一種pvc材料及其制備方法和應(yīng)用
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種PVC材料，包括如下重量份的物質(zhì)：PVC45?55份、增塑劑40?45份、發(fā)泡劑0.3?0.7份、穩(wěn)定劑0.8?1.2份、穩(wěn)定調(diào)節(jié)劑0.8?1.2份、膨脹劑0.4?0.6份、著色劑1.5?2.5份、聚氨酯樹脂3?4份、白炭黑1.5?2.3份，由此配方制得的PVC材料具有良好的耐磨性能、泡孔結(jié)構(gòu)及熱穩(wěn)定性，同時(shí)公布了該P(yáng)VC材料的制備方法和應(yīng)用。
【專利說(shuō)明】
一種PVC材料及其制備方法和應(yīng)用
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及一種PVC材料，特別涉及一種PVC材料及其制備方法和應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 聚氯乙烯(PVC)是一種應(yīng)用十分廣泛的高分子材料，但是PVC材料的耐磨性較差， 材料的使用壽命較短。
[0003] 目前，公開號(hào)為CNl 03304919A的中國(guó)專利公開了一種耐折PVC發(fā)泡鞋底材料，以重 量百分比計(jì)，它包括如下組分:PVC樹脂50%-70% ;增塑劑3%-10% ;發(fā)泡劑0.05%-3% ;金 屬鹽類穩(wěn)定劑0.05%-3 % ;環(huán)氧化天然橡膠10%-25 % ;氯丁橡膠2%-10 %，達(dá)到了較好的 耐扭曲的性能，但是在耐磨損方面還存在不足。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的第一發(fā)明目的是提供一種耐磨損的PVC材料。
[0005] 本發(fā)明的上述技術(shù)目的是通過(guò)以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)的：一種PVC材料，其特征在 于:包括如下重量份的物質(zhì)： PVC 45-55 份 增塑劑 4 0 - 4 5 份 發(fā)泡劑 0 . 3 - 0 . 7份 穩(wěn)定劑 0 . 8 - 1 , 2份 穩(wěn)定調(diào)節(jié)劑 0_ , 8 - 1 , 2份 膨脹劑 0 , 4 - O , 6份 著色劑 1 , 5 - 2 , 5份 聚氨酯樹脂 3-4份 白炭黑 1 . 5 - 2 . 3份》
[0006] 通過(guò)采用上述技術(shù)方案，白炭黑為納米二氧化硅，分散在PVC材料的體系中能提高 PVC材料的耐磨性能，同時(shí)改善材料表面的光潔度，提高抗老化性能，同時(shí)能增強(qiáng)PVC材料的 強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率等力學(xué)性能，同時(shí)二氧化硅也能作為成核劑在材料中形成泡孔;聚氨酯 樹脂具有較好的耐磨性，與PVA共混形成塑料合金，可以提高本發(fā)明材料的耐磨性，同時(shí)聚 氨酯樹脂導(dǎo)熱系數(shù)很低，從而具有隔熱的效果，同時(shí)納米二氧化硅與聚氨酯之間存在良好 的相互作用，白炭黑表面的羥基與聚氨酯上聚醚軟段的氧原子產(chǎn)生氫鍵作用，提高材料的 強(qiáng)度和耐磨性。
[0007] 本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為:所述增塑劑為環(huán)氧油酸丁酯。
[0008] 通過(guò)采用上述技術(shù)方案，與聚氯乙烯有良好的相容性，增塑率高，耐寒性，耐熱性， 耐油抽出性好，揮發(fā)性低，制得的PVC材料耐候性良好，能適用于多種環(huán)境。
[0009 ]本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為:所述發(fā)泡劑為偶氮二甲酰胺。
[0010] 通過(guò)采用上述技術(shù)方案，采用偶氮二甲酰胺作為發(fā)泡劑，形成的制品彈性好、泡孔 均勻、強(qiáng)度好。
[0011] 本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為:所述穩(wěn)定劑為鈣鋅穩(wěn)定劑。
[0012] 本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為:所述鈣鋅穩(wěn)定劑包括硬脂酸鈣和硬脂酸鋅。
[0013]通過(guò)采用上述技術(shù)方案，鈣鋅穩(wěn)定劑無(wú)毒環(huán)保，同時(shí)可以與PVC材料具有良好的協(xié) 同作用，使得PVC材料具有良好的潤(rùn)滑性能，加工更加簡(jiǎn)便;硬脂酸鋅具有良好的阻止HCl生 成的能力，使得PVC材料具有良好的熱穩(wěn)定性，硬脂酸鋅與丙烯基氯生成的ZnCl 2濃度過(guò)高 時(shí)容易發(fā)生鋅燒現(xiàn)象，硬脂酸鈣可以與ZnCl2生成CaCl2保證穩(wěn)定劑的功能的良好實(shí)現(xiàn);同時(shí) 硬脂酸鋅和硬脂酸鈣具有提高偶氮二甲酰胺的活性的作用，使得發(fā)泡劑的發(fā)泡效果更好， 降低發(fā)泡溫度。
