CN1206274C - 硬质聚氯乙烯抗冲击活性助剂 - Google Patents
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Abstract
一种可用于改进硬质聚氯乙烯抗冲击性能的活性助剂，该抗冲击活性助剂采用与基体树脂和填料相容性非常好并具有活性的聚氯乙烯微粉为核心材料，辅以其它经改性的有机材料和无机材料配混而成。该助剂外观为白色粉末状，易与基料混合；在基本保持PVC原有拉伸强度的前提下，有效提高了PVC制品的抗冲击性能；能促进塑化，改善UPVC的加工性能；因活性产生的微交联还可提高制品的综合力学性能及耐热性能；同时使用它，在保证制品质量前提下可减少加工助剂的用量，增加无机材料的用量，因此可有效降低制品的材料成本。该UPVC抗冲击活性助剂有显著的经济效益和社会效益。
Description
一、技术领域
本发明涉及一种高分子通用塑料及其成型加工。更具体地说，本发明涉及一种用于提高硬质聚氯乙烯制品抗冲击性能的抗冲击活性助剂。
二、背景技术
聚氯乙烯(PVC)是重要的通用塑料，约占塑料总量的27％，在世界树脂生产中其产量处于第二位，仅次于聚乙烯。PVC有多方面的优良性能，综合性能好，如强度高、难燃、透明性好、耐化学腐蚀、价格低廉等，但硬质PVC熔点高、粘度大、热稳定性差、成型加工困难，且制品脆性较大，因此加工和应用受到限制。为了提高PVC热稳定性，改善制品机械性能及其外观，需添加各种助剂，其中抗冲击助剂是硬质PVC加工中用量较大的一种助剂。目前国内外使用的抗冲击助剂主要是一些共聚树脂或改性树脂，常见品种有丙烯酸酯类(ACR)，氯化聚乙烯(CPE)，甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物(MBS)，乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)等。在使用过程中发现，这些抗冲击助剂虽能提高硬质聚氯乙烯(UPVC)制品的抗冲击性能，但同时带来了拉伸强度明显降低，从而直接影响了其制品的性能，如给水管件和管材的耐压性能。
三、发明内容
本发明的目的是针对现有技术的UPVC抗冲击助剂的不足，而提供一种在不降低UPVC制品拉伸强度的同时，能有效改善制品抗冲击性能，提高制品热变形温度的UPVC抗冲击活性助剂。
发明人在深入研究了已有技术的UPVC抗冲击活性助剂不足的原因，研发出了可完全实现上述发明目的的技术方案，制备了可用于生产硬质聚氯乙烯制品的抗冲击活性助剂，其配方主要组分为(方案中所用原料份数除特殊说明外，均为重量份数)：
聚氯乙烯多孔片状微粉 1-10份
无机粉末材料 1-15份
机械改性有机聚合物 1-12份
在上述配方中，组分聚氯乙烯微粉选自II型、III型、V型、和VII型等PVC树脂微粉。树脂微粉为多孔片状微粉，微粉片径不宜大于60微米。组分无机粉末材料选自碳酸钙、硫酸钡、硅微石、滑石粉和蒙脱土等粉末材料，粉末料的平均粒径不宜大于10微米，且最大粒径不宜超过30微米，即无机粉末材料可为超细或纳米级未活化碳酸钙、超细或纳米级活化碳酸钙、超细或纳米硫酸钡、超细或纳米硅微石、超细或纳米滑石粉、超细或纳米蒙脱土和超细或纳米有机化蒙脱土等粉末。
在上述UPVC抗冲击活性助剂组份配方中去掉所含的有机聚合物形成的助剂也有很好的抗冲活性，当然，加入一定比例的有机聚合物，可以使助剂的性能进一步提高。有机聚合物可选自丙烯酸酯类聚合物及其共聚物、氯化聚乙烯、氯化聚氯乙烯和聚苯乙烯等，作为原料的有机聚合物是经机械改性的改性有机聚合物。
