CN117844144A - 氯化聚氯乙烯树脂组合物、押出板材及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种氯化聚氯乙烯树脂组合物,其包含氯化聚氯乙烯树脂及塑化加工助剂。氯化聚氯乙烯树脂具有80重量份至120重量份的用量、500至1,100的聚合度、及60%至75%的氯含量。塑化加工助剂包含氯乙烯接枝共聚物及丙烯酸酯类化合物。氯乙烯接枝共聚物接枝的官能基为多元酯类及乙烯‑醋酸乙烯酯类的至少其中之一。氯乙烯接枝共聚物的用量为A重量份,丙烯酸酯类化合物的用量为B重量份,且塑化加工助剂的用量符合以下条件:(i)A+B不大于5重量份;(ii)A/(A+B)不小于80%;及(iii)B/(A+B)不大于20%。本发明另公开一种押出板材及其制造方法。借此,CPVC押出板材能具有高耐热性、高韧性、高透明性、低雾度、及优异的加工成形性。
Description
技术领域
本发明涉及一种树脂组合物,特别涉及一种氯化聚氯乙烯树脂组合物及其制造方法。
背景技术
氯化聚氯乙烯(chlorinated polyvinyl chloride,CPVC)是通过聚氯乙烯树脂的氯化而生产的热塑性塑料。氯化聚氯乙烯相较于一般的聚氯乙烯具有更佳的耐热性、耐腐蚀性、及阻燃性。再者,氯化聚氯乙烯具有高的机械强度、柔韧性、及绝缘性,并且具有无污染、不易老化、质量轻、及施工方便…等优点。
采用聚氯乙烯树脂制作的透明制品被广泛地应用在电气领域、汽车领域、医疗领域、及半导体领域。然而,市面上大多数的氯化聚氯乙烯押出板材不具有透明性,或者仅具有较低的透明性,因此在应用上受到诸多的限制,例如:不能使用在有透明度需求的器件上。
专利号CN101421347B公开了一种具有耐热性及光学透明性的氯化聚氯乙烯树脂及其制造方法。该专利以聚苯砜(polyphenyl sulfone,PPSU)及聚对苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate,PET)为主要材料,并且通过添加偶联剂及促进剂,以使聚苯砜(PPSU)与聚对苯二甲酸乙二酯(PET)彼此交联,藉以使得被制备的树脂组合物能达到更好的机械强度及透明度。
专利号CN105295271B公开了一种具有耐热性及光学透明性的氯化聚氯乙烯树脂组合物。该专利将多种助剂与氯化聚氯乙烯树脂复配在一起,尤其是使用高氯酸盐透明改性剂改变了氯化聚氯乙烯的链内的络合以及电子云分布,使得所制备的氯化聚氯乙烯树脂组合物能具有80%以上的透光率及110℃以上的维卡软化温度。
专利号WO2007121046A1公开了一种具有耐热性及光学透明性的氯化聚氯乙烯树脂及其制造方法。该专利比较不同厂牌的CPVC粉。其中,使用Sekisui AmericaCorporation(SAC)的CPVC粉(HA-17F)能具有57.2%的透明度及12.7%的雾度。
以上的专利技术虽然都能使氯化聚氯乙烯树脂具有耐热性以及光学透明性,然而该些专利技术均具有制程复杂、配方稳定性差、及透明度不足等问题。
于是,本发明人有感上述缺陷可以改善,乃特潜心研究并配合科学原理的运用,终于提出一种设计合理且有效改善上述缺陷的本发明。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于,针对现有技术的不足提供一种氯化聚氯乙烯树脂组合物、押出板材及其制造方法。
