的组分制成聚氯乙烯树脂100份,固体增塑剂0.5～5份，热稳定剂1～6份，加工改性助剂1～5份，抗冲改性助剂2～10份,润滑剂0.1～2份；所述固体增塑剂为聚醚和醇酯的共聚反应而成的化合物，或复合酯类化合物中的一种或几种混合物。本发明上述U - 聚氯乙烯塑料可以很好的应用于U - 聚氯乙烯管件的制备，满足加工的要求，而且所用固体增塑剂是一种无毒的高分子聚合物，与的相容性很好，在使用过程中不会析出迁移到制品的表面,还能显著提高材料的刚性强度、产品的维卡和液压性能、提升产品的整体质量。该专利大量使用塑料注塑通用聚氯乙烯树脂，树脂干粉料加工流动性相对较差，挤出速度较慢、注塑时容易发粘和发焦，易造成制品表面光洁度不佳，并拉伸强度低，断裂伸长率也不理想，无法满足对流动性要求高及注塑不规则复杂的聚氯乙烯注塑件的要求。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种采用SG-5型聚氯乙烯树脂与超低聚合度聚氯乙烯树脂按一定占比通过物理熔融捏合改性得到一种聚氯乙烯不规则注塑件组合物专用粒料；本发明的目的之二在于提供一种聚氯乙烯不规则注塑件组合物粒料的制备方法。
本发明的目的之一采用如下技术方案实现：
一种聚氯乙烯不规则注塑件组合物专用粒料，在所述一种聚氯乙烯不规则管件注塑专用料制备过程中添加热稳定剂、加工改性助剂、氯乙烯-丙烯酸酯共聚物树脂、氯乙烯-醋酸乙烯共聚树脂、聚氯乙烯增韧改性剂、硬脂酸、PE蜡、增塑剂、碳酸钙、钛白粉组成的物理改性配方体系。
进一步地，所述一种聚氯乙烯不规则注塑件组合物专用粒料配方体系中，按重量份计包括以下组份：聚氯乙烯SG-5型树脂50～80份、超低聚合度聚氯乙烯树脂20～50份、热稳定剂3.0～8.0份、加工改性助剂2.0～8.0份、氯乙烯-丙烯酸酯共聚物树脂10.0～15份、氯乙烯-醋酸乙烯共聚树脂5.0～10份、聚氯乙烯增韧改性剂3.0～8.0份、硬脂酸0.3～0.9份、PE蜡0.3～0.9份、石蜡0.2～0.5份、增塑剂0.5～4.0份、碳酸钙10～35份、钛白粉1.0～5.0份。
所述的超低聚合度聚氯乙烯树脂平均聚合度为300-600，该树脂相对分子质量较小、表观密度高、熔融及凝胶化温度低、熔融黏度低、与其他高分子材料具有极好的相容性和“分子内增塑”作用，提高聚氯乙烯注塑制品的加工性能。
所述的氯乙烯-丙烯酸酯共聚树脂的平均聚合度为300-500，丙烯酸酯的含量占氯乙烯-丙烯酸酯共聚树脂的质量分数10-60%。优选30～40%，降低小分子增塑剂的用量，提高小分子增塑剂与改性PVC的相容性，改善树脂加工性能，提高聚氯乙烯树脂注塑制品的抗冲强度。
所述的氯乙烯-醋酸乙烯酯共聚树脂的平均聚合度为250～400，醋酸乙烯酯的含量占氯乙烯-醋酸乙烯酯共聚树脂的质量分数5～20%。优选10～15%，提高加工流动性和制品表面光洁度。
所述的加工改性助剂为甲基丙烯酸甲酯/丙烯酸酯共聚物，甲基丙烯酸甲酯/苯乙烯共聚物.丙烯腈/苯乙烯的共聚物中的一种或几种的混合物。降低熔融黏度，提高物料流动性促进塑化。
所述的聚氯乙烯增韧改性剂为改性聚氯乙烯树脂、氯化聚乙烯、丁二烯/丙烯腈共聚物、丙烯酸酯类共聚物中的一种或几种的混合物。其外观为白色粉末；表观密度≥0.35g/cm3；筛余物（30目)：≤2.0%；挥发物：≤0.5%，聚氯乙烯增韧改性剂一种具有抗冲改性作用的新型绿色增韧高分子材料，该产品以化学改性的特种聚氯乙烯树脂为主要原料的增韧改性类产品，能够促进塑化、增强聚氯乙烯熔体加工流动性，并且能够赋予聚氯乙烯注塑制品更好的韧性和低温抗冲性能。