[0014]本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為:所述穩(wěn)定調(diào)節(jié)劑為木糖醇。
[0015]通過(guò)采用上述技術(shù)方案，木糖醇具有較多的醇羥基結(jié)構(gòu)，與氯化鋅反應(yīng)可以生成 金屬絡(luò)合物，鈍化氯化鋅的催化作用，阻止PVC降解的進(jìn)一步進(jìn)行，同時(shí)木糖醇也具有良好 的熱穩(wěn)定性，提高PVC材料的耐熱性。
[0016]本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為:所述膨脹劑采用聚乙烯醇縮丁醛為殼包裹烷烴氣體制成。 [0017]通過(guò)采用上述技術(shù)方案，在溫度大于IHTC時(shí)，膨脹劑內(nèi)部烷烴氣體膨脹，使得聚 乙烯醇縮丁醛外殼擴(kuò)大，并且聚乙烯醇縮丁醛具有很高的粘性，因此形成的膨脹泡孔均勻， 大小相近，使得PVC材料具有更均勻的強(qiáng)度；同時(shí)聚乙烯醇縮丁醛具有加好的耐寒性、耐沖 擊性能提高材料整體的力學(xué)性能，同時(shí)具有較好的耐水性，可以避免液體滲進(jìn)入泡孔內(nèi)部， 影響使用。
[0018] 本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為:包括如下重量份的物質(zhì)： PVC 4 8 份 環(huán)氧油酸丁酯 4 3份 偶氨1甲酰胺 0 . 4 8份 鈣鋅穩(wěn)定劑 0 . 9 6份 木糖醇 0,9 6份 膨脹劑 0:. 4 7份 著色劑 1.92份 聚氨酯樹脂 3.3份 白炭黑 1.9份。
[0019] 本發(fā)明的第二發(fā)明目的在于提供一種耐磨的PVC材料的生產(chǎn)方法。
[0020] 本發(fā)明的上述技術(shù)目的是通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：上述PVC材料的制備方法包 括如下步驟： SP1:將原料按照重量份進(jìn)行配置后加入的攪拌機(jī)，溫度控制在SO-KKTC，攪拌10-15分 鐘； SP2:將SPl中熱攪拌完成的材料放料到低速冷攪拌機(jī)攪拌冷卻，得到的混合料； SP3:將SP2中得到的混合料加入行星擠出機(jī)，溫度控制在110-130°C，將混合料擠出； SP4:將SP3中擠出的混合料送入壓延機(jī)，控制溫度在150~180 °C壓延成片，將片材冷卻 至室溫，進(jìn)行收卷、包裝。
[0021] 本發(fā)明的第三發(fā)明目的在于提供一種耐磨PVC材料的應(yīng)用。
[0022] 本發(fā)明的上述發(fā)明目的是通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：上述PVC材料在制造鞋底時(shí) 的應(yīng)用。
[0023] 通過(guò)采用上述技術(shù)方案，應(yīng)用上述材料制成的鞋底具有良好的耐熱、耐磨性能，能 滿足日常使用的需要。
[0024] 綜上所述，本發(fā)明具有以下有益效果： 1、 偶氮二甲酰胺與鈣鋅穩(wěn)定劑能協(xié)同作用，提高發(fā)泡效率； 2、 鈣鋅穩(wěn)定劑與木糖醇協(xié)同作用，提高熱穩(wěn)定性； 3、 白炭黑與聚氨酯樹脂具有良好的耐磨性，同時(shí)能形成氫鍵，結(jié)合能力更強(qiáng)。
【具體實(shí)施方式】
[0025] 實(shí)施例一： 一種PVC材料，包括如下質(zhì)量的物質(zhì)(Kg): P V C 4 8 環(huán)氧油酸丁酯 43 偶氮二甲酰胺 0.48 鈣鋅穩(wěn)定劑 0.9 6 木糖醇 0.9 6 膨脹劑 0.47 著色劑 192 聚氨酯樹脂 3.3 白炭黑 1.9。
[0026] 上述PVC材料的制備方法，包括如下步驟： SP1:將原料按照重量份進(jìn)行配置后加入的攪拌機(jī)，溫度控制在85°C，攪拌13分鐘； SP2:將SPl中熱攪拌完成的材料放料到低速冷攪拌機(jī)攪拌冷卻，得到的混合料； SP3:將SP2中得到的混合料加入行星擠出機(jī)，溫度控制在120 °C，將混合料擠出； SP4:將SP3中擠出的混合料送入壓延機(jī)，控制溫度在165°C壓延成片，將片材冷卻至室 溫，進(jìn)行收卷、包裝。
[0027] 實(shí)施例二： 一種PVC材料，包括如下質(zhì)量的物質(zhì)(Kg): PTC 45 壞氧油鑛」'酯 40 偶氮二甲酰臏 0.3 鈣鋅穩(wěn)定劑 0.85 木糖醇 1.2 膨脹劑 .0,4 著色劑 2.42 聚氨酯樹脂 3 白炭黑 1.61?.
