專利名稱：一種環(huán)境友好型pvc塑溶膠及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及PVC塑溶膠領(lǐng)域，尤其涉及一種環(huán)境友好型PVC塑溶膠及其制備方法。
背景技術(shù)：
PVC是世界五大通用樹脂之一，廣泛應(yīng)用于汽車、建筑、電子、輕工、航天等許多領(lǐng)域。通過添加各種助劑可以得到其他塑料制品綜合性能無可比擬的制品。PVC塑溶膠作為PVC制品中的一大類，廣泛應(yīng)用于汽車涂裝行業(yè)，尤其是PVC抗石擊涂料、PVC焊縫密封膠等方面。PVC塑溶膠對(duì)汽車外殼鋼板有很好的粘結(jié)性，與汽車面漆有較好的相容性，尤其是具有良好的密封性、耐油性、耐水性、機(jī)械性能和儲(chǔ)存穩(wěn)定性等特性。、
盡管PVC塑溶膠有諸多優(yōu)異的性能，但是最近其發(fā)展卻受到越來越大的阻礙和限制。隨著人們環(huán)保意識(shí)的提高和對(duì)自身健康的關(guān)注，環(huán)保問題成為人類社會(huì)關(guān)注的焦點(diǎn)，材料環(huán)保問題也被廣泛認(rèn)識(shí)，PVC塑溶膠在環(huán)保方面的問題主要也由此引來諸多爭(zhēng)議，其主要集中在PVC樹脂本身和其中添加的助劑兩大方面。PVC樹脂在生產(chǎn)過程中會(huì)殘留一部分致癌物氯乙烯單體，但是隨著PVC生產(chǎn)技術(shù)的不斷進(jìn)步，氯乙烯殘留問題已經(jīng)得到很好的控制。而助劑方面則主要集中在增塑劑和穩(wěn)定劑兩大方面。增塑劑作為PVC塑溶膠助劑中用量最大性能影響最明顯的部分，它的環(huán)保問題是影響PVC塑溶膠環(huán)保問題的最重要因素。目前，國(guó)內(nèi)最普遍使用的PVC塑溶膠主增塑劑為鄰苯二甲酸二辛酯(DOP)，但是隨著人們對(duì)用含DOP包裝袋包裝的食品對(duì)人體的影響研究深入發(fā)現(xiàn)，在人體特別是在肺部有大量的DOP殘留。1982年美國(guó)權(quán)威機(jī)構(gòu)對(duì)DOP致癌性進(jìn)行了生物鑒定，結(jié)果發(fā)現(xiàn)DOP對(duì)動(dòng)物肝臟有致癌性。這些結(jié)果均表明DOP對(duì)PVC塑溶膠環(huán)境友好性有著潛在的影響。環(huán)氧大豆油主要為環(huán)氧亞油酸酯、環(huán)氧油酸酯和環(huán)氧棕櫚酯的混合物，由大豆油和有機(jī)過酸合成得到，可應(yīng)用于全部軟硬PVC制品中，是無毒、無味的PVC塑溶膠增塑劑兼穩(wěn)定劑，對(duì)光、熱有良好的穩(wěn)定作用，且相容性好、揮發(fā)性低、遷移性小、耐水耐油性好，可賦予制品良好的機(jī)械性能和耐候性。在與PVC塑溶膠很好相容的同時(shí)吸收掉PVC分解是放出的氯化氫。偏苯三酸三辛酯作為另一種性能優(yōu)良的環(huán)保型增塑劑，它具有良好的耐熱性、低揮發(fā)性、耐寒性和耐油性等特點(diǎn)，特別是它還具有良好的電絕緣性，這在汽車涂裝中可以起到很好的抗靜電作用。而作為PVC塑溶膠環(huán)保問題的另一大重點(diǎn)，穩(wěn)定劑同樣因?yàn)橐郧八玫闹髁鞣€(wěn)定劑中存在有大量的鉛、鎘等重金屬元素而使得PVC塑溶膠熱穩(wěn)定劑環(huán)保問題得到了很大的關(guān)注。上世紀(jì)90年代，西方發(fā)達(dá)國(guó)家就已經(jīng)嚴(yán)令禁止使用含鉛、鎘等重金屬。近年來，我們也逐步開始關(guān)注PVC熱穩(wěn)定劑的毒性問題，低毒、無毒的PVC熱穩(wěn)定劑已經(jīng)成為發(fā)展的趨勢(shì)。