本发明的目的之二采用如下技术方案实现：
上述一种聚氯乙烯不规则注塑件组合物粒料的制备方法，包括以下步骤：
1、高速捏合改性是一种聚氯乙烯不规则注塑件组合物粒料制备第1道工序，具有十分重要的作用。将聚氯乙烯SG-5型树脂、超低聚合度聚氯乙烯树脂、氯乙烯-丙烯酸酯共聚物树脂、氯乙烯-醋酸乙烯共聚树脂、聚氯乙烯增韧改性剂、增塑剂、各种助剂按配比称量后，启动热混捏合改性设备，在高搅混料系统低速下投入聚氯乙烯SG-5型树脂、超低聚合度聚氯乙烯树脂、氯乙烯-丙烯酸酯共聚物树脂、氯乙烯-醋酸乙烯共聚树脂，1分钟后启动高速，40～45℃时投入加工改性助剂、聚氯乙烯增韧改性剂；70～80℃时投入增塑剂、活化料、及其它助剂，热混捏合改性放料温度100℃，冷混放料温度45℃。
2、将上述步骤（1）得到的混配均匀的一种聚氯乙烯不规则注塑件组合物专用干粉料，加入到塑料挤出机，完全塑化后进行挤出造粒。
进一步地，上述步骤（1）使用气源：压缩空气0.39～0.49Mpa；用气量为: 0.4m³/min。冷混出料额定温度为45℃，冷却水温度控制在 13～14℃。
进一步地，上述步骤（2）造粒温度设定一区温度155～165℃，二区165～170℃，三区175～180℃，机头180～185℃。
相比现有技术，本发明具有以下有益效果
本发明的一种聚氯乙烯不规则注塑件组合物具有相对分子质量较小、表观密度高、熔融及凝胶化温度低、熔融黏度低、塑化时间短、加工性能优良等优点，加工过程中可以少加增塑剂，不会出现因增塑剂迁移而加速制品老化的现象。与其他通用聚氯乙烯注塑件使用的聚氯乙烯树脂基料相比，制品表面光洁、热稳定性高、抗冲强度高，能够赋予聚氯乙烯注塑制品更好的韧性和低温抗冲性能，并且能够满足对流动性要求高及注塑不规则复杂的聚氯乙烯注塑件的要求。
具体实施方式：
实施例1：
一种聚氯乙烯不规则注塑件组合物，它包括如下重量份数的组分：
聚氯乙烯(SG-5)树脂80份、超低聚合度聚氯乙烯树脂20份、热稳定剂4.8份、加工改性助剂2.5份、氯乙烯-丙烯酸酯共聚物10份、氯乙烯-醋酸乙烯共聚树脂5份、聚氯乙烯增韧改性剂4份、硬脂酸0.6份、PE蜡0.6份、石蜡0.3份、增塑剂2份、碳酸钙25份、钛白粉2份。
一种聚氯乙烯不规则注塑件组合物粒料的制备方法如下：
A.将聚氯乙烯SG-5型树脂、超低聚合度聚氯乙烯树脂、氯乙烯-丙烯酸酯共聚物树脂、氯乙烯-醋酸乙烯共聚树脂、聚氯乙烯增韧改性剂、增塑剂、各种助剂按配比称量后，启动热混捏合改性设备，在高搅混料系统低速下投入聚氯乙烯SG-5型树脂、超低聚合度聚氯乙烯树脂，氯乙烯-丙烯酸酯共聚物树脂、氯乙烯-醋酸乙烯共聚树脂，1分钟后启动高速，40～45℃时投入加工改性助剂、聚氯乙烯增韧改性剂；70～80℃时投入增塑剂、活化料、及其它助剂，热混捏合改性放料温度100℃，冷混放料温度45℃放料，待用。
B.将混好的混配料加入平行双螺杆或锥形双螺杆挤出机进行挤出造粒,得到颗粒均匀的粒料，挤出机的温度设定：一区温度155℃，二区165℃，三区175℃，机头180℃。
实施例2：
一种聚氯乙烯不规则注塑件组合物，它包括如下重量份数的组分：
聚氯乙烯SG-5型树脂70份、超低聚合度聚氯乙烯树脂30份、热稳定剂4.8份、加工改性助剂2.5份、氯乙烯-丙烯酸酯共聚物10份、氯乙烯-醋酸乙烯共聚树脂5份、聚氯乙烯增韧改性剂4份、硬脂酸0.6份、PE蜡0.6份、石蜡0.3份、增塑剂2份、碳酸钙25份、钛白粉2份。