[0028] 上述PVC材料的制備方法，包括如下步驟： SP1:將原料按照重量份進(jìn)行配置后加入的攪拌機(jī)，溫度控制在KKTC，攪拌12分鐘； SP2:將SPl中熱攪拌完成的材料放料到低速冷攪拌機(jī)攪拌冷卻，得到的混合料； SP3:將SP2中得到的混合料加入行星擠出機(jī)，溫度控制在110°C，將混合料擠出； SP4:將SP3中擠出的混合料送入壓延機(jī)，控制溫度在167°C壓延成片，將片材冷卻至室 溫，進(jìn)行收卷、包裝。
[0029] 實(shí)施例三： 一種PVC材料，包括如下質(zhì)量的物質(zhì)(Kg): PVC 4 7 環(huán)氧油酸丁酯 40 偶氮二甲酰胺 0.4 鈣鋅穩(wěn)定劑 0.8 木糖醇 1.07 膨脹劑 0.4 9 若色劑 2.5 聚si醋樹脂 _3:.. 8 白炭黑 2.3。
[0030] 上述PVC材料的制備方法，包括如下步驟： SP1:將原料按照重量份進(jìn)行配置后加入的攪拌機(jī)，溫度控制在80°C，攪拌13分鐘； SP2:將SPl中熱攪拌完成的材料放料到低速冷攪拌機(jī)攪拌冷卻，得到的混合料； SP3:將SP2中得到的混合料加入行星擠出機(jī)，溫度控制在123 °C，將混合料擠出； SP4:將SP3中擠出的混合料送入壓延機(jī)，控制溫度在150 °C壓延成片，將片材冷卻至室 溫，進(jìn)行收卷、包裝。
[0031] 實(shí)施例四： 一種PVC材料，包括如下質(zhì)量的物質(zhì)(Kg): PVC 5 O 環(huán)氧油酸丁酯 4? 偶氮二甲酰胺 0.7 鈣鋅穩(wěn)定劑 1.15 木糖醇 o.g 膨脹劑 0,6 著色劑 1.5 聚氨酯樹脂 4 白炭黑 1.柄。
[0032]上述PVC材料的制備方法，包括如下步驟： SPl:將原料按照重量份進(jìn)行配置后加入的攪拌機(jī)，溫度控制在89 °C，攪拌10分鐘； SP2:將SPl中熱攪拌完成的材料放料到低速冷攪拌機(jī)攪拌冷卻，得到的混合料； SP3:將SP2中得到的混合料加入行星擠出機(jī)，溫度控制在121°C，將混合料擠出； SP4:將SP3中擠出的混合料送入壓延機(jī)，控制溫度在180 °C壓延成片，將片材冷卻至室 溫，進(jìn)行收卷、包裝。
[0033] 實(shí)施例五： 一種PVC材料，包括如下質(zhì)量的物質(zhì)(Kg): PVG 49 環(huán)氧袖酸丁酯 45 偶氮二甲酰胺 0,66 鈣鋅穩(wěn)定劑 1.2 木糖醇 1.01 膨脹劑 0.57 著色劑 2.06 聚氨酯樹脂 33 白炭黑 1.5。
[0034] 上述PVC材料的制備方法，包括如下步驟： SPl:將原料按照重量份進(jìn)行配置后加入的攪拌機(jī)，溫度控制在93 °C，攪拌14分鐘； SP2:將SPl中熱攪拌完成的材料放料到低速冷攪拌機(jī)攪拌冷卻，得到的混合料； SP3:將SP2中得到的混合料加入行星擠出機(jī)，溫度控制在130 °C，將混合料擠出； SP4:將SP3中擠出的混合料送入壓延機(jī)，控制溫度在176 °C壓延成片，將片材冷卻至室 溫，進(jìn)行收卷、包裝。
[0035] 對(duì)比例一： 一種PVC材料，包括如下質(zhì)量的物質(zhì)(Kg): PVC 4 8 環(huán)氧油酸丁類 4 3 偶氮二甲酰胺 0.4 8 鈣鋅穩(wěn)定劑 0.96 木糖醇 0.96 膨脹剖 0.4 7 著色劑
[0036] 上述PVC材料的制備方法，包括如下步驟： SP1:將原料按照重量份進(jìn)行配置后加入的攪拌機(jī)，溫度控制在85°C，攪拌13分鐘； SP2:將SPl中熱攪拌完成的材料放料到低速冷攪拌機(jī)攪拌冷卻，得到的混合料； SP3:將SP2中得到的混合料加入行星擠出機(jī)，溫度控制在120 °C，將混合料擠出； SP4:將SP3中擠出的混合料送入壓延機(jī)，控制溫度在165°C壓延成片，將片材冷卻至室 溫，進(jìn)行收卷、包裝。
