本發(fā)明涉及pvc領(lǐng)域，具體涉及一種高抗沖高流動性pvc配方及其制備方法。
背景技術(shù)：
聚氯乙烯是五大通用塑料原料之一，較易加工，具有良好的綜合力學(xué)性能。但加工溫度較高，通常在160℃，而pvc熱穩(wěn)定性差，當(dāng)溫度高于150℃時易發(fā)生分解，釋放出hcl，使產(chǎn)品變色，且抗沖強度差。因此，如果通過配方改進，原料容易塑化，加工溫度降低，則制品性能變好。
中國專利cn104031332a高流動性硬質(zhì)聚氯乙烯材料及其制備方法，是采用加入一種熱溶膠用的固體潤濕劑，通過雙螺桿擠出造粒，制成薄壁制品，通過螺桿的剪切力和熱傳遞作用，促使固體潤濕劑與pvc樹脂分子間發(fā)生強烈的相互作用，進而制得一種與固體潤濕劑相容性良好的高流動性硬質(zhì)pvc材料。該材料較普通pvc材料具有更低的熔體粘度，更高的流動性能，產(chǎn)品的力學(xué)性能也得到一定的改善，耐熱性能得以保持。該專利只是在流動性方面有一定改善，對制品沖擊強度未改進，只能用于普通薄壁制品。
專利cn103602023a一種抗沖擊的管材配方，采用加入asa樹脂的方法，通過對配方進一步優(yōu)化，使得在pvc管材的加工過程中能促進無機填料的分散，提高pvc熔體的流動性，提升拉伸強度與斷裂伸長率，改變了聚乙烯制品在使用氯化聚乙烯時，韌性好，硬度低的缺點。專利未提及具體提高性能到何種程度，也未分析清楚原理。
所以研發(fā)一種高抗沖高流動性pvc配方，是亟待解決的一個技術(shù)問題。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
針對pvc在加工中存在的加工溫度高、熔體粘度大、熱穩(wěn)定性差等問題，本發(fā)明提出一種高抗沖高流動性配方及其制備方法，解決上述存在的這些問題。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題的技術(shù)方案是：
一種高抗沖高流動性pvc配方，由下列重量份數(shù)的組份組成：
pvc樹脂：60～95份；acr-g-vc樹脂：3～50份；
pvc細粉：3～15份；復(fù)合穩(wěn)定劑：2～5份；
內(nèi)潤滑劑：0.5～2份；外潤滑劑：0.5～1份；
碳酸鈣：20～50份。
作為優(yōu)選：一種高抗沖高流動性pvc配方，由下列重量份數(shù)的組份組成：
pvc樹脂：60份，acr-g-vc樹脂為30份；
pvc細粉為10份，復(fù)合穩(wěn)定劑為3.5份；
內(nèi)潤滑劑：0.5份，外潤滑劑：0.5份；
碳酸鈣35份。
作為優(yōu)選：所述pvc樹脂為通用型sg5樹脂。
所述acr-g-vc樹脂是氯乙烯與丙烯酸正丁酯接枝共聚物，聚合度與通用型sg5樹脂相當(dāng)。中國專利201610688034.3一種懸浮法氯乙烯-丙烯酸正丁酯共聚樹脂的制備方法，提供一種懸浮法氯乙烯-丙烯酸正丁酯共聚樹脂的制備方法，采用懸浮聚合工藝，通過調(diào)整優(yōu)化聚合配方和控制丙烯酸正丁酯加入技術(shù)，制備的氯乙烯-丙烯酸正丁酯共聚樹脂產(chǎn)品，形態(tài)規(guī)整，粒徑分布集中，呈透明狀，且具有更高的表觀密度和更低的吸油率，表現(xiàn)出明顯的內(nèi)增塑性和抗沖性能。