一种聚氯乙烯不规则注塑件组合物粒料的制备方法如下：
A.将聚氯乙烯SG-5型树脂、超低聚合度聚氯乙烯树脂、氯乙烯-丙烯酸酯共聚物树脂、氯乙烯-醋酸乙烯共聚树脂、聚氯乙烯增韧改性剂、增塑剂、各种助剂按配比称量后，启动热混捏合改性设备，在高搅混料系统低速下投入聚氯乙烯SG-5型树脂、超低聚合度聚氯乙烯树脂，氯乙烯-丙烯酸酯共聚物树脂、氯乙烯-醋酸乙烯共聚树脂，1分钟后启动高速，40～45℃时投入加工改性助剂、聚氯乙烯增韧改性剂；70～80℃时投入增塑剂、活化料、及其它助剂，热混捏合改性放料温度100℃，冷混放料温度45℃放料，待用。
B.将混好的混配料加入平行双螺杆或锥形双螺杆挤出机进行挤出造粒,得到颗粒均匀的粒料，挤出机的温度设定：一区温度155℃，二区165℃，三区175℃，机头180℃。
实施例3：
一种聚氯乙烯不规则注塑件组合物，它包括如下重量份数的组分：
聚氯乙烯SG-5型树脂60份、超低聚合度聚氯乙烯树脂40份、热稳定剂4.8份、加工改性助剂2.5份、氯乙烯-丙烯酸酯共聚物10份、氯乙烯-醋酸乙烯共聚树脂5份、聚氯乙烯增韧改性剂4份、硬脂酸0.6份、PE蜡0.6份、石蜡0.3份、增塑剂2份、碳酸钙25份、钛白粉2份。
一种聚氯乙烯不规则注塑件组合物粒料的制备方法如下：
A.将聚氯乙烯SG-5型树脂、超低聚合度聚氯乙烯树脂、氯乙烯-丙烯酸酯共聚物树脂、氯乙烯-醋酸乙烯共聚树脂、聚氯乙烯增韧改性剂、增塑剂、各种助剂按配比称量后，启动热混捏合改性设备，在高搅混料系统低速下投入聚氯乙烯SG-5型树脂、超低聚合度聚氯乙烯树脂，氯乙烯-丙烯酸酯共聚物树脂、氯乙烯-醋酸乙烯共聚树脂，1分钟后启动高速，40～45℃时投入加工改性助剂、聚氯乙烯增韧改性剂；70～80℃时投入增塑剂、活化料、及其它助剂，热混捏合改性放料温度100℃，冷混放料温度45℃放料，待用。
B.将混好的混配料加入平行双螺杆或锥形双螺杆挤出机进行挤出造粒,得到颗粒均匀的粒料，挤出机的温度设定：一区温度155℃，二区165℃，三区175℃，机头180℃。
实施例4：
一种聚氯乙烯不规则注塑件组合物，它包括如下重量份数的组分：
聚氯乙烯SG-5型树脂50份、超低聚合度聚氯乙烯树脂50份、热稳定剂4.8份、加工改性助剂2.5份、氯乙烯-丙烯酸酯共聚物10份、氯乙烯-醋酸乙烯共聚树脂5份、聚氯乙烯增韧改性剂4份、硬脂酸0.6份、PE蜡0.6份、石蜡0.3份、增塑剂2份、碳酸钙25份、钛白粉2份。
一种聚氯乙烯不规则注塑件组合物粒料的制备方法如下：
A.将聚氯乙烯SG-5型树脂、超低聚合度聚氯乙烯树脂、氯乙烯-丙烯酸酯共聚物树脂、氯乙烯-醋酸乙烯共聚树脂、聚氯乙烯增韧改性剂、增塑剂、各种助剂按配比称量后，启动热混捏合改性设备，在高搅混料系统低速下投入聚氯乙烯SG-5型树脂、超低聚合度聚氯乙烯树脂，氯乙烯-丙烯酸酯共聚物树脂、氯乙烯-醋酸乙烯共聚树脂，1分钟后启动高速，40～45℃时投入加工改性助剂、聚氯乙烯增韧改性剂；70～80℃时投入增塑剂、活化料、及其它助剂，热混捏合改性放料温度100℃，冷混放料温度45℃放料，待用。
B.将混好的混配料加入平行双螺杆或锥形双螺杆挤出机进行挤出造粒,得到颗粒均匀的粒料，挤出机的温度设定：一区温度155℃，二区165℃，三区175℃，机头180℃。
实施例5：
将上述实施例1～4生产的一种聚氯乙烯不规则注塑件组合物专用粒料,与现有聚氯乙烯SG-7、SG-5型树脂注塑件注塑基料进行性能对比，结果如下表1、表2所示：