[0037] 對(duì)比例二： 一種PVC材料，包括如下質(zhì)量的物質(zhì)(Kg): PVC 4 8 環(huán)氧油酸丁酯 43 偶氮二甲酰胺 0,48 鈣鋅穩(wěn)定劑 0.96 膨脹劑 0.47 若色劑 1.92 聚氨酯樹脂 3.3。
[0038] 上述PVC材料的制備方法，包括如下步驟： SP1:將原料按照重量份進(jìn)行配置后加入的攪拌機(jī)，溫度控制在85°C，攪拌13分鐘； SP2:將SPl中熱攪拌完成的材料放料到低速冷攪拌機(jī)攪拌冷卻，得到的混合料； SP3:將SP2中得到的混合料加入行星擠出機(jī)，溫度控制在120 °C，將混合料擠出； SP4:將SP3中擠出的混合料送入壓延機(jī)，控制溫度在165°C壓延成片，將片材冷卻至室 溫，進(jìn)行收卷、包裝。
[0039] 對(duì)比例三： 一種PVC材料，包括如下質(zhì)量的物質(zhì)(Kg): PVC 48 環(huán)氧油酸丁酯 4 3 偶氮二甲酰胺 0.48 鈣鋅穩(wěn)定劑 0.96 木糖醇 0.96 著色劑 1,92 聚氨酯樹脂 3,3 白炭黑 H
[0040] 上述PVC材料的制備方法，包括如下步驟： SP1:將原料按照重量份進(jìn)行配置后加入的攪拌機(jī)，溫度控制在85°C，攪拌13分鐘； SP2:將SPl中熱攪拌完成的材料放料到低速冷攪拌機(jī)攪拌冷卻，得到的混合料； SP3:將SP2中得到的混合料加入行星擠出機(jī)，溫度控制在120 °C，將混合料擠出； SP4:將SP3中擠出的混合料送入壓延機(jī)，控制溫度在165°C壓延成片，將片材冷卻至室 溫，進(jìn)行收卷、包裝。
[0041] 上述所有的膨脹劑采用聚乙烯醇縮丁醛為殼包裹烷烴制成;鈣鋅穩(wěn)定劑采用硬脂 酸鋅和硬脂酸鈣按比例1:1.2配成。
[0042] 將實(shí)施例1-5、對(duì)比例1-3得到的PVC材料制成25.4 X 25.4 X 6.35mm的試片，采用東 萬(wàn)科品檢測(cè)儀器有限公司生產(chǎn)的KP5009 NBS橡膠磨耗試驗(yàn)機(jī)測(cè)定耐磨性，測(cè)試計(jì)算后結(jié)果 見下表1。
[0043] 將實(shí)施例1至5、對(duì)比例1至3中的PVC材料制成2.5cmX 2.5cmX 2.5cm的立方體，按 照標(biāo)準(zhǔn)GB_T 10799-2008進(jìn)行檢測(cè)，得到孔隙率，結(jié)果見表1;將實(shí)施例1至5、對(duì)比例1至3中 的PVC材料按照GB/T 12811-1991標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測(cè)得到的該材料的平均泡孔直徑，結(jié)果見表1。
[0044] 表1耐磨系數(shù)、孔隙率及平均泡孔直徑檢測(cè)結(jié)果表 由上表η」以宥出對(duì)比例三泡扎結(jié)構(gòu)較差
，膨服刑具W艮奸的友泡膨服效采；對(duì)比例一 和對(duì)比例二耐磨性較差，而對(duì)比例一耐磨系數(shù)更低，可見白炭黑與聚氨酯協(xié)同作用提高耐 磨性；同時(shí)白炭黑的缺少也會(huì)減少形成泡孔的核，因此對(duì)比例一與對(duì)比例二中的泡孔性能 略有降低。
[0045] 將實(shí)施例1-5、對(duì)比例1-3中的PVC材料按照GB/T528-2009對(duì)拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng) 率進(jìn)行測(cè)試，同時(shí)將實(shí)施例1-5、對(duì)比例1-3的PVC材料放入同一高溫老化箱24h后取出，再測(cè) 試其拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率測(cè)試結(jié)果見表2。
[0046]表2力學(xué)性能和老化試驗(yàn)檢測(cè)結(jié)果表