为了解决上述的技术问题,本发明所采用的其中一技术方案是,提供一种氯化聚氯乙烯树脂组合物,其包括:一氯化聚氯乙烯树脂;其中,所述氯化聚氯乙烯树脂具有80重量份至120重量份的一用量、400至1,100的一聚合度、以及60%至75%的一氯含量;以及一塑化加工助剂;其中,所述塑化加工助剂包含:一氯乙烯接枝共聚物以及一丙烯酸酯类化合物,并且所述氯乙烯接枝共聚物接枝的官能基是选自由:多元酯类以及乙烯-醋酸乙烯酯类,所组成的材料群组的至少其中之一;其中,所述氯乙烯接枝共聚物的用量为A重量份,所述丙烯酸酯类化合物的用量为B重量份,并且所述塑化加工助剂的用量符合以下条件:(i)A+B不大于5重量份;(ii)A/(A+B)不小于80%;及(iii)B/(A+B)不大于20%;其中,所述氯化聚氯乙烯树脂组合物在170℃至200℃的温度下,具有介于50秒至100秒之间的一塑化速率。
优选地,所述氯化聚氯乙烯树脂组合物进一步包括:一透明增韧剂;其中,所述透明增韧剂的一用量是介于0.5重量份至20重量份之间,并且所述透明增韧剂为甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯弹性体。
优选地,所述氯化聚氯乙烯树脂组合物进一步包括:一耐热提升剂;其中,所述耐热提升剂的一用量是介于0.5重量份至30重量份之间,所述耐热提升剂为α-甲基苯乙烯丙烯腈共聚物,并且所述耐热提升剂具有介于115℃至130℃的一热变形温度。
优选地,所述氯化聚氯乙烯树脂组合物进一步包括:一热安定剂;其中,所述热安定剂的一用量介于0.5重量份至10重量份之间,并且所述热安定剂是选自由:硫醇酯有机锡、钙锌安定剂、及滑石类安定剂,所组成的材料群组中的至少其中之一。
优选地,所述氯化聚氯乙烯树脂组合物进一步包括:一辅助热安定剂;其中,所述辅助热安定剂的一用量是介于0.1重量份至3重量份之间,并且所述辅助热安定剂为环氧大豆油。
优选地,所述氯化聚氯乙烯树脂组合物进一步包括:一滑剂;其中,所述滑剂的一用量是介于0.1重量份至1重量份之间,并且所述滑剂是选自由:褐煤蜡、复合酯蜡、聚乙烯蜡、及氧化聚乙烯蜡,所组成的材料群组的至少其中之一。
优选地,所述氯化聚氯乙烯树脂组合物进一步包括:一抗氧化剂;其中,所述抗氧化剂的一用量是介于0.1重量份至3重量份之间,并且所述抗氧化剂是选自由:受阻酚系抗氧化剂及亚磷酸酯系抗氧化剂,所组成的材料群组的至少其中之一。
优选地,所述氯化聚氯乙烯树脂组合物进一步包括:一颜料;其中,所述颜料的一用量是介于0.0001重量份至0.05重量份之间,并且所述颜料是选自由:群青颜料及紫色颜料,所组成的材料群组的至少其中之一。
为了解决上述的技术问题,本发明所采用的另外一技术方案是,提供一种押出板材,其是由如上所述的氯化聚氯乙烯树脂组合物所形成。
为了解决上述的技术问题,本发明所采用的另外一技术方案是,提供一种押出板材的制造方法,包括:将如上所述的氯化聚氯乙烯树脂组合物加入一热拌混合机中;将所述氯乙烯树脂组合物,以介于300RPM至1800RPM之间的一搅拌转速及介于100℃至120℃之间的一加热温度进行混合;将经过混合的所述氯乙烯树脂组合物置入一冷拌混合机,并降温至介于35℃至50℃之间的一冷却温度;以及将经过降温的所述氯乙烯树脂组合物置入一押出机,并于介于170℃至200℃之间的一熔融温度下进行混熔,而后依序经过挤出、成型、冷却、及裁切后,以得到一押出板材。
本发明的其中一有益效果在于,本发明所提供的氯化聚氯乙烯树脂组合物、押出板材及其制造方法,其能通过“一氯化聚氯乙烯树脂;其中,所述氯化聚氯乙烯树脂具有80重量份至120重量份的一用量、400至1,100的一聚合度、以及60%至75%的一氯含量”、“一塑化加工助剂;其中,所述塑化加工助剂包含:一氯乙烯接枝共聚物以及一丙烯酸酯类化合物,并且所述氯乙烯接枝共聚物接枝的官能基是选自由:多元酯类以及乙烯-醋酸乙烯酯类,所组成的材料群组的至少其中之一”及“所述氯乙烯接枝共聚物的用量为A重量份,所述丙烯酸酯类化合物的用量为B重量份,并且所述塑化加工助剂的用量符合以下条件:(i)A+B不大于5重量份;(ii)A/(A+B)不小于80%;及(iii)B/(A+B)不大于20%;所述氯化聚氯乙烯树脂组合物在170℃至200℃的温度下,具有介于50秒至100秒之间的一塑化速率。”的技术方案,以使得CPVC押出板材能具有高耐热性、高韧性、高透明性、低雾度、及优异的加工成形性。再者,所述CPVC押出板材能具有制程简单及配方稳定性佳的优点。
