高流動性硬質聚氯乙烯材料及其製備方法
2023-05-11 06:25:36
高流動性硬質聚氯乙烯材料及其製備方法
【專利摘要】本發明公布了一種新型高流動性硬質PVC材料及其製備方法。新型高流動性硬質PVC材料主要成分包括：聚氯乙烯樹脂、固體潤溼劑、熱穩定劑、潤滑劑、加工助劑等。新型高流動性硬質PVC材料的製備方法是：首先，將聚氯乙烯樹脂、固體潤溼劑等組份經高速攪拌混合，然後在雙螺杆中擠出，再經造粒成型，即製得目標材料。該材料較原PVC材料具有更低的熔體粘度，更高的流動性能，終產品的力學性能也得到一定的改善，耐熱性能得以保持。適宜於生產大型硬質PVC薄壁製品和複雜結構件。同時也能降低PVC的加工溫度，縮短加工時間，減低能耗，提高效率。
【專利說明】高流動性硬質聚氯乙烯材料及其製備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及聚合物【技術領域】，更具體地說是涉及高流動性聚氯乙烯材料及其製備方法。
技術背景
[0002]聚氯乙烯Poly (vinyl chloride),是世界上最早實現工業化的通用熱塑性塑料。PVC具有許多優異性能，如:耐化學腐蝕性能好，抑煙、阻燃性能好，性價比高等，被廣泛的應用於建築、交通、電力、包裝、醫用、農業等領域。但聚氯乙烯熔體粘度大、流動性差、對加工工藝和設備要求高、能耗大，難以在大型薄壁製品及複雜結構件領域實現其高性能、低成本應用價值。這是迄今為止一直困擾PVC發展的難題。
[0003]為了提高PVC的熔體流動性能，將氯乙烯與醋酸乙烯、丙烯酸酯、乙烯、丙烯、N-取代馬來醯亞胺等進行共聚是比較有效的方法，但這需要在高壓反應釜等特殊設施的輔助下，以毒性較大的氯乙烯為反應物，在較為嚴苛的反應條件下才能完成，因而較難在市場上推廣應用。在實際生產過程中常採用加入增塑劑來改善其流動性。但增塑劑的加入，往往會導致PVC的耐熱性及力學性能等相關性能大幅度下降。
[0004]共混改性相對於化學改性而言可在常規加工設備中進行，反應條件溫和，操作簡單易行，因而在降低PVC熔體粘度，提高流動性的研究中也被大量嘗試。如吳波震發現PVC共混入ABS，可提高熔體流動速率，降低表觀粘度。H.S.Moon等研究指出PVC/SAN和PVC/a -MSAN共混合金與PVC相比較，平衡扭矩下降，降解時間變長，熔體流動速率提高。TPU、PA、稀土聚酯、液晶聚合物、超支化聚酯等也被用以改善PVC的熔體流動性。但ABS由於自身的熔體粘度也比較大，因而對PVC流動性改善的能力有限。SAN類聚合物雖能大幅度降低PVC的熔體粘度，提高其流動性，但因 與PVC相容性差，會使製品的力學性能等遭受較大損失。TPU、PA與PVC之間加工溫度差距大；稀土聚酯、液晶聚合物、超支化聚酯等原輔材料稀缺、生產工藝複雜、製造難度大，產品成本高，難以在PVC工業中大規模使用。
【發明內容】
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[0005]針對硬質PVC材料流動改性的技術現狀及其不足，本發明的目的旨在提出一種高流動性硬質PVC材料及其製備方法，以解決現有硬質PVC材料的熔體粘度過大，流動性差，加工溫度高，效率低，能耗大，難以在大型薄壁製品及複雜結構件中得以應用的問題。
[0006]本發明的基本思路是，選用特定結構的熱熔膠用固體潤溼劑與PVC構成相互作用體系，實現對PVC熔體粘度進行改善的目的。該固體潤溼劑與PVC具有良好的相容性，在提高PVC熔體流動性的同時，終產品的力學性能也得到改善，耐熱性能得以保持。
[0007]實現本發明上述目的的具體技術方案如下:
[0008]高流動性硬質聚氯乙烯材料的組成成分以重量份計，主要包括聚氯乙烯樹脂lOOphr、固體潤溼劑I~25phr、加工助劑I~3phr、熱穩定劑2~4phr和潤滑劑0.2~Iphr,其中，固體潤溼劑具有如下結構:[0009]
【權利要求】
1.一種高流動性硬質聚氯乙烯材料，其特徵在於組成成分主要包括聚氯乙烯樹脂、固體潤溼劑、加工助劑、熱穩定劑和潤滑劑，各組分的重量份數為:
2.根據權利要求1所述的高流動性硬質聚氯乙烯材料，其特徵在於固體潤溼劑為武漢艾迪雅科技有限公司生 產的型號為ADY-802的熱熔膠用固體潤溼劑。
3.根據權利要求1所述的高流動性硬質聚氯乙烯材料，其特徵在於加工助劑選自ACR類加工助劑。
4.根據權利要求1所述的高流動性硬質聚氯乙烯材料，其特徵在於熱穩定劑選自有機錫、三鹽基硫酸鉛、硬脂酸鉛和Ca - Zn複合穩定劑。
5.根據權利要求1所述的高流動性硬質聚氯乙烯材料，其特徵在於潤滑劑選自EBS、褐煤酸酯、氧化聚乙烯和硬脂酸。
6.製備權利要求1至5中任一所述高流動性硬質聚氯乙烯材料的方法，其特徵是將聚氯乙烯樹脂、固體潤溼劑、加工助劑、熱穩定劑和潤滑劑按設定比例配料，置入高速攪拌設備中充分混合，再將混合料放入雙螺杆擠出機中，通過螺杆的剪切力及熱傳遞作用，促使固體潤溼劑與PVC樹脂分子間發生強烈的相互作用，進而製得一種與固體潤溼劑相容性良好的高流動性硬質PVC材料。
7.根據權利要求6所述的高流動性硬質聚氯乙烯材料的製備方法，其特徵在於所說的混合為800~1200轉/分的高速混合。
8.根據權利要求6所述的高流動性硬質聚氯乙烯材料的製備方法，其特徵在於物料置入高速攪拌設備中於90°C~110°C下進行熱混合。
9.根據權利要求6所述的高流動性硬質聚氯乙烯材料的製備方法，其特徵在於雙螺杆擠出機的轉速為30~50轉/分。
10.根據權利要求6所述的高流動性硬質聚氯乙烯材料的製備方法，其特徵在於雙螺杆擠出過程的溫度控制為140°C~180°C。
【文檔編號】B29C47/92GK104031332SQ201410245569
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年6月5日 優先權日:2014年6月5日
【發明者】皮紅 申請人:四川大學