世界公認(rèn)的PVC低毒熱穩(wěn)定劑主要為有機(jī)錫，但其成本較高，而且近年來對(duì)有機(jī)錫穩(wěn)定劑的毒性有了新的認(rèn)識(shí)，在高溫加熱是有機(jī)錫類快速揮發(fā)，放出有毒物質(zhì)，對(duì)操作工人的免疫系統(tǒng)產(chǎn)生一定的傷害。鈣鋅復(fù)合熱穩(wěn)定劑是無毒穩(wěn)定劑中最具有發(fā)展前景的品種之一，具有價(jià)格低廉、無毒、聞效等特點(diǎn)，可以有效代替價(jià)格聞昂的進(jìn)口廣品，降低廣品成本。尤其在于環(huán)氧類增塑劑協(xié)同使用時(shí)更具有良好的熱穩(wěn)定作用。稀土類熱穩(wěn)定劑具有優(yōu)異的熱穩(wěn)定功能，兼具促進(jìn)熔融、偶聯(lián)、內(nèi)增塑、增韌以及增艷等功能。其獨(dú)具的“偶聯(lián)”性使其在加工時(shí)表現(xiàn)為具有加工助劑和內(nèi)潤(rùn)滑性質(zhì)，能促進(jìn)樹脂塑化，在成品中還能表現(xiàn)出抗沖擊改性劑的功效，增加PVC的韌性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種環(huán)境友好型的PVC塑溶膠。這種PVC塑溶膠是在傳統(tǒng)塑溶膠組分的基礎(chǔ)上選用了合適的環(huán)保型增塑劑和環(huán)保型熱穩(wěn)定劑。在確保膠料原有性能不流失的情況下，有效得提高其環(huán)境友好性。上述的目的用本發(fā)明的環(huán)境友好型PVC塑溶膠組合物加以實(shí)現(xiàn)。該P(yáng)VC塑溶膠組合物包括100-500質(zhì)量份的PVC糊樹脂、200-500質(zhì)量份的非鄰苯類環(huán)保增塑劑、10-50質(zhì)量份的環(huán)保熱穩(wěn)定劑、200-400質(zhì)量份的納米活性碳酸|丐、0-100質(zhì)量份的降粘劑、0-50質(zhì)量份的膨潤(rùn)土、0-50質(zhì)量份的氫化蓖麻油、0-50質(zhì)量份的封閉型聚氨酯預(yù)聚體、0-50質(zhì)量份的二聚酸型低分子聚酰胺和0-50質(zhì)量份的炭黑。 塑溶膠組合物的具體制備方法是將PVC糊樹脂、熱穩(wěn)定劑、降粘劑、膨潤(rùn)土、氫化蓖麻油、封閉型聚氨酯預(yù)聚體、二聚酸型低分子聚酰胺和炭黑加入到增塑劑中逐步分散均勻，然后將稱量好的納米活性碳酸鈣分批加入到該體系中，控制一定的分散速度使體系保持在一定溫度情況下繼續(xù)高速分散3h，最后將分散好的膠料移到真空裝置中脫泡5h，出料。在馬口鐵上均勻涂布一層O. 5mm的膠料，在150°C下烘烤30min，測(cè)試涂料一系列物化性能。與現(xiàn)有的技術(shù)相比，本發(fā)明方法具有以下優(yōu)點(diǎn)I、此方法選用環(huán)境友好型增塑劑和熱穩(wěn)定劑，在現(xiàn)有產(chǎn)品的基礎(chǔ)上提高了 PVC塑溶膠的環(huán)保性；2、此方法所選環(huán)境友好型增塑劑和熱穩(wěn)定劑均是比較經(jīng)濟(jì)的，適合于工業(yè)大量生產(chǎn)。具體實(shí)施方法實(shí)施例I將300gPVC糊樹脂、30g鈣鋅復(fù)合類與稀土類質(zhì)量比為2 I的熱穩(wěn)定劑、78g吐溫80與司盤80質(zhì)量比為2 I的降粘劑、IOg膨潤(rùn)土、IOg氫化蓖麻油、30g封閉型聚氨酯預(yù)聚體、20g 二聚酸型低分子聚酰胺和35g炭黑加入到450g環(huán)氧大豆油與偏苯三酸三辛酯質(zhì)量比為2 I的增塑劑中逐步分散均勻，然后將稱量好的300g納米活性碳酸鈣分批加入到該體系中，控制一定的分散速度使體系保持在一定溫度情況下繼續(xù)高速分散3h，最后將分散好的膠料移到真空裝置中脫泡5h，出料。上述制得的黑色膏狀PVC塑溶膠保存六個(gè)月之后粘度變化不大(初始粘度35Pa · S/25°C，半年后粘度為51Pa · s/25°C )，再使用性能不變。取膠料涂布于馬口鐵上，
