CN116694000A - 一种具有皮纹效果的pvc型材及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种具有皮纹效果的PVC型材及其制备方法，属于PVC材料技术领域。本申请公开的PVC型材包括以重量份计的如下组分：PVC树脂100份，沉淀硫酸钡28~32份，硬脂酸0.8~1.2份，石蜡1.4~1.8份，CPE增韧剂4~8份、热稳定剂1~3份、耐候剂1.4~1.8份、钛白粉6~10份。本申请PVC型材在挤出成型时表面即具有均匀皮纹，皮纹真实度高，可省却喷漆或贴皮纹等二次皮纹加工，且该PVC型材兼具优良的力学性能。
Description
技术领域
本申请涉及PVC材料技术领域，具体涉及一种具有皮纹效果的PVC型材及其制备方法。
背景技术
聚氯乙烯(PVC)是五大通用合成树脂中产量最大的品种，其具有阻燃、耐腐蚀、电绝缘性好、成本低廉等优点，可广泛应用于包装材料、人造革、塑料制品和板材等领域。近年来，随着人们审美要求的提高，具有立体纹理效果的PVC制品越来越受到消费者的欢迎。
目前市面上具有皮纹效果的PVC制品基本都是通过对PVC基材表面进行二次加工如贴皮纹膜或者涂漆方式得到，此种方式不仅操作复杂而且得到的皮纹真实度不高。
发明内容
针对现有技术中的问题，本申请提供一种具有皮纹效果的PVC型材及其制备方法，该PVC型材在挤出成型时表面即具有均匀皮纹，皮纹真实度高，可省却喷漆或贴皮纹等二次皮纹加工过程。
第一方面，本申请提供一种具有皮纹效果的PVC型材，采用如下的技术方案：
一种具有皮纹效果的PVC型材，包括以重量份计的如下组分：PVC树脂100份，沉淀硫酸钡28～32份，硬脂酸0.8～1.2份，石蜡1.4～1.8份，CPE增韧剂4～8份、热稳定剂1～3份、耐候剂1.4～1.8份、钛白粉6～10份。
通过采用上述方案，本申请PVC型材在挤出成型时表面即具有均匀皮纹，皮纹真实度高，可省却喷漆或贴皮纹等二次皮纹加工，同时本申请PVC型材还具有优异的综合力学性能。
优选地，所述的具有皮纹效果的PVC型材，包括以重量份计的如下组分：PVC树脂100份，沉淀硫酸钡30份，硬脂酸1份，石蜡1.6份，CPE增韧剂6份、热稳定剂2份、耐候剂1.6份、钛白粉8份。经进一步实验得知，PVC型材原料配方优选为上述数值时，所得PVC型材的综合力学性能更好。
优选地，所述的CPE增韧剂为CPE135。CPE135具有降低材料脆性和提高材料抗冲击性能的功能，有利于提高PVC型材的韧性。此外，CPE135的添加还可以与沉淀硫酸钡一起到协同增韧的作用。
优选地，所述的热稳定剂为有机锡热稳定剂。有机锡热稳定剂具有良好的耐热性和透明性，有机锡热稳定剂的加入有利于提高PVC型材的耐热性和透明性。
优选地，所述的耐候剂为UV紫外线吸收剂与BASF抗氧化剂按照质量比20:28混合后的混合物。耐候剂的加入有利于提高PVC型材的耐候性。
进一步优选地，所述的UV紫外线吸收剂为UV326，和/或，所述的BASF抗氧化剂为BASF 1010。
优选地，所述的PVC树脂为SG5 PVC树脂粉。
第二方面，本申请提供上述具有皮纹效果的PVC型材的制备方法，采用如下的技术方案：
上述具有皮纹效果的PVC型材的制备方法，包括如下步骤：
S1，按上述配方量称取各原料，备用；
S2，将S1中称取的PVC树脂、沉淀硫酸钡、硬脂酸、石蜡和钛白粉共同加入到捏合机中，经捏合机捏合分散，得到预混料；
