專利名稱：：一種聚氯乙烯改性材料及制備方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及一種聚氯乙烯改性材料及制備方法，具體地說，是一種用于制備食品拒門密封條的聚氯乙烯改性材料及其制備方法。
背景技術：
：隨著水箱的使用越來越普及，其拒門密封條的用量也越來越大。水箱拒門密封條只有在具有彈性的前提下才能有密封作用。所以，長期以來各種密封產(chǎn)品一直沿用富有彈性的橡膠材料，其價格較高。因此，尋找價格低廉的替代材料，且安全環(huán)保，同時又不影響其使用性能成為水箱柜門密封條的發(fā)展方向，也是水箱拒門密封條生產(chǎn)廠家需要急待解決的問題。司春雷和胡衛(wèi)東在其報導的"PVC冰箱密封條改性研究，，(遼陽石油化工高等專科學校學報，第16巻第3期，9-11)文章中，用粉末丁腈橡膠和氯化聚乙烯為改性劑對高聚合度的s-2500型聚氯乙烯進行改性，制得的改性材料的性能可達到橡膠密封條的性能指標，但由于加入了成本較高的丁腈橡膠，使其成本提高，而且所用增塑劑為有毒性爭議的鄰苯二曱酸二辛酯，作為與食品接觸有關的冰箱密封材料，不能確保達到安全環(huán)保的要求。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種聚氯乙烯改性材料，該材料使用食品級增塑劑，可用于制備食品拒門的密封材料，具有較好的彈性，可代替價格高的橡膠材料。本發(fā)明提供的聚氯乙烯改性材料，包括聚氯乙烯和以聚氯乙烯為基準計算的含量如下的組分增塑劑5~150質(zhì)量％,有機錫化合物0.515質(zhì)量％,環(huán)氧化合物1~20質(zhì)量％,Ci8C20的脂肪酸0.011.0質(zhì)量％,石蟲普或氯化石蠟0.011.0質(zhì)量％，其中所述的增塑劑選自環(huán)氧化合物、檸檬酸酯或烷基磺酸苯酯。本發(fā)明在聚氯乙烯中使用無毒的食品級增塑劑，配以適當?shù)姆€(wěn)定劑和潤滑劑，制得改性的聚氯乙烯材料，該材料具有良好的彈性、耐低溫沖擊、耐老化和耐油性能，且安全環(huán)保，可滿足食品拒門，如冰箱(拒)門所用密封條的性能要求。具體實施例方式本發(fā)明在聚氯乙烯中加入安全無毒的增塑劑，并用有機錫化合物和環(huán)氧化合物為穩(wěn)定劑，以脂肪酸和石蠟或氯化石蠟為擠出造粒的潤滑劑，使上述組分充分混合制成基料，再將基料用擠出機造粒成型。該粒料適用于制備食品拒門的密封條。本發(fā)明提供的改性聚氯乙烯材料具有較高的拉伸強度和斷裂伸長率，并具有較好的抗低溫性能和耐老化性能。所述聚氯乙烯改性材料的各改性組分的含量均以聚氯乙烯為基準進行計算，各改性組分優(yōu)選的含量如下增塑劑20100質(zhì)量％,有機錫化合物0.55質(zhì)量％,環(huán)氧化合物110質(zhì)量％,C18C20的脂肪酸0.01~0.5質(zhì)量％，石蠟或氯化石蠟0.01-0.5質(zhì)量％。為降低改性材料的成本，所述的改性材料還含有10~50質(zhì)量％的填充劑，所述的填充劑優(yōu)選碳酸鉤。本發(fā)明所述的聚氯乙烯的聚合度優(yōu)選800-4000，更優(yōu)選2000~3000。所述的增塑劑優(yōu)選檸檬酸酯，更優(yōu)選乙?；髅仕狨ィ龅囊阴；鶛幟仕狨?yōu)選乙?；鶛幟仕崛□?。所述增塑劑中的烷基磺酸苯酯的烷基優(yōu)選C8~C1G的烷基，作為增塑劑的環(huán)氧化合物優(yōu)選環(huán)氧大豆油。本發(fā)明使用兩種穩(wěn)定劑，一種為有機錫化合物，另一種為環(huán)氧化合物。所述的有機錫化合物優(yōu)選硫醇烷基錫，其中的烷基優(yōu)選dQ的烷基，更優(yōu)選曱基或乙基。所述的環(huán)氧化合物優(yōu)選環(huán)氧大豆油。