为使能更进一步了解本发明的特征及技术内容,请参阅以下有关本发明的详细说明与图式,然而所提供的图式仅用于提供参考与说明,并非用来对本发明加以限制。
附图说明
图1为根据本发明实施例的押出板材的制造方法的流程示意图。
具体实施方式
以下是通过特定的具体实施例来说明本发明所公开的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所公开的内容了解本发明的优点与效果。本发明可通过其他不同的具体实施例加以施行或应用,本说明书中的各项细节也可基于不同观点与应用,在不悖离本发明的构思下进行各种修改与变更。另外,本发明的附图仅为简单示意说明,并非依实际尺寸的描绘,事先声明。以下的实施方式将进一步详细说明本发明的相关技术内容,但所公开的内容并非用以限制本发明的保护范围。
应当可以理解的是,虽然本文中可能会使用到“第一”、“第二”、“第三”等术语来描述各种组件或者信号,但这些组件或者信号不应受这些术语的限制。这些术语主要是用以区分一组件与另一组件,或者一信号与另一信号。另外,本文中所使用的术语“或”,应视实际情况可能包括相关联的列出项目中的任一个或者多个的组合。
[氯化聚氯乙烯树脂组合物]
本发明实施例提供一种氯化聚氯乙烯树脂组合物(chlorinated polyvinylchloride resin composition),其适合通过一押出制程,以形成为一押出板材,并且所述氯化聚氯乙烯树脂组合物具有高的透明性及耐热性。
为了实现上述目的,本发明实施例的氯化聚氯乙烯树脂组合物至少包含一氯化聚氯乙烯树脂(chlorinated polyvinyl chloride resin,CPVC resin)以及一塑化加工助剂(plasticizing processing aids)。
所述氯化聚氯乙烯树脂的一用量介于80重量份至120重量份、且优选介于90重量份至110重量份。所述氯化聚氯乙烯树脂的一聚合度(degree of polymerization,DP)是介于400至1,100之间、且优选是介于500至1,000之间。所述氯化聚氯乙烯树脂的一氯含量(chlorine content)是介于60%至75%之间、且优选介于65%至70%之间。需说明的是,本申请中所指的「聚合度」为一种衡量聚合物分子大小的指标。以重复单元数为基准,即聚合物大分子链上所含重复单元数目的平均值,也可以称为平均聚合度。另外,本申请中所指的「氯含量」的单位为重量%,其可藉由JIS K 7229所记载的方法而进行测定。
所述塑化加工助剂包含:一氯乙烯接枝共聚物(vinyl chloride graftcopolymer)及选择性地添加一丙烯酸酯类化合物(acrylics,ACR)。
其中,所述氯乙烯接枝共聚物接枝的官能基选自由:多元酯类(polyol ester)及乙烯-醋酸乙烯酯类(ethylene vinyl acetate)所组成的材料群组的至少其中之一。其中,所述氯乙烯接枝共聚物的用量为A重量份,并且所述丙烯酸酯类化合物的用量为B重量份。
在本实施例中,所述塑化加工助剂的用量符合以下条件:
(i)A+B不大于5重量份、优选介于0.5重量份至5重量份之间、且特优选介于0.5重量份至4.5重量份之间。
(ii)A/(A+B)不小于80%、且优选不小于85%。
(iii)B/(A+B)不大于20%、且优选不大于15%。
再者,本发明实施例的氯化聚氯乙烯树脂组合物在170℃至200℃的温度条件下,具有介于50秒至100秒之间的一塑化速率、且优选介于60秒至80秒之间。