O.5mm厚，在150°C下烘烤30min，涂層不發(fā)生黃變，柔韌性良好(QTX漆膜彈性測(cè)試器，Imm)，沖擊性能良好(QCT-I漆膜沖擊器，98cm · kg)，粘附性測(cè)試為內(nèi)聚破壞。實(shí)施例2將300gPVC糊樹脂、30g鈣鋅復(fù)合類與稀土類質(zhì)量比為I : I的熱穩(wěn)定劑、78g吐溫80與司盤80質(zhì)量比為I : 2的降粘劑、IOg膨潤(rùn)土、IOg氫化蓖麻油、30g封閉型聚氨酯預(yù)聚體、20g 二聚酸型低分子聚酰胺和35g炭黑加入到450g環(huán)氧大豆油與偏苯三酸三辛酯質(zhì)量比為I : 2的增塑劑中逐步分散均勻，然后將稱量好的300g納米活性碳酸鈣分批加入到該體系中，控制一定的分散速度使體系保持在一定溫度情況下繼續(xù)高速分散3h，最后將分散好的膠料移到真空裝置中脫泡5h，出料。上述制得的黑色膏狀PVC塑溶膠保存六個(gè)月之后粘度變化不大(初始粘度43Pa · s/25°C，半年后粘度為58Pa · s/25°C )，再使用性能不變。取膠料涂布于馬口鐵上，O. 5mm厚，在150°C下烘烤30min，涂層不發(fā)生黃變，柔韌性良好(QTX漆膜彈性測(cè)試器，
I.5_)，沖擊性能良好(QCT-I漆膜沖擊器，98cm · kg)，粘附性測(cè)試為內(nèi)聚破壞。實(shí)施例3 將300gPVC糊樹脂、30g鈣鋅復(fù)合類與稀土類質(zhì)量比為I : 2的熱穩(wěn)定劑、78g吐溫80與司盤80質(zhì)量比為I : 2的降粘劑、IOg膨潤(rùn)土、IOg氫化蓖麻油、30g封閉型聚氨酯預(yù)聚體、20g 二聚酸型低分子聚酰胺和35g炭黑加入到450g環(huán)氧大豆油與偏苯三酸三辛酯質(zhì)量比為2 I的增塑劑中逐步分散均勻，然后將稱量好的300g納米活性碳酸鈣分批加入到該體系中，控制一定的分散速度使體系保持在一定溫度情況下繼續(xù)高速分散3h，最后將分散好的膠料移到真空裝置中脫泡5h，出料。上述制得的黑色膏狀PVC塑溶膠保存六個(gè)月之后粘度變化不大(初始粘度38Pa · s/25°C，半年后粘度為56Pa · s/25°C )，再使用性能不變。取膠料涂布于馬口鐵上，O. 5mm厚，在150°C下烘烤30min，涂層不發(fā)生黃變，柔韌性良好(QTX漆膜彈性測(cè)試器，
0.5mm)，沖擊性能良好(QCT-I漆膜沖擊器，> IOOcm · kg)，粘附性測(cè)試為內(nèi)聚破壞。實(shí)施例4將300gPVC糊樹脂、30g鈣鋅復(fù)合類與稀土類質(zhì)量比為2 I的熱穩(wěn)定劑、78g吐溫80與司盤80質(zhì)量比為2 I的降粘劑、IOg膨潤(rùn)土、IOg氫化蓖麻油、30g封閉型聚氨酯預(yù)聚體、20g 二聚酸型低分子聚酰胺和35g炭黑加入到450g環(huán)氧大豆油與偏苯三酸三辛酯質(zhì)量比為I : 2的增塑劑中逐步分散均勻，然后將稱量好的300g納米活性碳酸鈣分批加入到該體系中，控制一定的分散速度使體系保持在一定溫度情況下繼續(xù)高速分散3h，最后將分散好的膠料移到真空裝置中脫泡5h，出料。上述制得的黑色膏狀PVC塑溶膠保存六個(gè)月之后粘度變化不大(初始粘度39Pa · s/25°C，半年后粘度為58Pa · s/25°C )，再使用性能不變。