耐候聚氯乙烯混合物及其制備方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供了一種耐候聚氯乙烯混合物及其制備方法。所述耐候聚氯乙烯混合物包括聚氯乙烯、穩(wěn)定劑、鈦白粉、氯化聚乙烯、丙烯酸酯類(lèi)聚合物、光穩(wěn)定劑以及任選的抗氧劑。所述光穩(wěn)定劑選自UV3346、UV?3346、UV?531、UV-5411或UV-770中的至少一種，優(yōu)選UV?3346和/或UV-5411。本發(fā)明的耐候聚氯乙烯混合物具有高的耐候性性能。
【專(zhuān)利說(shuō)明】耐候聚氯乙烯混合物及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及耐候聚氯乙烯混合物的制備，具體涉及一種通過(guò)紫外線(xiàn)吸收劑的復(fù)配，制備高耐候的聚氯乙烯混合物。
【背景技術(shù)】
[0002]聚氯乙烯(PVC)是的五大通用合成樹(shù)脂之一，產(chǎn)量?jī)H次于聚乙烯、聚丙烯，居世界第三位，占合成樹(shù)脂總消費(fèi)量的約30%。PVC以其高強(qiáng)度、阻燃、耐腐蝕、耐磨、絕緣性好和價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)在塑料、建材等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，如建筑門(mén)窗框、管道、外墻掛板等，僅建筑門(mén)窗用PVC-U型材，國(guó)內(nèi)年產(chǎn)量就達(dá)到400萬(wàn)噸。
[0003]目前，PVC制品中耐候要求最高的是門(mén)窗用型材，其產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)GB/T8814-2004“門(mén)、窗用未增塑聚氯乙烯(PVC-U)型材”規(guī)定PVC-U型材耐候性標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)方法為氙燈試驗(yàn)，試驗(yàn)時(shí)間分別為4000h (Μ類(lèi))和6000h(S類(lèi))，試驗(yàn)后色差不超過(guò)5，沖擊強(qiáng)度保留率不低于60%,試驗(yàn)周期大約為5個(gè)半月和8個(gè)半月，時(shí)間太長(zhǎng)，很不利于新產(chǎn)品的研制和開(kāi)發(fā)以及原材料的選擇與變更。因此，采用更加快速的耐候性能評(píng)價(jià)方法是非常迫切的，首當(dāng)其沖的選擇就是熒光紫外法。
[0004]常見(jiàn)的光穩(wěn)定劑可分為以下四類(lèi):光屏蔽劑、紫外線(xiàn)吸收劑、猝滅劑、受阻胺光穩(wěn)定劑(HALS)。它們以不同的作用方式抑制紫外光對(duì)PVC材料的破壞，提高PVC材料的使用壽命。
[0005]光屏蔽劑通常是一些在紫外光區(qū)具有強(qiáng)烈吸收作用的無(wú)機(jī)粒子，它們能夠阻止紫外光進(jìn)入PVC材料內(nèi)部， 降低材料的光降解程度。目前用于PVC材料的光屏蔽劑主要指鈦白粉(TiO2)和炭黑。
[0006]紫外光吸收劑是一種能強(qiáng)烈地、選擇性地吸收紫外光的化合物，利用自身分子結(jié)構(gòu)，將光能轉(zhuǎn)換成熱能，最后以熱能形式或無(wú)害的低能輻射方式將其吸收的能量釋放，避免塑料材料發(fā)生光氧化反應(yīng)而起到光穩(wěn)定作用。理想的紫外光吸收劑應(yīng)在290nm到400nm區(qū)域有最大的消光系數(shù)，紫外光吸收劑的消光作用隨著濃度的提高和光程的增加而增大。紫外光吸收劑是光穩(wěn)定劑中最主要的一類(lèi)穩(wěn)定劑，也是應(yīng)用歷史最長(zhǎng)的一類(lèi)光穩(wěn)定劑，包括水楊酸酯類(lèi)、二苯甲酮類(lèi)、苯并三唑類(lèi)、苯甲酸酯類(lèi)等等。這些化合物吸收紫外線(xiàn)的能力比PVC中的氫過(guò)氧化物、羰基化合物等吸收能力強(qiáng)，并且吸收紫外光線(xiàn)后，不引發(fā)PVC的光化學(xué)反應(yīng)，將光能以熱能的形式散發(fā)出去。