本发明揭示UPVC抗冲击活性助剂与已有技术相比具有如下优点：
1.原料来源广泛，生产过程不需特殊设备。
2.本发明提供的聚氯乙烯微粉是将聚氯乙烯树脂在常温状态下，经机械粉碎制备而成的最大粒径不大于60微米的多孔片状微粉。聚氯乙烯微粉的比表面积大，具有高能表面，很容易在剪切和热力作用下崩溃为初级粒子，使PVC变得易于加工，因此，聚氯乙烯微粉的加入能增加PVC树脂的流动性，有效地改善PVC树脂与无机材料的相容性。
3.本发明提供的硬质聚氯乙烯抗冲击活性助剂中的聚氯乙烯微粉，其分子具有活性，能通过微交联改善制品力学性能和耐热性，并能与本助剂中的其他材料形成协同改性效果，因此能有效改善PVC的加工性能和耐热性能，在不影响PVC原有拉伸性能的基础上提高其制品的抗冲击性能。制品的光泽度有明显提高。
4.本发明提供的硬质聚氯乙烯抗冲击活性助剂在使用过程中，可适量减少甚至不使用UPVC制品原料配方体系中的加工助剂，同时可增加无机材料的用量。无机材料用量的增加，可以降低制品的材料成本。
本发明提供的硬质聚氯乙烯抗冲击活性助剂有广泛的用途，可用于制备PVC管材、PVC管件、PVC板材、PVC异型材、PVC周转箱等硬制品，也可用于制备PVC电线、电缆等制品。
四、具体实施方式
以下是通过实施例对本发明进行的具体描述。以下实施例中所说的份数均为重量份数。有必要再次指出的是，以下实施例只用于对本发明进行进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制。该领域的技术人员可以根据本发明的上述内容做出一些非本质的改进和调整。
实施例1
采用多孔片状的V型聚氯乙烯微粉4份，最大粒径不大于30微米、平均粒径不大于10微米的超细活化碳酸钙3份或纳米级活化碳酸钙5份，在混料机中混合均匀，即制得聚氯乙烯抗冲击活性助剂。以本发明的抗冲击活性助剂为抗冲击助剂，生产PVC-U给水管件可采用如下配方：VII型PVC 100份，抗冲击活性助剂7份，加工助剂3份，普通沉淀型碳酸钙5份，钛白粉2份，熊牌EP2305稳定剂6份。捏合好的原料经注塑成型，可制得各项指标均达到甚至超过国家强制要求指标的直径63至110mm的各种规格PVC-U给水管件。
实施例2
采用多孔片状的V型聚氯乙烯微粉4份，最大粒径不大于30微米、平均粒径不大于10微米的超细活化碳酸钙3份或纳米级活化碳酸钙5份，在混料机中混合均匀，即制得聚氯乙烯抗冲击活性助剂。以本发明的抗冲击活性助剂为抗冲击助剂，生产PVC-U给水管件可采用如下配方：VII型PVC 100份，活性抗冲击助剂4份，加工助剂1.5份，普通沉淀型碳酸钙5份，钛白粉2份，熊牌EP2305稳定剂4.8份。捏合好的原料经注塑成型，可制得各项指标均达到甚至超过国家强制要求指标的直径16至50mm的各种规格PVC-U给水管件。
实施例3
采用多孔片状的VII型聚氯乙烯微粉6份，最大粒径不大于30微米、平均粒径不大于10微米的超细或纳米级未活化碳酸钙2.5份，在混料机中混合均匀，即制得聚氯乙烯抗冲击活性助剂。以本发明的抗冲击活性助剂为抗冲击助剂，生产PVC-U排水管件可采用如下配方：VII型PVC 100份，活性抗冲击助剂5份，加工助剂2.5份，普通沉淀型碳酸钙15份，钛白粉2份，熊牌EP2305稳定剂4.8份。捏合好的原料经注塑成型，可制得各项指标均达到国家强制标准，甚至部分指标超过国家强制标准的直径90至110mm的各种规格PVC-U排水管件。
