一種耐熱聚氯乙烯共混物及其製備方法

2023-05-31 12:31:21 1

專利名稱：一種耐熱聚氯乙烯共混物及其製備方法
技術領域：
本發明涉及聚氯乙烯共混物技術領域，特別是涉及一種耐熱聚氯乙烯共混物及其製備方法。
背景技術：
在聚氯乙烯(PVC)的共混改性中，一般是加入無機粉體納米填料或耐熱級丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)。無機填料雖能提高PVC的剛性和耐熱性，但卻降低了材料的韌性。納米填料和耐熱級丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)雖可同時提高PVC的韌性和剛性以及維卡軟化點溫度，但價格卻十分昂貴。
尼龍6 (PA6)具有機械強度高、韌性好、電氣性能佳、耐磨、耐油、耐弱酸鹼等一系列優異性能，是一種應用廣泛的工程塑料。PA6不僅能作為基體樹脂，用聚烯烴、橡膠彈性體、無機剛性粒子及聚醚、聚酯、聚醯亞胺等其它工程塑料對其改性，使其具有高抗衝擊性、低吸水性和良好的加工性能，也能作為聚合物合金的第二組份，增韌增強聚丙烯、聚碳酸酯等其它聚合物或者製備阻隔材料。普通尼龍6的加工溫度較高，由於加工溫度之間的矛盾，很難實現普通尼龍6對PVC等加工溫度較低的聚合物進行共混改性。用氣流磨粉碎的力化學方法和與苯乙烯-馬來酸酐共聚物(SMA)溶液接枝的方法都可以破壞尼龍6的晶型結構，降低尼龍6的熔點；還可以通過鈣、鋰、鋅等金屬離子和尼龍中的醯胺基團的相互作用，破壞高分子體系的氫鍵結構，使尼龍6的結晶度減小，結晶規整度降低，因而降低尼龍6的熔點。以上改性方法雖然可以降低尼龍6的熔點，製備低熔點尼龍6，但由於生產成本高、工藝複雜等原因，只限於實驗室製備，很難實現產業化。