[0007]猝滅劑這類(lèi)化合物的穩(wěn)定作用主要不在于吸收紫外線(xiàn)，而是通過(guò)分子間作用把能量轉(zhuǎn)移掉，即能夠瞬間把受到紫外光照射后處于激發(fā)態(tài)的能量轉(zhuǎn)移，使分子再回到穩(wěn)定的基態(tài)，因而避免了高聚物的光氧老化反應(yīng)。由于猝滅劑一般都有毒性，不能滿(mǎn)足制備無(wú)毒環(huán)保材料的要求，因此國(guó)內(nèi)外已基本停止了對(duì)其使用。
[0008]受阻胺光穩(wěn)定劑(HALS)是一類(lèi)具有空間位阻效應(yīng)的有機(jī)胺類(lèi)化合物，因其具有分解氫過(guò)氧化物、猝滅激發(fā)態(tài)氧、捕獲自由基、有效基團(tuán)可循環(huán)再生等功能，是國(guó)內(nèi)外用量最大的一類(lèi)光穩(wěn)定劑。[0009]中國(guó)地域廣闊，氣候多樣，在西北地區(qū)，輻照非常強(qiáng)烈，僅添加鈦白粉光屏蔽劑的PVC產(chǎn)品在這些地區(qū)使用不到半年，顏色就可能變黃，影響使用并會(huì)引起型材生產(chǎn)企業(yè)、門(mén)窗制造商、用戶(hù)或者開(kāi)發(fā)商之間的糾紛。因此，針對(duì)這些區(qū)域適用的型材，其配方中還需要加入紫外線(xiàn)吸收劑或紫外光穩(wěn)定劑。單獨(dú)加入一種的效果一般，本方法通過(guò)紫外穩(wěn)定劑的復(fù)合達(dá)到高耐候的要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明的目的旨在克服現(xiàn)有技術(shù)缺陷，提供了一種耐候聚氯乙烯混合物的制備方法，制備的聚氯乙烯混合物在紫外老化500h后色差小于I。
[0011]本發(fā)明提供了一種耐候聚氯乙烯混合物，包括:
[0012]
聚氯乙烯100質(zhì)量份
穩(wěn)定劑0.6-6質(zhì)量份
[0013]鈥白粉4-8質(zhì)量份
碳酸鈣4-10質(zhì)量份
氯化聚乙烯4-12質(zhì)量份
丙烯酸酯類(lèi)聚合物2-8質(zhì)量份
光穩(wěn)定劑0.6-L2質(zhì)量翁
[0014]以下將氯化聚乙烯簡(jiǎn)稱(chēng)為CPE ;丙烯酸酯類(lèi)聚合物簡(jiǎn)稱(chēng)為ACR。
[0015]述穩(wěn)定劑為有機(jī)錫穩(wěn)定劑、復(fù)合鉛鹽穩(wěn)定劑、鈣鋅穩(wěn)定劑或稀土穩(wěn)定劑中的至少一種。
[0016]優(yōu)選地，所述穩(wěn)定劑為有機(jī)錫穩(wěn)定劑和/或鈣鋅穩(wěn)定劑。
[0017]所述光穩(wěn)定劑選自UV 3346,UV 2908,UV 53UUV 5411或UV-770中的至少一種；也可以選擇其他的熔點(diǎn)大于100°c的光穩(wěn)定劑；優(yōu)選UV 3346和/或UV 5411。
[0018]優(yōu)選地，所述耐候聚氯乙烯混合物中還包括抗氧劑0.04-0.1質(zhì)量份。
[0019]所述抗氧劑為抗氧劑1010和/或抗氧劑168。
[0020]本發(fā)明提供了一種耐候聚氯乙烯混合物的制備方法，包括以下步驟:
[0021]i)稱(chēng)取聚氯乙烯100質(zhì)量份、穩(wěn)定劑0.6-6質(zhì)量份、鈦白粉4_8質(zhì)量份、碳酸鈣4-10質(zhì)量份、CPE 4-12質(zhì)量份、ACR 2-8質(zhì)量份、光穩(wěn)定劑0.5-1.2質(zhì)量份；優(yōu)選地，還加入抗氧劑0.04-0.1質(zhì)量份；
[0022]ii )將上述組份混合后進(jìn)行混煉，混煉輥表面溫度為160-190°C，混煉輥表面速度為8-12m/min，混煉時(shí)間為3_8min，速比為1.0-1.4 ；
[0023]如此得到所述耐候聚氯乙烯混合物。
[0024]所述混煉輥表面溫度為170°C。