S3，将S1中称取的CPE增韧剂、热稳定剂、耐候剂预混合后加入到步骤S2中的预混料中，继续捏合分散均匀后由挤出机造粒，造好粒料后经模具挤出冷却成型，得目标PVC型材。
通过采用上述方案，本申请可以在不对PVC型材表面进行二次皮纹加工情况下直接获得表面具有均匀皮纹的PVC型材，简化具有皮纹效果的PVC制品的制备工艺，提升生产效率。此外，本申请通过优化原料的捏合方式，即先将部分配方原料混合后捏合成预混料再加入其它配方原料继续捏合分散，可以提高体系的分散性能，改善体系中各成分之间的相容性，从而提高PVC型材的综合性能。
优选地，步骤S2中的捏合温度为75～80℃，捏合时间为5～10min，捏合转速为800～1000r/min。
优选地，步骤S3中的捏合温度为95～100℃，捏合时间为10～15min，捏合转速为1000～1500r/min。
优选地，步骤S3中采用双螺杆挤出机造粒，其加工工艺如下：挤出温度165～180℃，喂料速度15～30rpm，螺杆转速30～45rpm。
从以上描述可以看出，本申请具备以下优点：
1.本申请通过选择恰当的原料和合理的工艺，可在不对PVC型材表面进行二次皮纹加工情况下直接获得表面具有皮纹效果的PVC型材，简化具有皮纹效果的PVC制品的制备工艺，提升生产效率。
2.本申请PVC型材表面具有均匀皮纹，皮纹真实度高，同时还具有优良的综合力学性能。
附图说明
图1为实施例1中PVC型材的产品图；
图2为对比例1中的PVC型材的产品图；
图3为对比例2中的PVC型材的产品图；
具体实施方式
目前市面上具有皮纹效果的PVC制品基本都是通过对PVC基材表面进行贴皮纹膜或者涂漆等二次皮纹加工得到，发明人在研究中发现，当采用沉淀硫酸钡协同其它添加剂共同对PVC树脂共混改性时，不仅可以在PVC型材表面产生具有自然实感的皮纹效果，省却喷漆或贴皮纹等二次皮纹加工过程，还可以大幅提升PVC型材的断裂伸长率、缺口冲击强度和拉伸强度，从而提升PVC型材的综合力学性能。
下面结合实施例，对本申请进行具体描述。本申请要保护的范围不限于下列实施例。
如不作特殊说明，本申请所涉及原料皆可通过普通的商业途径获得。
实施例
实施例1
本实施例提供一种PVC型材，包括以重量份计的如下组分：SG5 PVC树脂粉100份，沉淀硫酸钡30份，硬脂酸1份，石蜡1.6份，CPE135 6份、有机锡热稳定剂2份、UV3260.933份、BASF 1010 0.667份、钛白粉8份。
上述PVC型材的制备方法，包括如下步骤：
S1，按上述配方量称取各原料，备用；
S2，将S1中称取的PVC树脂、沉淀硫酸钡、硬脂酸、石蜡和钛白粉共同加入到捏合机中，经捏合机捏合分散，得到预混料；
S3，将S1中称取的CPE增韧剂、热稳定剂、耐候剂预混合后加入到步骤S2中的预混料中，继续捏合分散均匀后由挤出机造粒，造好粒料后经模具挤出冷却成型，得目标PVC型材；其中，步骤S2中的捏合温度为80℃，捏合时间为8min，捏合转速为900r/min；步骤S3中的捏合温度为100℃，捏合时间为12min，捏合转速为1200r/min；步骤S3中采用双螺杆挤出机造粒，其加工工艺如下：挤出温度175℃，喂料速度25rpm，螺杆转速40rpm。
目标PVC型材的产品图如图1所示，由图1可以看到，目标PVC型材表面具有明显的皮纹。
实施例2