需说明的是,涉及组合物的专利经常利用两种方式表示,也即“重量份”及“重量百分数(wt%)”。组合物的“份数表示法”体现各组分之间的比例关系,所以在“份数表示法”中不存在“百分数表示法”中须满足两个“上下限要求的公式以及实施例百分数总和等于100”的限制。所述两个“上下限要求公式”为:单个组分含量上限值加上其余各组分的含量下限值需<=100%;单个组分的含量下限值加上其余各组分的含量上限值需>=100%。若将重量份数转换为百分数表示,说明具有一个百分比基准,也就是有一个总量基准,那必须遵循上下限规则。转换方式举例:例如一种组合物,包括50重量份的A,20重量份的B,转换之后为一种组合物,包括50/(50+20)重量百分数的A、及20/(50+20)重量百分数的B。
根据上述配置,本发明实施例的氯化聚氯乙烯树脂组合物采用氯乙烯接枝共聚物做为主要的塑化加工助剂,所述氯乙烯接枝共聚物与氯化聚氯乙烯树脂具有良好的兼容性,并且可以提供良好的低温塑化能力。所述氯乙烯接枝共聚物能取代或有效减少传统的塑化加工助剂(ACR)的用量。再者,本发明实施例的氯化聚氯乙烯树脂组合物可以在不添加可塑剂可情况下,即可达到低温快速塑化,并且可以抑制氯化聚氯乙烯树脂在高温下裂解黄化的问题,进而提升材料的透明度、改善材料的色相、及降低材料的雾度。
更具体而言,所述氯乙烯接枝共聚物是通过其氯乙烯化学结构与氯化聚氯乙烯树脂(CPCV)具有良好的兼容性,并且是通过接枝的官能基(如:多元酯类或乙烯-醋酸乙烯酯类)提供良好的低温塑化能力。值得一提,在塑化能力方面,接枝的官能基必须选用多元酯类或乙烯-醋酸乙烯酯类才能提供良好的低温塑化能力。若接枝其它种类的官能基,则氯乙烯接枝共聚物将可能无法提供良好的低温塑化能力,进而无法实现本案的技术目的,例如:改善透明度。也就是说,本发明实施例中氯乙烯接枝共聚物接枝的官能基是有经过特殊考虑的。
进一步地说,本发明实施例的氯化聚氯乙烯树脂组合物能利用氯乙烯接枝共聚物而产生外润滑剂的效果,进而降低外润滑剂的用量,并达到提升透明度、降低雾度、及优异的加工成形性的目的。
在本发明的一些实施方式中,为了提升所述氯乙烯接枝共聚物与氯化聚氯乙烯树脂的兼容性并提供良好的低温塑化速率,所述氯乙烯接枝共聚物的氯乙烯含量介于65~85wt%、乙烯基官能基接枝率介于10~15wt%,并且多元酯官能基接枝率介于5~15wt%,但本发明不受限于此。
在本发明的一些实施方式中,所述氯化聚氯乙烯树脂组合物可进一步包含:一透明增韧剂(transparent toughening agent)。
所述透明增韧剂的一用量是介于0.5重量份至20重量份之间、且优选介于1重量份至10重量份之间。
所述透明增韧剂可以例如是甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯弹性体(Methylmethacrylate-Butadiene-Styrene,MBS),但本发明不受限于此。
本发明实施例利用氯乙烯接枝共聚物与氯化聚氯乙烯树脂以及透明增韧剂的兼容性佳,提供良好的协同抗冲击性能,能有效降低抗冲击剂的添加量,且仍能维持抗冲击性、提升热变形温度、并且能降低成本。
在本发明的一些实施方式中,所述氯化聚氯乙烯树脂组合物可进一步包含:一耐热提升剂(heat resistant enhancer)。
所述耐热提升剂的一用量是介于0.5重量份至30重量份之间、且优选介于1重量份至20重量份之间。
所述耐热提升剂可以例如是α-甲基苯乙烯丙烯腈共聚物(alpha-methyl styreneacrylonitrile copolymer),但本发明不受限于此。