[0025]所述混煉輥表面速度為10m/min。
[0026]所述速比為1:1.2。
[0027]本發(fā)明的有益效果為:
[0028]顯著提高PVC混合物的耐候性，經(jīng)500h紫外老化試驗(yàn)結(jié)果，色差小于I。提高了PVC材料的在使用過(guò)程中的使用壽命。
【具體實(shí)施方式】
[0029]以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，但本發(fā)明并不限于以下實(shí)施例。
[0030]本發(fā)明的實(shí)施條件:
[0031]1、混料
[0032]按照實(shí)施例和對(duì)比例中的比例稱(chēng)量原料并在混料機(jī)中混合均勻。
[0033]2、混煉
[0034]按照下表的條件進(jìn)行混煉，混煉5min后取樣。
[0035]試樣混煉條件
【權(quán)利要求】
1.一種耐候聚氯乙烯混合物，包括:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合物，其特征在于，所述穩(wěn)定劑為有機(jī)錫穩(wěn)定劑、復(fù)合鉛鹽穩(wěn)定劑、?丐鋅穩(wěn)定劑或稀土穩(wěn)定劑中的至少一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的混合物，其特征在于，所述穩(wěn)定劑為有機(jī)錫穩(wěn)定劑和/或鈣鋅穩(wěn)定劑。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合物，其特征在于，所述光穩(wěn)定劑選自UV3346、UV 2908、UV 531、UV-5411 或 UV-770 中的至少一種，優(yōu)選 UV 3346 和 / 或 UV-5411。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的混合物，其特征在于，所述混合物中還包括抗氧劑0.04-0.1質(zhì)量份。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的混合物，其特征在于，所述抗氧劑為抗氧劑1010和/或抗氧劑 168。
7.一種根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的耐候聚氯乙烯混合物的制備方法，包括以下步驟: i)稱(chēng)取聚氯乙烯80-95質(zhì)量份、穩(wěn)定劑0.6-1.2質(zhì)量份、鈦白粉4_8質(zhì)量份、碳酸鈣4-10質(zhì)量份、氯化聚乙烯4-12質(zhì)量份、丙烯酸酯類(lèi)聚合物2-8質(zhì)量份、光穩(wěn)定劑0.5-1.2質(zhì)量份；優(yōu)選地，還加入抗氧劑0.04-0.1質(zhì)量份； ii)將上述組份混合后進(jìn)行混煉，混煉輥表面溫度為160-190°C，混煉輥表面速度為8-12m/min，混煉時(shí)間為3_8min，速比為L(zhǎng) 0-1.4 ； 如此得到所述耐候聚氯乙烯混合物。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述混煉輥表面溫度為170°C。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述混煉輥表面速度為10m/min。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述速比為1:1.2。
【文檔編號(hào)】B29B7/00GK103788527SQ201210421188
【公開(kāi)日】2014年5月14日 申請(qǐng)日期:2012年10月29日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月29日
【發(fā)明者】胡孝義, 武鵬, 孫泉, 李瑤, 楊宗林, 李生德, 魏若奇 申請(qǐng)人:中國(guó)石油化工股份有限公司, 中國(guó)石油化工股份有限公司北京化工研究院