添加氯乙烯－丙烯酸酯共聚樹脂的pvc型材及制備方法
【專利摘要】本發(fā)明述及添加氯乙烯－丙烯酸酯共聚樹脂的PVC型材及制備方法，屬于氯乙烯－丙烯酸酯共聚樹脂在PVC樹脂加工中的技術應用。本發(fā)明所述利用氯乙烯－丙烯酸酯共聚樹脂獨有的內(nèi)增塑性能、良好的加工性能和韌性性能等特性，對普通PVC樹脂進行改性，按照重量單位其加工配方為PVC樹脂100份，氯乙烯－丙烯酸酯共聚樹脂5-10份，熱穩(wěn)定劑1-5份，填料5-20份，其他助劑3-6份。在PVC型材的加工過程中，使用氯乙烯-丙烯酸酯共聚樹脂替代加工改性劑ACR和CPE，采用特定混料工藝，使其與無機粒子起到協(xié)同作用，從而降低PVC型材的加工溫度，提高PVC型材的力學性能。
【專利說明】添加氯乙烯一丙烯酸酯共聚樹脂的PVC型材及制備方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及添加氯乙烯一丙烯酸酯共聚樹脂的PVC型材及制備方法，特別是涉及到一種氯乙烯一丙烯酸酯共聚樹脂在PVC型材加工中的應用技術。
【背景技術】
[0002]聚氯乙烯在加工應用時，尤其在加工硬制品時，材料抗沖擊性能較差、熱穩(wěn)定性欠佳，嚴重制約了材料的力學性能指標，不能滿足加工和使用要求，必須加入各種改性劑。改性劑的加入雖然使硬質(zhì)PVC材料的抗沖擊性得到一定的提高，但改性劑與PVC的相容性有限，影響硬質(zhì)PVC材料的其它力學性能，如對PVC型材的焊角強度提高幅度有限，同時價格昂貴的改性助劑提高了 PVC型材的加工成本，從而制約后加工產(chǎn)品的應用與推廣。據(jù)《中國塑料》27卷第4期中《一種新型交聯(lián)劑對ACR增韌PVC的影響》報道，當經(jīng)二甲基丙烯酸乙二醇酯(EGDMA)交聯(lián)改性的丙烯酸酯類核殼增韌改性劑(ACR)在PVC加工中含量達到8份時，材料的沖擊強度是純PVC的39倍?？梢钥闯龈男院蟮腁CR有利于提高PVC材料的力學性能，與加工改性劑相比，氯乙烯一丙烯酸酯共聚樹脂性價比高，與聚氯乙烯樹脂具有更好的相容性好，當氯乙烯一丙烯酸酯共聚樹脂含量達到5份時可完全替代加工改性劑，并使材料具有較高的力學性能。因此，氯乙烯一丙烯酸酯共聚樹脂在PVC型材中具備很好的應用優(yōu)勢。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服上述現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明提供了添加氯乙烯一丙烯酸酯共聚樹脂的PVC型材及制備方法，來提高PVC型材的力學性能。
[0004]本發(fā)明所采用的技術方案是:
選用合適的氯乙烯一丙烯酸酯共聚樹脂，逐步替代加工配方中的加工改性劑，從而確定基本加工配方，采用特定預混料工藝進行原料和助劑的混合，通過在生產(chǎn)線上進行PVC型材的加工，優(yōu)化加工工藝及控制參數(shù)，制備出添加氯乙烯一丙烯酸酯共聚樹脂的PVC型材。
[0005]所述氯乙烯一丙烯酸酯共聚樹脂是采用氯乙烯和丙烯酸酯兩種單體經(jīng)懸浮共聚法制得，第二單體丙烯酸酯為丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯中的一種，共聚樹脂顆粒表面褶皺多且厚，表皮較少，玻璃化溫度低于普通PVC樹脂，易塑化等特性，使其具備獨有的內(nèi)增塑性能、良好的加工性能和韌性性能，可對普通PVC樹脂進行改性，使改性材料的性能得到大幅度的提高，氯乙烯一丙烯酸酯共聚樹脂的性能指標為:粘數(shù)108-115，丙烯酸酯含量5-15%，表觀密度0.48-0.55g/ml，魚眼不大于8個，100g樹脂增塑劑吸收量不小于20g。