由上表可以看出對(duì)比例二老化后性能下降明顯，可見木糖醇輔助熱穩(wěn)定的效果較大； 從力學(xué)性能可以看出，白炭黑和聚氨酯對(duì)PVC材料的力學(xué)性能影響較大，膨脹劑也對(duì)力學(xué)性 能有一定影響。
[0047]本具體實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明的解釋，其并不是對(duì)本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域技術(shù)人 員在閱讀完本說(shuō)明書后可以根據(jù)需要對(duì)本實(shí)施例做出沒(méi)有創(chuàng)造性貢獻(xiàn)的修改，但只要在本 發(fā)明的權(quán)利要求范圍內(nèi)都受到專利法的保護(hù)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種PVC材料，其特征在于:包括如下重量份的物質(zhì)： PVC 45-55份 增塑劑 40-45份 發(fā)泡劑 0.3-0.7份 穩(wěn)定劑 0.8-1.2份 穩(wěn)定調(diào)節(jié)劑 0.8-1.2份 膨脹劑 0.4-0.6份 著色劑 1.5-2.5份 聚氨酯樹脂 3-4份 白炭黑 1.5-2.3份。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種PVC材料，其特征在于:所述增塑劑為環(huán)氧油酸丁酯。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種PVC材料，其特征在于:所述發(fā)泡劑為偶氮二甲酰胺。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種PVC材料，其特征在于:所述穩(wěn)定劑為鈣鋅穩(wěn)定劑。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種PVC材料，其特征在于:所述鈣鋅穩(wěn)定劑包括硬脂酸鈣和 硬脂酸鋅，所述硬脂酸鈣和硬脂酸鋅的摩爾比為1:1.2。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種PVC材料，其特征在于:所述穩(wěn)定調(diào)節(jié)劑為季戊四醇。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種PVC材料，其特征在于:所述膨脹劑采用聚乙烯醇縮丁醛 為殼包裹烷烴制成。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種PVC材料，其特征在于:包括如下重量份的物質(zhì)： PVC 48份 環(huán)氧油酸丁酯 43份 偶氮二甲酰胺 0.48份 鈣鋅穩(wěn)定劑 0.96份 木糖醇 0.96份 膨脹劑 0.47份 著色劑 1.92份 聚氨酯樹脂 3.3份 白炭黑 1.9份。9. 一種如權(quán)利要求1-8任一所述的PVC材料的制備方法，其特征在于： SP1:將原料按照重量份進(jìn)行配置后加入的攪拌機(jī)，溫度控制在80-100°C，攪拌10-15分 鐘； SP2:將SP1中熱攪拌完成的材料放料到低速冷攪拌機(jī)攪拌冷卻，得到的混合料； SP3:將SP2中得到的混合料加入行星擠出機(jī)，溫度控制在110-130°C，將混合料擠出； SP4:將SP3中擠出的混合料送入壓延機(jī)，控制溫度在150~180°C壓延成片，將片材冷卻 至室溫，進(jìn)行收卷、包裝。10. 權(quán)利要求1-8任一所述PVC材料在制造鞋底時(shí)的應(yīng)用。
【文檔編號(hào)】C08K5/1515GK105860368SQ201610453392
【公開日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2016年6月22日
【發(fā)明人】蔡貴來(lái), 蔡金龍
【申請(qǐng)人】蘇州同花盛鞋業(yè)有限公司