本发明实施例采用的α-甲基苯乙烯丙烯腈共聚物具有介于115℃至130℃的一热变形温度、且优选介于120℃至125℃之间。再者,所述α-甲基苯乙烯丙烯腈共聚物与氯化聚氯乙烯树脂的兼容性佳,因此使得押出的板材能具有高的透明度及高的热变形温度。
在本发明的一些实施方式中,所述氯化聚氯乙烯树脂组合物可进一步包含:一热安定剂(heat stabilizer)。
所述热安定剂的一用量介于0.5重量份至10重量份之间、且优选是介于1重量份至5重量份之间。
所述热安定剂是选自由:硫醇酯有机锡(organotin thioesters)、钙锌安定剂(calcium/zinc stabilizer)、及滑石类安定剂(talc stabilizer),所组成的材料群组中的至少其中之一。其中,所述硫醇酯类有机锡可以例如是硫醇甲基锡,但本发明不受限于此。
在本发明的一些实施方式中,所述氯化聚氯乙烯树脂组合物可进一步包含:一辅助热安定剂(auxiliary heat stabilizer)。
所述辅助热安定剂的一用量是介于0.1重量份至3重量份之间、且优选是介于0.1重量份至1重量份之间。
所述辅助热安定剂可以例如是环氧大豆油(epoxidized soybean oil,ESO),但本发明不受限于此。
在本发明的一些实施方式中,所述氯化聚氯乙烯树脂组合物可进一步包含:一滑剂(lubricant)。
所述滑剂的一用量是介于0.1重量份至1重量份之间、且优选是介于0.1重量份至0.5重量份之间。
所述滑剂是选自由:褐煤蜡(又称蒙旦蜡,montan max)、复合酯蜡(complex esterwax)、聚乙烯蜡(polyethylene wax)、及氧化聚乙烯蜡(oxidized polyethylene wax,OPE蜡),所组成的材料群组的至少其中之一,但本发明不受限于此。
值得一提的是,上述滑剂皆属于有机蜡类,其能提供润滑性并能维持透明性。
在本发明的一些实施方式中,所述氯化聚氯乙烯树脂组合物可进一步包含:一抗氧化剂(antioxidant)。
所述抗氧化剂的一用量是介于0.1重量份至3重量份之间、且优选是介于0.1重量份至1重量份之间。
所述抗氧化剂是选自由:受阻酚系抗氧化剂(hindered phenolic antioxidant)及亚磷酸酯系抗氧化剂(phosphite antioxidant),所组成的材料群组的至少其中之一,但本发明不受限于此。本发明的一具体实施例采用I-1010受阻酚系抗氧化剂。
在本发明的一些实施方式中,所述氯化聚氯乙烯树脂组合物可进一步包含:一颜料(pigment)。
所述颜料的一用量是介于0.0001重量份至0.05重量份之间、且优选是介于0.0001重量份至0.01重量份之间。
所述颜料是选自由:群青颜料(ultramarine pigment)以及紫色颜料(purplepigment),所组成的材料群组的至少其中之一。
[押出板材的制造方法]
上述实施例是关于氯乙烯树脂组合物的材料特征说明,而以下将针对本发明实施例的押出板材的制造方法进行说明。
本发明实施例提供一种押出板材的制造方法。所述押出板材的制造方法包含步骤S110、步骤S120、步骤S130、及步骤S140。
所述步骤S110包含:将上述实施例的氯乙烯树脂组合物,按照配比加入一热拌混合机中。
所述步骤S120包含:将所述混合机中的氯乙烯树脂组合物,以介于300RPM至1800RPM之间的一搅拌转速及介于100℃至120℃之间的一加热温度进行混合。
所述步骤S130包含:将经过混合的所述氯乙烯树脂组合物置入一冷拌混合机,并降温至介于35℃至50℃之间的一冷却温度。
所述步骤S140包含:将经过降温的所述氯乙烯树脂组合物置入一押出机,并于介于170℃至200℃之间的一熔融温度下进行混熔,而后依序经过挤出、成型、冷却、及裁切后,以得到一CPVC押出板材。