[0006]所述氯乙烯一丙烯酸酯共聚樹脂替代加工改性劑，加工配方中，氯乙烯一丙烯酸酯共聚樹脂含量達到5份或5份以上時，可以完全替代加工改性劑ACR和CPE。
[0007]所述PVC型材加工配方為，按照重量單位其加工配方為PVC樹脂100份，氯乙烯一丙烯酸酯共聚樹脂5-10份，有機錫類穩(wěn)定劑1-5份，無機填料5-20份，顏料、潤滑等輔助性助劑3-6份。
[0008]所述PVC型材加工配方中，氯乙烯一丙烯酸酯共聚樹脂與填料復合具有協(xié)同作用，可改善材料的加工流動性，同時提高熱穩(wěn)定性、尺寸穩(wěn)定性等性能，填料可選擇輕質(zhì)碳酸鈣、重質(zhì)碳酸鈣、納米碳酸鈣、白炭黑、大理石粉、紅泥、高嶺土、膨潤土中的一種或以上。
[0009]所述特定預混料工藝，是先將稱量好的PVC樹脂和氯乙烯一丙烯酸酯共聚樹脂在400C以下混合一分鐘后加入混合機中，在400r/min的低轉速下繼續(xù)混合，溫度達到50°C時，調(diào)成1000r/min高轉速并加入穩(wěn)定劑，75°C時加入其他助劑，85°C時加入填料，溫度達到105-115°C時，調(diào)低轉速并將物料送入轉動著的冷混機中，待溫度低于40°C后可排出預混料進行過篩、在20-30°C下放置24小時以上進行檢測、待用。
[0010]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果是利用氯乙烯一丙烯酸酯共聚樹脂獨有的內(nèi)增塑性能、良好的加工性能和韌性性能等特性，對普通PVC樹脂進行改性，使改性材料的性能得到大幅度的提高，成本明顯降低。在降低加工成本方面表現(xiàn)在，氯乙烯一丙烯酸酯共聚樹脂可部分或完全替代加工改性及ACR和CPE，降低助劑成本；在原有的填料基礎上增加填料用量，降低原料成本。PVC硬制品的抗沖擊強度提高了 50%。
【具體實施方式】
[0011]下面以結合實施例對本發(fā)明進一步說明。
[0012]實施例1
通用SG-5型PVC樹脂100份，有機錫穩(wěn)定劑5份，輕質(zhì)碳酸鈣20份，ACR1.5份，CPE9.5份，潤滑劑0.086份，鈦白粉5.3份，群青和熒光增白劑各微量。
[0013]按照以上配方混料后，在擠出機上進行擠出，加工制品性能檢測如下:
加熱后尺寸變化率(％) 1.3/1.2，焊角強度4060 N，簡支梁沖擊強度20.28kJ/m2。
[0014]實施例2
通用SG-5型PVC樹脂100份，氯乙烯一丙烯酸酯共聚樹脂I份，有機錫穩(wěn)定劑5份，輕質(zhì)碳酸鈣20份，CPE9.5份，潤滑劑0.086份，鈦白粉5.3份，群青和熒光增白劑各微量。
[0015]按照以上配方混料后，在擠出機上進行擠出，加工制品性能檢測如下:
加熱后尺寸變化率(％) 1.1/1.2，焊角強度4674 N，簡支梁沖擊強度30.01kJ/m2。
[0016]實施例3
通用SG-5型PVC樹脂100份，氯乙烯一丙烯酸酯共聚樹脂5份，有機錫穩(wěn)定劑5份，輕質(zhì)碳酸鈣20份，CPE5.0份，潤滑劑0.086份，鈦白粉5.3份，群青和熒光增白劑各微量。
[0017]按照以上配方混料后，在擠出機上進行擠出，加工制品性能檢測如下:
加熱后尺寸變化率(％) 1.0/0.8，焊角強度4728 N，簡支梁沖擊強度37.llkj/m2。
[0018]實施例4
通用SG-5型PVC樹脂100份，氯乙烯一丙烯酸酯共聚樹脂5份，有機錫穩(wěn)定劑5份，輕質(zhì)碳酸鈣20份，潤滑劑0.086份，鈦白粉5.3份，群青和熒光增白劑各微量。
[0019]按照以上配方混料后，在擠出機上進行擠出，加工制品性能檢測如下:
加熱后尺寸變化率(％) 1.1/0.9，焊角強度4587 N，簡支梁沖擊強度32.52kJ/m2。
[0020]實施例5通用SG-5型PVC樹脂100份，氯乙烯一丙烯酸酯共聚樹脂5份，有機錫穩(wěn)定劑5份，輕質(zhì)碳酸鈣25份，CPE5.0份，潤滑劑0.086份，鈦白粉5.3份，群青和熒光增白劑各微量。