取膠料涂布于馬口鐵上，O. 5mm厚，在150°C下烘烤30min，涂層不發(fā)生黃變，柔韌性良好(QTX漆膜彈性測(cè)試器， 1.5mm)，沖擊性能良好(QCT-I漆膜沖擊器，97cm · kg)，粘附性測(cè)試為內(nèi)聚破壞。實(shí)施例5將300gPVC糊樹脂、30g鈣鋅復(fù)合類與稀土類質(zhì)量比為2 I的熱穩(wěn)定劑、78g吐溫80與司盤80質(zhì)量比為I : 2的降粘劑、IOg膨潤(rùn)土、IOg氫化蓖麻油、30g封閉型聚氨酯預(yù)聚體、20g 二聚酸型低分子聚酰胺和35g炭黑加入到450g環(huán)氧大豆油與偏苯三酸三辛酯質(zhì)量比為2 I的增塑劑中逐步分散均勻，然后將稱量好的300g納米活性碳酸鈣分批加入到該體系中，控制一定的分散速度使體系保持在一定溫度情況下繼續(xù)高速分散3h，最后將分散好的膠料移到真空裝置中脫泡5h，出料。上述制得的黑色膏狀PVC塑溶膠保存六個(gè)月之后粘度變化不大(初始粘度38Pa · S/25°C，半年后粘度為55Pa · s/25°C )，再使用性能不變。取膠料涂布于馬口鐵上，O. 5mm厚，在150°C下烘烤30min，涂層不發(fā)生黃變，柔韌性良好(QTX漆膜彈性測(cè)試器，Imm)，沖擊性能良好(QCT-I漆膜沖擊器，IOOcm · kg)，粘附性測(cè)試為內(nèi)聚破壞。實(shí)施例6將300gPVC糊樹脂、30g鈣鋅復(fù)合類與稀土類質(zhì)量比為I : 2的熱穩(wěn)定劑、78g吐溫80與司盤80質(zhì)量比為2 I的降粘劑、IOg膨潤(rùn)土、IOg氫化蓖麻油、30g封閉型聚氨酯預(yù)聚體、20g 二聚酸型低分子聚酰胺和35g炭黑加入到450g環(huán)氧大豆油與偏苯三酸三辛酯質(zhì)量比為I : 2的增塑劑中逐步分散均勻，然后將稱量 好的300g納米活性碳酸鈣分批加入到該體系中，控制一定的分散速度使體系保持在一定溫度情況下繼續(xù)高速分散3h，最后將分散好的膠料移到真空裝置中脫泡5h，出料。上述制得的黑色膏狀PVC塑溶膠保存六個(gè)月之后粘度變化不大(初始粘度39Pa · S/25°C，半年后粘度為59Pa · s/25°C )，再使用性能不變。取膠料涂布于馬口鐵上，O. 5mm厚，在150°C下烘烤30min，涂層不發(fā)生黃變，柔韌性良好(QTX漆膜彈性測(cè)試器，Imm)，沖擊性能良好(QCT-I漆膜沖擊器，IOOcm · kg)，粘附性測(cè)試為內(nèi)聚破壞。實(shí)施例7將300gPVC糊樹脂、30g鈣鋅復(fù)合類與稀土類質(zhì)量比為I : 2的熱穩(wěn)定劑、78g吐溫80與司盤80質(zhì)量比為2 I的降粘劑、IOg膨潤(rùn)土、IOg氫化蓖麻油、30g封閉型聚氨酯預(yù)聚體、20g 二聚酸型低分子聚酰胺和35g炭黑加入到450g環(huán)氧大豆油與偏苯三酸三辛酯質(zhì)量比為2 I的增塑劑中逐步分散均勻，然后將稱量好的300g納米活性碳酸鈣分批加入到該體系中，控制一定的分散速度使體系保持在一定溫度情況下繼續(xù)高速分散3h，最后將分散好的膠料移到真空裝置中脫泡5h，出料。上述制得的黑色膏狀PVC塑溶膠保存六個(gè)月之后粘度變化不大(初始粘度35Pa · s/25°C，半年后粘度為53Pa · s/25°C )，再使用性能不變。取膠料涂布于馬口鐵上，O. 5mm厚，在150°C下烘烤30min，涂層不發(fā)生黃變，柔韌性良好(QTX漆膜彈性測(cè)試器，