根据上述配置,所述CPVC押出板材能具有高耐热性、高韧性、高透明性、低雾度、及优异的加工成形性。再者,所述CPVC押出板材能具有制程简单及配方稳定性佳的优点。
[实验数据及测试结果]
以下,参照实施例1至4与比较例1至2详细说明本发明之内容。然而,以下实施例仅作为帮助了解本发明,本发明范围并不限于以下实施例。
实施例1:依实施例1配比,于低速搅拌状态下,加入氯化聚氯乙烯、热安定剂及辅助热安定剂,并于110℃的加热温度进行混合,提高搅拌转速状态下,依序加入乙烯/醋酸乙烯酯、MBS、α耐热提升剂、抗氧化剂、颜料并搅拌均匀后排入冷拌混合机,并降温至介于35℃至50℃,将实施例1氯乙烯树脂组合物置入押出机,并于介于170℃至200℃之间的熔融温度下进行混熔,而后依序经过挤出、成型、冷却、及裁切后,得到CPVC押出板材。
实施例2:依实施例2配比,于低速搅拌状态下,加入氯化聚氯乙烯、热安定剂及辅助热安定剂,并于110℃的加热温度进行混合,提高搅拌转速状态下,依序加入乙烯/醋酸乙烯酯、MBS、α耐热提升剂、滑剂、抗氧化剂、颜料并搅拌均匀后排入冷拌混合机,并降温至介于40℃,将实施例2氯乙烯树脂组合物置入押出机,并于介于170℃至200℃之间的熔融温度下进行混熔,而后依序经过挤出、成型、冷却、及裁切后,得到CPVC押出板材。
实施例3:依实施例3配比于低速搅拌状态下,加入氯化聚氯乙烯、热安定剂及辅助热安定剂,并于110℃的加热温度进行混合,提高搅拌转速状态下,依序加入偏二氯乙烯/叔碳酸乙烯酯、MBS、α耐热提升剂、抗氧化剂、颜料并搅拌均匀后排入冷拌混合机,并降温至介于35℃至50℃,将实施例3氯乙烯树脂组合物置入押出机,并于介于170℃至200℃之间的熔融温度下进行混熔,而后依序经过挤出、成型、冷却、及裁切后,得到CPVC押出板材。
实施例4:依实施例4配比,于低速搅拌状态下加入氯化聚氯乙烯、热安定剂及辅助热安定剂,并于110℃的加热温度进行混合,提高搅拌转速状态下,依序加入偏二氯乙烯/叔碳酸乙烯酯、MBS、α耐热提升剂、滑剂、抗氧化剂、颜料并搅拌均匀后排入冷拌混合机,并降温至介于35℃至50℃,将实施例4氯乙烯树脂组合物置入押出机,并于介于170℃至200℃之间的熔融温度下进行混熔,而后依序经过挤出、成型、冷却、及裁切后,得到CPVC押出板材。
比较例1:依比较例1配比,于低速搅拌状态下加入氯化聚氯乙烯、热安定剂及辅助热安定剂,并于110℃的加热温度进行混合,提高搅拌转速状态下依序加入MBS、滑剂、抗氧化剂、颜料并搅拌均匀后排入冷拌混合机,并降温至介于35℃至50℃,将比较例1氯乙烯树脂组合物置入押出机,并于介于170℃至200℃之间的熔融温度下进行混熔,而后依序经过挤出、成型、冷却、及裁切后,得到CPVC押出板材。
比较例2:依比较例2配比,于低速搅拌状态下加入氯化聚氯乙烯、热安定剂及辅助热安定剂并于110℃的加热温度进行混合,提高搅拌转速状态下依序加入丙烯酸酯加工助剂、MBS、α耐热提升剂、滑剂、抗氧化剂、颜料并搅拌均匀后排入冷拌混合机,并降温至介于35℃至50℃,将比较例2的氯乙烯树脂组合物置入押出机,并于介于170℃至200℃之间的熔融温度下进行混熔,而后依序经过挤出、成型、冷却、及裁切后,得到CPVC押出板材。
其中,各成分的制程参数条件整理如下表1。
接着,将实施例1至4与比较例1至2所制得的氯化聚氯乙烯押出板材进行物化特性的测试,以得到该些聚氯乙烯押出管材的物化特性,诸如:耐热温度(℃)、韧性(Kgf-cm/cm2)、透明度(%)、雾度(%)、塑化速率…等。相关测试方法说明如下,并且相关测试结果整理如表1。
耐热温度:由实施例1~4与比较例1对比,有添加耐热提升剂配方可有效提升维卡温度至109℃。耐热温度的测试方式系以热变形维卡温度测定仪进行测试,并根据GB/T1633《热塑性塑料软化温度(VST)的测定》、GB8802《硬聚氯乙烯(PVC-U)管材及管件维卡软化温度测定方法》以及ASTM1525标准进行维卡温度(VST)的测定。