本实施例提供一种PVC型材，包括以重量份计的如下组分：SG5 PVC树脂粉100份，沉淀硫酸钡28份，硬脂酸0.8份，石蜡1.4份，CPE135 4份、有机锡热稳定剂1份、UV3260.817份、BASF 1010 0.583份、钛白粉6份。
上述PVC型材的制备方法，包括如下步骤：
S1，按上述配方量称取各原料，备用；
S2，将S1中称取的PVC树脂、沉淀硫酸钡、硬脂酸、石蜡和钛白粉共同加入到捏合机中，经捏合机捏合分散，得到预混料；
S3，将S1中称取的CPE增韧剂、热稳定剂、耐候剂预混合后加入到步骤S2中的预混料中，继续捏合分散均匀后由挤出机造粒，造好粒料后经模具挤出冷却成型，得目标PVC型材；其中，步骤S2中的捏合温度为80℃，捏合时间为8min，捏合转速为900r/min；步骤S3中的捏合温度为100℃，捏合时间为12min，捏合转速为1200r/min；步骤S3中采用双螺杆挤出机造粒，其加工工艺如下：挤出温度175℃，喂料速度25rpm，螺杆转速40rpm。
实施例3
本实施例提供一种PVC型材，包括以重量份计的如下组分：SG5 PVC树脂粉100份，沉淀硫酸钡32份，硬脂酸1.2份，石蜡1.8份，CPE135 8份、有机锡热稳定剂3份、UV3261.05份、BASF 1010 0.75份、钛白粉10份。
上述PVC型材的制备方法，包括如下步骤：
S1，按上述配方量称取各原料，备用；
S2，将S1中称取的PVC树脂、沉淀硫酸钡、硬脂酸、石蜡和钛白粉共同加入到捏合机中，经捏合机捏合分散，得到预混料；
S3，将S1中称取的CPE增韧剂、热稳定剂、耐候剂预混合后加入到步骤S2中的预混料中，继续捏合分散均匀后由挤出机造粒，造好粒料后经模具挤出冷却成型，得目标PVC型材；其中，步骤S2中的捏合温度为80℃，捏合时间为8min，捏合转速为900r/min；步骤S3中的捏合温度为100℃，捏合时间为12min，捏合转速为1200r/min；步骤S3中采用双螺杆挤出机造粒，其加工工艺如下：挤出温度175℃，喂料速度25rpm，螺杆转速40rpm。
实施例4
本实施例提供一种PVC型材，包括以重量份计的如下组分：SG5 PVC树脂粉100份，沉淀硫酸钡30份，硬脂酸1份，石蜡1.6份，CPE135 6份、有机锡热稳定剂2份、UV3260.933份、BASF 1010 0.667份、钛白粉8份。
上述PVC型材的制备方法，包括如下步骤：
S1，按上述配方量称取各原料，备用；
S2，将S1中称取的PVC树脂、沉淀硫酸钡、硬脂酸、石蜡和钛白粉共同加入到捏合机中，经捏合机捏合分散，得到预混料；
S3，将S1中称取的CPE增韧剂、热稳定剂、耐候剂预混合后加入到步骤S2中的预混料中，继续捏合分散均匀后由挤出机造粒，造好粒料后经模具挤出冷却成型，得目标PVC型材；其中，步骤S2中的捏合温度为75℃，捏合时间为5min，捏合转速为800r/min；步骤S3中的捏合温度为95℃，捏合时间为10min，捏合转速为1000r/min；步骤S3中采用双螺杆挤出机造粒，其加工工艺如下：挤出温度165℃，喂料速度15rpm，螺杆转速30rpm。
实施例5
本实施例提供一种PVC型材，包括以重量份计的如下组分：SG5 PVC树脂粉100份，沉淀硫酸钡30份，硬脂酸1份，石蜡1.6份，CPE135 6份、有机锡热稳定剂2份、UV3260.933份、BASF 1010 0.667份、钛白粉8份。
上述PVC型材的制备方法，包括如下步骤：
S1，按上述配方量称取各原料，备用；