0.5mm)，沖擊性能良好(QCT-I漆膜沖擊器，> IOOcm · kg)，粘附性測(cè)試為內(nèi)聚破壞。實(shí)施例8將300gPVC糊樹脂、30g鈣鋅復(fù)合類與稀土類質(zhì)量比為2 I的熱穩(wěn)定劑、78g吐溫80與司盤80質(zhì)量比為I : 2的降粘劑、IOg膨潤(rùn)土、IOg氫化蓖麻油、30g封閉型聚氨酯預(yù)聚體、20g 二聚酸型低分子聚酰胺和35g炭黑加入到450g環(huán)氧大豆油與偏苯三酸三辛酯質(zhì)量比為I : 2的增塑劑中逐步分散均勻，然后將稱量好的300g納米活性碳酸鈣分批加入到該體系中，控制一定的分散速度使體系保持在一定溫度情況下繼續(xù)高速分散3h，最后將分散好的膠料移到真空裝置中脫泡5h，出料。上述制得的黑色膏狀PVC塑溶膠保存六個(gè)月之后粘度變化不大(初始粘度45Pa · s/25°C，半年后粘度為59Pa · s/25°C )，再使用性能不變。取膠料涂布于馬口鐵上，O. 5mm厚，在150°C下烘烤30min，涂層不發(fā)生黃變，柔韌性良好(QTX漆膜彈性測(cè)試器，
1.5_)，沖擊性能良好(QCT-I漆膜沖擊器，IOOcm · kg)，粘附性測(cè)試為內(nèi)聚破壞。
權(quán)利要求
1.一種環(huán)保型PVC塑溶膠組合物，其特征在于其原料組分及各組分的質(zhì)量份分別為100-500質(zhì)量份的PVC糊樹脂、200-500質(zhì)量份的非鄰苯類環(huán)保增塑劑、10-50質(zhì)量份的環(huán)保熱穩(wěn)定劑、200-400質(zhì)量份的納米活性碳酸鈣、0-100質(zhì)量份的降粘劑、0-50質(zhì)量份的膨潤(rùn)土、0-50質(zhì)量份的氫化蓖麻油、0-50質(zhì)量份的封閉型聚氨酯預(yù)聚體、0-50質(zhì)量份的二聚酸型低分子聚酰胺和0-50質(zhì)量份的炭黑。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的PVC塑溶膠組合物，其特征在于所述的非鄰苯類環(huán)保增塑劑包括環(huán)氧大豆油、偏苯三酸三辛酯或者它們的混合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的PVC塑溶膠組合物，其特征在于所述的環(huán)保熱穩(wěn)定劑包括鈣鋅復(fù)合熱穩(wěn)定劑、稀土熱穩(wěn)定劑或者它們的混合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的PVC塑溶膠組合物，其特征在于所述的降粘劑包括吐溫80、司盤80或者它們的混合物。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種環(huán)保型PVC塑溶膠，該塑溶膠組合物使用環(huán)保型非鄰苯類增塑劑和環(huán)保熱穩(wěn)定劑，在保證膠料各項(xiàng)性能的同時(shí)使膠料的環(huán)保性。成分包括PVC糊樹脂、非鄰苯類環(huán)保增塑劑、環(huán)保熱穩(wěn)定劑、納米活性碳酸鈣、降粘劑、膨潤(rùn)土、氫化蓖麻油、封閉型聚氨酯預(yù)聚體、二聚酸型低分子聚酰胺和炭黑。取膠料涂布于馬口鐵上，0.5mm厚，在150℃下烘烤30min，涂層不發(fā)生黃變，柔韌性良好(QTX漆膜彈性測(cè)試器，最優(yōu)0.5mm)，沖擊性能良好(QCT-I漆膜沖擊器，最優(yōu)＞100cm·kg)，粘附性測(cè)試為內(nèi)聚破壞。制得的塑溶膠主要用于汽車底盤抗石擊涂層、焊縫密封膠等方面。
文檔編號(hào)C09D7/12GK102732104SQ20121015071
公開日2012年10月17日 申請(qǐng)日期2012年5月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月16日
發(fā)明者包才保 申請(qǐng)人:常州市康寶涂料化工有限公司