表1 聚氯乙烯注塑件混配料流变数据
| 配方编号 | 加料峰（N·m） | 最小扭矩/（N·m） | 最大扭矩/（N·m） | 平衡扭矩/（N·m） | 塑化时间/s | 温度℃ |
| 1 | 25.8 | 3.2 | 10.1 | 7.2 | 107.7 | 177.2 |
| 2 | 25.2 | 3.9 | 8.9 | 5.8 | 103.7 | 176.8 |
| 3 | 24.7 | 4.0 | 8.7 | 5.7 | 91.3 | 174.9 |
| 4 | 22.0 | 4.1 | 8.5 | 5.4 | 86.8 | 174.0 |
| SG-7 | 25.5 | 2.4 | 10.5 | 7.5 | 129.6 | 187.4 |
| SG-5 | 30 | 2.8 | 13.4 | 8.8 | 374.7 | 192.3 |
表2 聚氯乙烯注塑件制品物理检测数据
| 配方编号 | 拉伸强度MPa | 断裂伸长率% | 弹性模量MPa | <![CDATA[简支梁缺口冲击KJ/m<sup>2</sup>]]> |
| 1 | 46.06 | 17.6 | 3683.76 | 4.34 |
| 2 | 47.19 | 18.00 | 3622.01 | 4.57 |
| 3 | 49.39 | 19.60 | 4142.48 | 4.67 |
| 4 | 53.85 | 20.20 | 3426.82 | 4.43 |
| SG-7 | 35.43 | 14.8 | 3740.3 | 3.85 |
| SG-5 | 56.55 | 22.20 | 3620.00 | 4.98 |
Claims (6)
1.一种聚氯乙烯不规则注塑件组合物,其特征在于：按重量份计包括以下组分：聚氯乙烯SG-5型树脂50～80份、超低聚合度聚氯乙烯树脂20～50份、热稳定剂3.0～8.0份、加工改性助剂2.0～8.0份、氯乙烯-丙烯酸酯共聚物树脂10.0～15份、氯乙烯-醋酸乙烯共聚树脂5.0～10份、聚氯乙烯增韧改性剂3.0-8.0份、硬脂酸0.3～0.9份、PE蜡0.3～0.9份、石蜡0.2～0.5份、增塑剂0.5～4.0份、碳酸钙10～35份、钛白粉1.0～5.0份。
2.根据权利要求1所述一种聚氯乙烯不规则注塑件组合物,其特征在于,所述超低聚合度聚氯乙烯树脂平均聚合度为300～600。
3.根据权利要求1所述一种聚氯乙烯不规则注塑件组合物,其特征在于,所述氯乙烯-丙烯酸酯共聚树脂的平均聚合度为300～500，丙烯酸酯的含量占氯乙烯-丙烯酸酯共聚树脂的质量分数10～60%。
4.根据权利要求1所述一种聚氯乙烯不规则注塑件组合物,其特征在于,所述氯乙烯-醋酸乙烯酯共聚树脂的平均聚合度为250～400，醋酸乙烯酯的含量占氯乙烯-醋酸乙烯酯共聚树脂的质量分数5～20%。
5.根据权利要求1所述一种聚氯乙烯不规则注塑件组合物，其特征在于，所述加工改性助剂为甲基丙烯酸甲酯/丙烯酸酯共聚物，甲基丙烯酸甲酯/苯乙烯共聚物.丙烯腈/苯乙烯的共聚物中的一种或几种的混合物。
6.根据权利要求1所述一种聚氯乙烯不规则注塑件组合物，其特征在于，所述聚氯乙烯增韧改性剂为改性聚氯乙烯树脂、氯化聚乙烯、丁二烯/丙烯腈共聚物、丙烯酸酯类共聚物中的一种或几种的混合物。
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