S2，将S1中称取的PVC树脂、沉淀硫酸钡、硬脂酸、石蜡和钛白粉共同加入到捏合机中，经捏合机捏合分散，得到预混料；
S3，将S1中称取的CPE增韧剂、热稳定剂、耐候剂预混合后加入到步骤S2中的预混料中，继续捏合分散均匀后由挤出机造粒，造好粒料后经模具挤出冷却成型，得目标PVC型材；其中，步骤S2中的捏合温度为80℃，捏合时间为10min，捏合转速为1000r/min；步骤S3中的捏合温度为95℃，捏合时间为15min，捏合转速为1500r/min；步骤S3中采用双螺杆挤出机造粒，其加工工艺如下：挤出温度180℃，喂料速度30rpm，螺杆转速45rpm。
对比例1
本对比例提供一种PVC型材，其与实施例1的区别仅在于，采用碳酸钙等质量替换沉淀硫酸钡。
本对比例PVC采用与实施例1相同的制备方法制备，制备的PVC型材的产品图如图2所示，由图2可以看到，本对比例PVC型材表面光滑平整。
对比例2
本对比例提供一种PVC型材，其与实施例1的区别仅在于，采用二氧化钛等质量替换沉淀硫酸钡。
本对比例PVC采用与实施例1相同的制备方法制备，制备的PVC型材的产品图如图3所示，由图3可以看到，本对比例PVC型材表面光滑平整。
对比例3
本对比例提供一种PVC型材，其与实施例1的区别仅在于，PVC型材中的沉淀硫酸钡为35重量份。
本对比例PVC采用与实施例1相同的制备方法制备。
对比例4
本对比例提供一种PVC型材，其与实施例1的区别仅在于，PVC型材中的沉淀硫酸钡为25重量份。
本对比例PVC采用与实施例1相同的制备方法制备。
测试例
将实施例1～3和对比例1～4制备的PVC型材，依据标准ISO 868对PVC型材的硬度进行测试，依据标准ISO 527对PVC型材的断裂伸长率和拉伸强度进行测试，依据标准GB/T1843-1996对PVC型材的缺口冲击强度进行测试。结果如表1所示。
表1
| 焊带类型 | 硬度 | 断裂伸长率％ | 拉伸强度MPa | 缺口冲击强度KJ/m2 |
| 实施例1 | 83 | 162.9 | 37.8 | 67.7 |
| 实施例2 | 82 | 151.6 | 38.2 | 59.8 |
| 实施例3 | 84 | 153.7 | 36.9 | 61.0 |
| 对比例1 | 82 | 42.8 | 31.9 | 12.2 |
| 对比例2 | 81 | 35.5 | 29.6 | 10.1 |
| 对比例3 | 85 | 132.9 | 34.7 | 48.9 |
| 对比例4 | 81 | 144.4 | 38.4 | 54.6 |
由表1可以看到，虽然对比例1-2中的PVC型材硬度与实施例1中的PVC型材的硬度相差不大，但对比例1-2的中PVC型材的断裂伸长率、缺口冲击强度和拉伸强度均明显低于实施例1，这说明，采用沉淀硫酸钡填充的PVC型材的断裂伸长率、缺口冲击强度和拉伸强度均明显优于采用碳酸钙和二氧化钛填充的PVC型材，采用沉淀硫酸钡填充的PVC型材的断裂伸长率和缺口冲击强度明显优于采用碳酸钙和二氧化钛填充的PVC型材，这可能是因为沉淀硫酸钡与CPE增韧剂可以起到协同增韧作用，从而使得PVC型材在受冲击力过程中其裂纹扩展更易被钝化终止，采用沉淀硫酸钡填充的PVC型材的拉伸强度明显优于采用碳酸钙和二氧化钛填充的PVC型材，这意味着，采用沉淀硫酸钡填充的PVC型材在受到拉伸载荷时沉淀硫酸钡与PVC基体的粘接更牢固，沉淀硫酸钡也能起到部分承载作用。