实施例4
采用多孔片状的V型微粉聚氯乙烯4份，最大粒径不大于30微米、平均粒径不大于10微米的超细活化碳酸钙3份，经机械改性的改性氯化聚氯乙烯1份，在混料机中混合均匀，即制得聚氯乙烯抗冲击活性助剂。以本发明的抗冲击活性助剂为抗冲击助剂，生产PVC-U给水管材可采用如下配方：V型PVC 100份，活性抗冲击助剂4份，碳酸钙10份，钛白粉2份，熊牌318稳定剂3.5份。捏合好的原料经挤塑成型，可制得直径16至90mm的各种规格PVC-U给水管材，各项指标均达到国家强制标准，甚至部分指标超过国家强制标准要求指标。
实施例5
采用多孔片状的II聚氯乙烯微粉5份，最大粒径不大于30微米、平均粒径不大于10微米的超细或纳米级滑石粉3份，改性氯化聚乙烯2份，在混料机中混合均匀，即制得聚氯乙烯抗冲击活性助剂。以本发明的抗冲击活性助剂为抗冲击助剂，生产PVC-U板材可采用如下配方：V型PVC 100份，活性抗冲击助剂6份，碳酸钙15份，钛白粉2份，熊牌318稳定剂3.5份。捏合好的原料经挤塑成型，可制得厚度1至5mm的各种规格PVC-U板材，各项指标均达到国家强制标准，甚至部分指标超过国家强制标准要求指标。
实施例6
采用多孔片状的III聚氯乙烯微粉5份，最大粒径不大于30微米、平均粒径不大于10微米的超细或纳米有机化蒙脱土3份，改性聚苯乙烯2份，在混料机中混合均匀，即制得聚氯乙烯抗冲击活性助剂。以本发明的抗冲击活性助剂为抗冲击助剂，生产PVC-U异型材可采用如下配方：V型PVC 100份，活性抗冲击助剂6份，碳酸钙25份，钛白粉2份，熊牌318稳定剂5份。捏合好的原料经挤塑成型，可制得各种规格PVC-U异型材，各项指标均达到国家强制标准，甚至部分指标超过国家强制标准要求指标。
实施例7
采用多孔片状的II聚氯乙烯微粉5份，最大粒径不大于30微米、平均粒径不大于10微米的超细或纳米碳酸钙2份，锻烧超细硫酸钡2份，改性聚苯乙烯3份，在混料机中混合均匀，即制得聚氯乙烯抗冲击活性助剂。以本发明的抗冲击活性助剂为抗冲击助剂，生产PVC-U穿线管可采用如下配方：V型PVC 100份，活性抗冲击助剂5份，碳酸钙15份，钛白粉1份，熊牌318稳定剂2.5份。捏合好的原料经挤塑成型，可制得直径50mm的PVC-U穿线管，各项指标均达到国家强制标准，甚至部分指标超过国家强制标准要求指标。
Claims (5)
1.一种硬质聚氯乙烯抗冲击活性助剂，其特征在于助剂的主要组分和组分重量份数构成为：
聚氯乙烯多孔片状微粉 1-10份
无机粉末材料 1-15份
机械改性有机聚合物 1-12份。
2.如权利要求1所述的硬质聚氯乙烯抗冲击活性助剂，其特征在于聚氯乙烯微粉选自II型、III型、V型和VII型聚氯乙烯树脂微粉，无机粉末材料选自碳酸钙、硫酸钡、硅微石、滑石粉和蒙脱土。
3.如权利要求1所述的硬质聚氯乙烯抗冲击活性助剂，其特征在于所说的有机聚合物选自丙烯酸酯类聚合物及其共聚物、氯化聚乙烯、氯化聚氯乙烯和聚苯乙烯。
4.如权利要求1或2或3所述的硬质聚氯乙烯抗冲击活性助剂，其特征在于所说的聚氯乙烯微粉为多孔片状微粉，微粉直径不大于60微米。
5.如权利要求1或2或3所述的硬质聚氯乙烯抗冲击活性助剂，其特征在于所说的无机粉末材料粒径不大于30微米，平均粒径不大于10微米。
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20050615 Termination date: 20110626 |