韧性:由实施例1~4与比较例2对比,以氯乙烯接枝共聚物部分取代丙烯酸酯类加工助剂,韧性可微幅提升至3.3Kgf-cm/cm2。韧性的测试方式系以耐冲击试验机根据ASTMD256规范进行试片之缺口弯曲冲击强度(IZOD)测试而得。
透明度:由实施例1、3与比较例1对比,添加滑剂过多会使透明度下降。由实施例1、3与比较例2对比,添加聚乙烯接枝共聚物可有效提升透明度。透明度的测试方式系以符合ASTM D1003及ISO 13468规范之雾度测试仪进行全光线透过率(T.T)测试,以板材全光线透过率(T.T)做为透明度代表。
雾度:由实施例1、3与比较例1对比,添加滑剂过多会使雾度明显增加。雾度的测试方式系以符合ASTM D1003及ISO 14782规范之雾度测试仪)测试雾度值HAZE(扩散透过率与全光线透过率(T.T)之比值)。
塑化速率:由实施例1、3与比较例2对比,添加聚乙烯接枝共聚物与添加丙烯酸酯类加工剂其速化速率相当,由实施例1、3与比较例1对比,添加聚乙烯接枝共聚物与未添加丙烯酸酯类加工剂其速化速率增加,有助于提升透明度及增加产速。塑化速率的测试方式为采用转矩流变仪(HAAKE PolyLab OS)于特定温度(170至200℃)及特定转速(45至60RPM)下,进行流变试验,检测配方之塑化时间及平衡扭力做为评估配方生产性之依据。
[表1实验条件与测试结果]
[测试结果讨论]
在实施例1~4中,添加氯乙烯接枝共聚物取代传统丙烯酸酯类加工助剂除可维持塑化速率,还具有增韧、提升透明度、降低雾度、降低加工扭力减轻设备负荷及改善生产加工性等作用。添加耐热提升剂可维持高透明性并大幅提升板材之维卡温度。需说明的是,实施例1~4针对一些辅助添加剂(如:增韧剂、耐热提升剂、热安定剂、辅助热安定剂、滑剂、抗氧化剂、颜料)虽然仅分别例举一种材料种类及用量进行示范。然而,实施例1~4主要是为了证实「添加氯乙烯接枝共聚物取代传统丙烯酸酯类加工助剂」的技术效果,并且也已明确地证实。表1实验数据的重点并非在于辅助添加剂的材料种类或用量。因此,实施例1~4针对辅助添加剂的材料种类或用量仅是举例说明,为了帮助了解本发明,本发明的保护范围不应受限于上述实施例所载的内容。
[实施例的有益效果]
本发明的其中一有益效果在于,本发明所提供的氯化聚氯乙烯树脂组合物、押出板材及其制造方法,其能通过“一氯化聚氯乙烯树脂;其中,所述氯化聚氯乙烯树脂具有80重量份至120重量份的一用量、400至1,100的一聚合度、以及60%至75%的一氯含量”、“一塑化加工助剂;其中,所述塑化加工助剂包含:一氯乙烯接枝共聚物以及一丙烯酸酯类化合物,并且所述氯乙烯接枝共聚物接枝的官能基是选自由:多元酯类以及乙烯-醋酸乙烯酯类,所组成的材料群组的至少其中之一”及“所述氯乙烯接枝共聚物的用量为A重量份,所述丙烯酸酯类化合物的用量为B重量份,并且所述塑化加工助剂的用量符合以下条件:(i)A+B不大于5重量份;(ii)A/(A+B)不小于80%;及(iii)B/(A+B)不大于20%;所述氯化聚氯乙烯树脂组合物在170℃至200℃的温度下,具有介于50秒至100秒之间的一塑化速率”的技术方案,以使得CPVC押出板材能具有高耐热性、高韧性、高透明性、低雾度、及优异的加工成形性。再者,所述CPVC押出板材能具有制程简单及配方稳定性佳的优点。
以上所公开的内容仅为本发明的优选可行实施例,并非因此局限本发明的申请专利范围,所以凡是运用本发明说明书及图式内容所做的等效技术变化,均包含于本发明的申请专利范围内。
Claims (10)
1.一种氯化聚氯乙烯树脂组合物,其特征在于,所述氯化聚氯乙烯树脂组合物包括:
一氯化聚氯乙烯树脂;其中,所述氯化聚氯乙烯树脂具有80重量份至120重量份的一用量、400至1,100的一聚合度、以及60%至75%的一氯含量;以及