由表1还可以看到，虽然实施例2、对比例4中的PVC型材的拉伸强度比实施例1中的PVC型材略高，但实施例2、对比例4中的PVC型材的断裂伸长率和缺口冲击强度远远低于实施例1中的PVC型材，实施例3、对比例3中的PVC型材的断裂伸长率、缺口冲击强度和拉伸强度均远远低于实施例1中的PVC型材，这说明，当采用沉淀硫酸钡填充PVC型材时，沉淀硫酸钡相对PVC树脂的用量过低或过高均不利于PVC型材断裂伸长率和缺口冲击强度乃至综合力学性能的提升，在其它相同条件下，当沉淀硫酸钡相对PVC树脂用量为30％时，所得PVC型材的综合力学性能最佳。
可以理解的是，以上关于本申请的具体描述，仅用于说明本申请而并非受限于本申请实施例所描述的技术方案。本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本申请进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种具有皮纹效果的PVC型材，其特征在于，包括以重量份计的如下组分：PVC树脂100份，沉淀硫酸钡 28~32份，硬脂酸 0.8~1.2份，石蜡 1.4~1.8份，CPE增韧剂 4~8份、热稳定剂 1~3份、耐候剂 1.4~1.8份、钛白粉 6~10份。
2.如权利要求1所述的具有皮纹效果的PVC型材，其特征在于，所述的具有皮纹效果的PVC型材包括以重量份计的如下组分：PVC树脂 100份，沉淀硫酸钡 30份，硬脂酸 1份，石蜡1.6份，CPE增韧剂 6份、热稳定剂 2份、耐候剂 1.6份、钛白粉 8份。
3.如权利要求1所述的具有皮纹效果的PVC型材，其特征在于，所述的CPE增韧剂为CPE135。
4.如权利要求1所述的具有皮纹效果的PVC型材，其特征在于，所述的热稳定剂为有机锡热稳定剂。
5.如权利要求1所述的具有皮纹效果的PVC型材，其特征在于，所述的耐候剂为UV紫外线吸收剂与BASF抗氧化剂按照质量比20:28混合后的混合物。
6.如权利要求5所述的具有皮纹效果的PVC型材，其特征在于，所述的UV紫外线吸收剂为UV326，和/或，所述的BASF抗氧化剂为BASF 1010。
7.如权利要求1所述的具有皮纹效果的PVC型材，其特征在于，所述的PVC树脂为SG5PVC树脂粉。
8.如权利要求1~7任一所述的具有皮纹效果的PVC型材的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1，按配方量称取各原料，备用；
S2，将S1中称取的PVC树脂、沉淀硫酸钡、硬脂酸、石蜡和钛白粉共同加入到捏合机中，经捏合机捏合分散，得到预混料；
S3，将S1中称取的CPE增韧剂、热稳定剂、耐候剂预混合后加入到步骤S2中的预混料中，继续捏合分散均匀后由挤出机造粒，造好粒料后经模具挤出冷却成型，得目标PVC型材。
9.如权利要求8所述的具有皮纹效果的PVC型材的制备方法，其特征在于，步骤S2中的捏合温度为75~80℃，捏合时间为5~10min，捏合转速为800~1000r/min；步骤S3中的捏合温度为95~100℃，捏合时间为10~15min，捏合转速为1000~1500r/min。
10.如权利要求8所述的具有皮纹效果的PVC型材的制备方法，其特征在于，步骤S3中采用双螺杆挤出机造粒，其加工工艺如下：挤出温度165~180℃，喂料速度15~30rpm，螺杆转速30~45rpm。
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