發明內容
本發明所要解決的技術問題是克服現有耐熱聚氯乙烯共混物製備成本高的缺陷，提供一種耐熱聚氯乙烯共混物及其製備方法，實現用低熔點尼龍6對聚氯乙烯進行共混改性，降低耐熱聚氯乙烯的生產成本，大幅度提高共混物的維卡軟化點溫度和彎曲模量，並且實現共混物的大批量生產。為了解決上述問題，本發明採用如下的技術方案
按照重量份計算，本發明耐熱聚氯乙烯共混物主要是由聚氯乙烯100份、低熔點尼龍640-60份和長玻璃纖維30-40份製備而成，其中，低熔點尼龍6是由重量比為95-93 :5_7的普通尼龍6和無水金屬鹽製備而成。還可以在該共混物中加入常規的助劑，比如熱穩定劑等，助劑與聚氯乙烯的用量比例可採用本領域的常規用量。優選的，上述耐熱聚氯乙烯共混物主要是由聚氯乙烯100份、低熔點尼龍6 50份和長玻璃纖維35份製備而成，其中，低熔點尼龍6是由重量比為94 6的普通尼龍6和無水金屬鹽製備而成。為了更好的形成相容的共混體系，還可以在前述耐熱聚氯乙烯共混物中加入1-5重量份的環氧樹脂作為相容劑。相容劑的優選加入量為3重量份。進一步的，前述無水金屬鹽為無水氯化物鹽或稀土金屬鹽，優先選用無水氯化鈣，還可以用無水氯化鋰、氯化鈉等。本發明還提供了前述耐熱聚氯乙烯共混物的製備方法分別取普通尼龍6和無水金屬鹽烘乾，加入擠出機，邊擠出邊加入長玻璃纖維，擠出造粒後乾燥，然後與聚氯乙烯混合均勻，加入流變儀塑化，最後在開煉機上開煉成片、壓片，即得。 在上述製備方法中，所述尼龍6在80-120°C下烘乾6-10h，無水金屬鹽在80_120°C下烘乾3-5h。所述擠出機的溫度設定範圍是220-270°C，流變儀的流變溫度為190_205°C，開煉機的開煉溫度為130-150 °C，開煉機的壓片溫度為160-180 °C，在9-1 IMpa下熱壓4_6min、冷壓 4-6min。與現有技術相比，本發明先對普通尼龍6進行改性，加入無水金屬鹽和玻璃纖維以降低熔點、提高力學性能和維卡軟化點溫度以及熱變形溫度，然後再將改性後的尼龍6與聚氯乙烯共混，從而大幅度提高聚氯乙烯共混物的維卡軟化點溫度，提高聚氯乙烯的綜合性能，是一種價格低廉、性能優異的合金材料，並且可以實現產業化大批量生產。其綜合性能指標如下
聚氯乙烯100份，助劑包括有機錫熱穩定劑4份、鈣鋅穩定劑1份、聚乙烯蠟O. 5份、EBSO. 5份、H60 O. 5份、硬脂酸鈣O. 5份，將普通尼龍6加入其6% (質量)的無水氯化鈣進行低熔點改性得到低熔點尼龍6，低熔點尼龍6 (LPA6)和長玻璃纖維的用量如表中所示(單位
重量份)。表1拉伸強度(Mpa)
權利要求
1.一種耐熱聚氯乙烯共混物，其特徵在於按照重量份計算，它主要是由聚氯乙烯100份、低熔點尼龍6 40-60份和長玻璃纖維30-40份製備而成，其中，低熔點尼龍6是由重量比為95-93 :5-7的普通尼龍6和無水金屬鹽製備而成。
2.按照權利要求I所述耐熱聚氯乙烯共混物，其特徵在於它主要是由聚氯乙烯100份、低熔點尼龍6 50份和長玻璃纖維35份製備而成，其中，低熔點尼龍6是由重量比為94:6的普通尼龍6和無水金屬鹽製備而成。
3.按照權利要求I或2所述耐熱聚氯乙烯共混物，其特徵在於在所述共混物中，還含有1-5重量份的環氧樹脂。
4.按照權利要求3所述耐熱聚氯乙烯共混物，其特徵在於所述環氧樹脂的用量為3重量份。
5.按照權利要求要求I或2所述耐熱聚氯乙烯共混物，其特徵在於所述無水金屬鹽為無水氯化物鹽或稀土金屬鹽。
6.權利要求I至5任一項所述耐熱聚氯乙烯共混物的製備方法，其特徵在於分別取普通尼龍6和無水金屬鹽烘乾，加入擠出機，邊擠出邊加入長玻璃纖維，擠出造粒後乾燥，然後與聚氯乙烯混合均勻，加入流變儀塑化，最後在開煉機上開煉成片、壓片，即得。
7.按照權利要求6所述耐熱聚氯乙烯共混物的製備方法，其特徵在於所述普通尼龍6在80-120°C下烘乾6-10h，無水金屬鹽在80-120°C下烘乾3_5h。
8.按照權利要求6所述耐熱聚氯乙烯共混物的製備方法，其特徵在於所述擠出機的溫度設定範圍是220-270°C。
9.按照權利要求6所述耐熱聚氯乙烯共混物的製備方法，其特徵在於流變儀的流變溫度為 190-205 °C。
10.按照權利要求6所述耐熱聚氯乙烯共混物的製備方法，其特徵在於開煉機的開煉溫度為130-150°C，壓片溫度為160-1801，在9-11]\^&下熱壓4_6min、冷壓4_6min。
全文摘要
本發明公開了一種耐熱聚氯乙烯共混物及其製備方法，它主要是由聚氯乙烯、低熔點尼龍6、無水金屬鹽和玻璃纖維製備而成，其中，低熔點尼龍6是由普通尼龍6和無水金屬鹽製備而成，本發明先對普通尼龍6進行改性，加入無水金屬鹽和玻璃纖維以降低熔點、提高力學性能和維卡軟化點溫度以及熱變形溫度，然後再將改性後的尼龍6與聚氯乙烯共混，從而大幅度提高聚氯乙烯共混物的維卡軟化點溫度，提高聚氯乙烯的綜合性能，是一種價格低廉、性能優異的合金材料，並且可以實現產業化大批量生產。
文檔編號B29C47/92GK102660090SQ20121015347
公開日2012年9月12日 申請日期2012年5月17日 優先權日2012年5月17日
發明者於傑, 李楊, 秦舒浩, 羅築, 魯聖軍 申請人:貴州省複合改性聚合物材料工程技術研究中心