為使基料便于擠出造粒，本發(fā)明使用兩種潤滑劑，一種潤滑劑選自C,8C20的脂肪酸，優(yōu)選硬脂酸；另一種潤滑劑選自石蠟或氯化石蠟。所述的石蠟為C22C26的烷烴，氯化石蠟是石蠟經(jīng)氯化后的產(chǎn)物，本發(fā)明使用的氯化石蠟的含氯量為3060質(zhì)量％,優(yōu)選4050質(zhì)量％。本發(fā)明提供的改性材料的制備方法，包括如下步驟(1)將聚氯乙烯、有機錫化合物、環(huán)氧化合物、C18C2Q的脂肪酸和石蠟或氯化石蠟放入攪拌器中混合，并在攪拌過程中加入增塑劑，制成基料，(2)將基料在擠出機上擠出造粒，擠出機各區(qū)溫度為150200°C。上述方法(1)步是制備改性聚氯乙烯基料，所述的各組分的混合攪拌溫度為3010(TC、優(yōu)選3050。C;攪拌時間為520分鐘、1015分鐘。攪拌器轉速為50300轉/分、優(yōu)選100200轉/分。在進行組分混合時，除增塑劑以外的其它組分可以同時加入攪拌器，也可以順序加入，優(yōu)選同時加入；然后將增塑劑在其它組分混合后加入攪拌器。增塑劑可以一次全部加入，也可分多次加入，優(yōu)選分三次加入。加入增塑劑之前的攪拌溫度優(yōu)選3050°C,加入增塑劑之后的攪拌溫度優(yōu)選60~90°C。所述方法(2)步是將改性聚氯乙烯基料進行擠出造粒成型，以便于儲存和運輸。擠出造粒可以在單螺桿擠出機中進行，也可以在雙螺桿擠出機中進行，優(yōu)選采用雙螺桿擠出機擠出造粒。擠出造粒時，擠出機各區(qū)溫度優(yōu)選控制為160~180°C。擠出機的螺桿轉速為20~40轉/分，優(yōu)選20~30轉/分。下面通過實例詳細說明本發(fā)明，但本發(fā)明并不限于此。實例中制備的改性材料的測試方法如下:測試項目測-試方法測試條件拉伸強度GB/T1040-1992拉伸速度250mm/min斷裂伸長率GB/T1040-1992拉伸速度250mm/min邵氏A硬度GB2411-1980-40。C低溫性能GB5470-1985實例1制備本發(fā)明所述的改性材料并測試其性能。(1)制備改性聚氯乙烯基料將聚合度為2500的聚氯乙烯(生產(chǎn)廠中石化齊魯分公司，牌號QL2500)、硬脂酸(江蘇雙馬化工公司生產(chǎn))、含氯量42質(zhì)量％的氯化石蠟(廣州市偉業(yè)化工原料有限公司生產(chǎn))、碳酸鈣、硫醇曱基錫和環(huán)氧大豆油(江蘇常熟第一塑料廠生產(chǎn))同時放入高速攪拌器中混合，在40。C、攪拌轉速為120150轉/分的條件下攪拌12分鐘。然后分三次加入乙酰檸檬酸三正丁酯，每次加量為乙酰檸檬酸三正丁酯總加量的33%,每次加入乙酰檸檬酸三正丁酯后的攪拌轉速為120150轉/分，攪拌時間為15分鐘，攪拌溫度7(TC，最后得到改性聚氯乙烯基料，其各組分投料質(zhì)量份數(shù)見表1。(2)擠出造粒將(1)步制備的改性聚氯乙烯基料在雙螺桿擠出機中擠出造粒，控制擠出機各區(qū)溫度為160180°C,螺桿轉速為20~30轉/分，得到改性聚氯乙烯粒料。將上述粒料，制成冰箱拒(門)密封條標準樣并進行性能測試，結果見表2,其中密封條標準樣的老化是將試條在IO(TC士5。C的熱風烘箱內(nèi)放置240小時，殘留率是指被測試條在熱風老化前后的拉伸性能測試值之比。實例2按實例1的方法制備改性聚氯乙烯基料、擠出造粒和測試密封條試樣的性能，不同的是制備改性聚氯乙烯基料時，加入的乙酰檸檬酸三正丁酯的總量為75份，各組分的加料量見表l，制成的密封條測試結果見表2。實例3按實例1的方法制備改性聚氯乙烯基料、擠出造粒和測試密封條試樣的性能，不同的是制備改性聚氯乙烯基料時，加入的乙酰檸檬酸三正丁酯的總量為65份，各組分的加料量見表l,制成的密封條測試結果見表2。實例4按實例1的方法制備改性聚氯乙烯基料、擠出造粒和測試密封條試樣的性能，不同的是制備改性聚氯乙烯基料時，加入的碳酸鉤為15份，各組分的加料量見表l，制成的密封條測試結果見表2。