一塑化加工助剂;其中,所述塑化加工助剂包含:一氯乙烯接枝共聚物以及一丙烯酸酯类化合物,并且所述氯乙烯接枝共聚物接枝的官能基是选自由:多元酯类以及乙烯-醋酸乙烯酯类,所组成的材料群组的至少其中之一;
其中,所述氯乙烯接枝共聚物的用量为A重量份,所述丙烯酸酯类化合物的用量为B重量份,并且所述塑化加工助剂的用量符合以下条件:(i)A+B不大于5重量份;(ii)A/(A+B)不小于80%;及(iii)B/(A+B)不大于20%;
其中,所述氯化聚氯乙烯树脂组合物在170℃至200℃的温度下,具有介于50秒至100秒之间的一塑化速率。
2.根据权利要求1所述的氯化聚氯乙烯树脂组合物,其特征在于,所述氯化聚氯乙烯树脂组合物进一步包括:一透明增韧剂;其中,所述透明增韧剂的一用量是介于0.5重量份至20重量份之间,并且所述透明增韧剂为甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯弹性体。
3.根据权利要求1所述的氯化聚氯乙烯树脂组合物,其特征在于,所述氯化聚氯乙烯树脂组合物进一步包括:一耐热提升剂;其中,所述耐热提升剂的一用量是介于0.5重量份至30重量份之间,所述耐热提升剂为α-甲基苯乙烯丙烯腈共聚物,并且所述耐热提升剂具有介于115℃至130℃
的一热变形温度。
4.根据权利要求1所述的氯化聚氯乙烯树脂组合物,其特征在于,所述氯化聚氯乙烯树脂组合物进一步包括:一热安定剂;其中,所述热安定剂的一用量介于0.5重量份至10重量份之间,并且所述热安定剂是选自由:
硫醇酯有机锡、钙锌安定剂、及滑石类安定剂,所组成的材料群组中的至少其中之一。
5.根据权利要求1所述的氯化聚氯乙烯树脂组合物,其特征在于,所述氯化聚氯乙烯树脂组合物进一步包括:一辅助热安定剂;其中,所述辅助热安定剂的一用量是介于0.1重量份至3重量份之间,并且所述辅助热安定剂为环氧大豆油。
6.根据权利要求1所述的氯化聚氯乙烯树脂组合物,其特征在于,所述氯化聚氯乙烯树脂组合物进一步包括:一滑剂;其中,所述滑剂的一用量是介于0.1重量份至1重量份之间,并且所述滑剂是选自由:褐煤蜡、复合酯蜡、聚乙烯蜡、及氧化聚乙烯蜡,所组成的材料群组的至少其中之一。
7.根据权利要求1所述的氯化聚氯乙烯树脂组合物,其特征在于,所述氯化聚氯乙烯树脂组合物进一步包括:一抗氧化剂;其中,所述抗氧化剂的一用量是介于0.1重量份至3重量份之间,并且所述抗氧化剂是选自由:受阻酚系抗氧化剂及亚磷酸酯系抗氧化剂,所组成的材料群组的至少其中之一。
8.根据权利要求1所述的氯化聚氯乙烯树脂组合物,其特征在于,所述氯化聚氯乙烯树脂组合物进一步包括:一颜料;其中,所述颜料的一用量是介于0.0001重量份至0.05重量份之间,并且所述颜料是选自由:群青颜料及紫色颜料,所组成的材料群组的至少其中之一。
9.一种押出板材,其特征在于,所述押出板材是由根据权利要求1至根据权利要求8中任一项所述的氯化聚氯乙烯树脂组合物所形成。
10.一种押出板材的制造方法,其特征在于,所述押出板材的制造方法包括:将根据权利要求1至根据权利要求8中任一项所述的氯化聚氯乙烯树脂组合物加入一热拌混合机中;
将所述氯乙烯树脂组合物,以介于300RPM至1800RPM之间的一搅拌转速及介于100℃至120℃之间的一加热温度进行混合;
将经过混合的所述氯乙烯树脂组合物置入一冷拌混合机,并降温至介于35℃至50℃之间的一冷却温度;以及
将经过降温的所述氯乙烯树脂组合物置入一押出机,并且于介于170℃至200℃之间的一熔融温度下进行混熔,而后依序经过挤出、成型、冷却、及裁切后,以得到一押出板材。
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