[0021]按照以上配方混料后，在擠出機上進行擠出，加工制品性能檢測如下:
加熱后尺寸變化率(％) 1.0/1.1，焊角強度4694 N，簡支梁沖擊強度36.80kJ/m2。
[0022]實施例6
通用SG-5型PVC樹脂100份，氯乙烯一丙烯酸酯共聚樹脂8份，有機錫穩(wěn)定劑5份，輕質(zhì)碳酸鈣20份，CPE5.0份，潤滑劑0.086份，鈦白粉5.3份，群青和熒光增白劑各微量。
[0023]按照以上配方混料后，在擠出機上進行擠出，加工制品性能檢測如下:
加熱后尺寸變化率(％) 0.9/1.0，焊角強度4712 N，簡支梁沖擊強度38.23kJ/m2。
[0024]實施例7
通用SG-5型PVC樹脂100份，氯乙烯一丙烯酸酯共聚樹脂10份，有機錫穩(wěn)定劑5份，輕質(zhì)碳酸鈣20份，CPE5.0份，潤滑劑0.086份，鈦白粉5.3份，群青和熒光增白劑各微量。
[0025]按照以上配方混料后，在擠出機上進行擠出，加工制品性能檢測如下:
加熱后尺寸變化率(％ ) 0.8/0.9，焊角強度4735 N,簡支梁沖擊強度39.09kJ/m2。
[0026]通過以上7個實例對比可以看出，在PVC型材加工過程中加入氯乙烯一丙烯酸酯共聚樹脂，制品的焊角強度、簡支梁沖擊強度等力學性能明顯提高。氯乙烯一丙烯酸酯共聚樹脂可部分或完全替代加工改性劑ACR和CPE，當氯乙烯一丙烯酸酯共聚樹脂加入量為5-10份，在完全替代加工改性劑的情況下，其制品沖擊強度提高幅度達40%-50%。與普通硬質(zhì)PVC材料相比，添加氯乙烯一丙烯酸酯共聚樹脂的PVC型材的加工成本得到一定幅度的降低。
【權利要求】
1.添加氯乙烯一丙烯酸酯共聚樹脂的PVC型材及制備方法，其特征在于，按照重量單位其加工配方為PVC樹脂100份，氯乙烯一丙烯酸酯共聚樹脂5-10份，有機錫類穩(wěn)定劑1-5份，無機填料5-20份，顏料、潤滑等輔助性助劑3-6份，經(jīng)混料、熟化、擠出、成型制得PVC型材。
2.根據(jù)權利要求1所述添加氯乙烯一丙烯酸酯共聚樹脂的PVC型材及制備方法，其特征在于氯乙烯一丙烯酸酯共聚樹脂中的丙烯酸酯為丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯中的一種。
3.根據(jù)權利要求1所述添加氯乙烯一丙烯酸酯共聚樹脂的PVC型材及制備方法，其特征在于添加的氯乙烯一丙烯酸酯共聚樹脂的粘數(shù)108-115ml/g,丙烯酸酯含量5_15%。
4.根據(jù)權利要求1所述添加氯乙烯一丙烯酸酯共聚樹脂的PVC型材及制備方法，其特征在于加工配方中的無機填料為輕質(zhì)碳酸鈣、重質(zhì)碳酸鈣、納米碳酸鈣、白炭黑、大理石粉、紅泥、高嶺土、膨潤土中的一種或以上。
5.根據(jù)權利要求1所述添加氯乙烯一丙烯酸酯共聚樹脂的PVC型材及制備方法中原料和助劑的預混料工藝其特征在于，先將稱量好的PVC樹脂和氯乙烯一丙烯酸酯共聚樹脂在400C以下混合一分鐘后加入混合機中，在低轉速下繼續(xù)混合，溫度達到50°C時，調(diào)成高轉速并加入穩(wěn)定劑，75°C時加入其他助劑，85°C時加入填料，溫度達到105-115°C時，調(diào)低轉速并將物料送入轉動著的冷混.機中，待溫度低于40°C后可排出預混料進行過篩、檢測、待用。
【文檔編號】C08F220/14GK103467886SQ201310408502
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年9月10日 優(yōu)先權日:2013年9月10日
【發(fā)明者】宋曉玲, 黃東, 馬學蓮, 沈姍姍, 賀盛喜, 魏東 申請人:新疆石河子中發(fā)化工有限責任公司