乂于比例將目前市場上銷售較好的某一企業(yè)的冰箱(拒)門密封條的測試標準列于表2。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>權利要求1、一種聚氯乙烯改性材料，包括聚氯乙烯和以聚氯乙烯為基準計算的含量如下的組分增塑劑5～150質(zhì)量％，有機錫化合物0.5～15質(zhì)量％，環(huán)氧化合物1～20質(zhì)量％，C18～C20的脂肪酸0.01～1.0質(zhì)量％，石蠟或氯化石蠟0.01～1.0質(zhì)量％，其中所述的增塑劑選自環(huán)氧化合物、檸檬酸酯或烷基磺酸苯酯。2、按照權利要求1所述的改性材料，其特征在于所述的改性材料包括聚氯乙烯和以聚氯乙烯為基準計算的如下組分增塑劑20100質(zhì)量％,有機錫化合物0.55質(zhì)量％,環(huán)氧化合物110質(zhì)量％,C18C20的脂肪酸0.010.5質(zhì)量％，石蠟或氯化石蠟0.01~0.5質(zhì)量％。3、按照權利要求1或2所述的改性材料，其特征在于所述的改性材料還含有1050質(zhì)量％的填充劑。4、按照權利要求3所述的改性材料，其特征在于所述的填充劑為碳酸4丐。5、按照權利要求1或2所述的改性材料，其特征在于所述的聚氯乙烯的聚合度為8004000。6、按照權利要求5所述的改性材料，其特征在于所述的聚氯乙烯的聚合度為2000~3000。7、按照權利要求1或2所述的改性材料，其特征在于所述的檸檬酸酯為乙酰基檸檬酸酯，烷基磺酸苯酯中的烷基為C廣d。的烷基。8、按照權利要求7所述的改性材料，其特征在于所述的乙酰基檸檬酸酯為乙?；鶛幟仕崛□?。9、按照權利要求1或2所述的改性材料，其特征在于所述的有機錫化合物為硫醇烷基錫。10、按照權利要求1或2所述的改性材料，其特征在于所述的環(huán)氧化合物為環(huán)氧大豆油，C!8C2()的脂肪酸為硬脂酸。11、按照權利要求1或2所述的改性材料，其特征在于所述的石蠟為C22C26的烷烴，氯化石蠟的含氯量為3060質(zhì)量％。12、一種權利要求1所述改性材料的制備方法，包括如下步驟(l)將聚氯乙烯、有機錫化合物、環(huán)氧化合物、C18C2。的脂肪酸和石蠟或氯化石蠟放入攪拌器中混合，并在攪拌過程中加入增塑劑，制成基料，(2)將基料在擠出機上擠出造粒，擠出機各區(qū)溫度為150200°C。13、按照權利要求12所述的方法，其特征在于(1)步中所述的攪拌器轉速為100~200轉/分，攪拌時間為520分鐘。14、按照權利要求12所述的方法，其特征在于(1)步中加入增塑劑之前的攪拌溫度為3050°C,加入增塑劑之后的攪拌溫度為60卯。C。15、按照權利要求12所述的方法，其特征在于(2)步所述擠出機的螺桿轉速為20~40轉/分。全文摘要一種聚氯乙烯改性材料，包括聚氯乙烯和以聚氯乙烯為基準計算的如下組分增塑劑5～150質(zhì)量％、有機錫化合物0.5～15質(zhì)量％、環(huán)氧化合物1～20質(zhì)量％、C₁₈～C₂₀的脂肪酸0.01～1.0質(zhì)量％、石蠟或氯化石蠟0.01～1.0質(zhì)量％，其中所述的增塑劑選自環(huán)氧化合物、檸檬酸酯或烷基磺酸苯酯。該材料適宜制備食品(柜)門密封條，安全環(huán)保，并具有較高的拉伸強度和斷裂伸長率、較好的耐低溫沖擊、耐老化和耐油性。文檔編號B29B9/12GK101544801SQ200810102828公開日2009年9月30日申請日期2008年3月27日優(yōu)先權日2008年3月27日發(fā)明者強任,偉劉,涵周,孫春燕申請人:中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司石油化工科學研究院