所述pvc細粉為粒徑小于20um、聚合度為300-800的低分子量聚氯乙烯。
所述復(fù)合穩(wěn)定劑選自有機錫、硬脂酸鈣、硬脂酸鋇、硬脂酸鎘、硬脂酸鋅、硬脂酸鎂中的一種或多種復(fù)合。
所述的碳酸鈣填料粒徑為納米級。
所述的外潤滑劑選自聚乙烯蠟、石蠟、氧化聚乙烯蠟中的任意一種。
所述的內(nèi)潤滑劑選自硬脂酸、硬脂酸鈣、硬脂醇、硬脂酸丁酯中的任意一種。
一種高抗沖高流動性pvc配方的制備方法，包括以下步驟：
將上述重量份的pvc樹脂、acr-g-vc樹脂、pvc細粉、復(fù)合穩(wěn)定劑、碳酸鈣、內(nèi)潤滑劑在高速混和機中混和5分鐘，溫度控制在90～100℃，再加入外潤滑劑，混和溫度達到105～120℃后，然后轉(zhuǎn)至低速攪拌冷卻到40～60℃，將混和后的物料停放12小時以上再進入雙螺桿擠出機擠出，擠出過程的溫度控制在140～170℃，即得高抗沖高流動性pvc。
有益效果
本發(fā)明通過加入低聚合度的pvc細粉和acr-g-vc樹脂(氯乙烯-丙烯酸正丁酯接枝共聚物)，主要利用低聚合度pvc樹脂、氯乙烯-丙烯酸正丁酯接枝共聚物兩者都具有的內(nèi)增塑作用，協(xié)同提高塑化性能，降低塑化時間，細小pvc顆粒塑化溫度較低和塑化時間較短，pvc細粉是采用低分子量樹脂，低分子量樹脂更容易塑化，是因為pvc在160～180℃時，粉粒破裂，細小的粒子更容易塑化，逐漸形成相互纏繞的鏈團結(jié)構(gòu)，而分子間的纏繞使樹脂流動性變差，采用低分子量樹脂，與大分子量的樹脂相比，相互間的纏繞少些，pvc熔體的粘度降低，使流動性更好；因為低分子量的pvc細粒，更易塑化，且氯乙烯-丙烯酸正丁酯共聚物促進塑化的同時增加抗沖性能，降低體系熔體粘度，提高流動性能，降低加工溫度，減少塑化時間，提高產(chǎn)品抗沖性能并降低能耗。
本發(fā)明提供的配方，與采用全部用普通sg5型pvc樹脂的配方比較，在同等配方下，通用型sg5樹脂塑化時間為130～150s，加入acr-g-vc樹脂和pvc細粉，塑化時間為60～100s，縮短30％以上。在同等配方下，通用型sg5樹脂制品沖擊強度為3～5kj/m2，加入acr-g-vc樹脂和pvc細粉，制品沖擊強度達到50kj/m2以上，提高10倍。主要用于擠出成型用。
通過用哈克流變儀作對比實驗，同等配方下，塑化時間從長到短排列順序為：通用型sg5樹脂≥通用型sg5樹脂+pvc細粉≥通用型sg5樹脂+acr-g-vc樹脂≥通用型sg5樹脂+pvc細粉+acr-g-vc樹脂；作出的制品沖擊強度從大到小排列順序為：通用型sg5樹脂+pvc細粉+acr-g-vc樹脂≥通用型sg5樹脂+acr-g-vc樹脂≥通用型sg5樹脂+pvc細粉≥通用型sg5樹脂。
表1、不同樹脂樣品的哈克流變性能數(shù)據(jù)
表2、不同樹脂樣品的沖擊強度和拉伸強度比較
附圖說明
圖1：為流變儀曲線圖
具體實施方式
以下通過具體實施例對本發(fā)明作進一步說明，以使本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以更好的理解本發(fā)明并能加以實施，但所舉實施例不作為對本發(fā)明的限定。
對比例
對比例的pvc配方，其各種成分的重量配比如下：
pvc樹脂(sg5)：100份；復(fù)合穩(wěn)定劑：3份；
碳酸鈣：10份；潤滑劑：1份。
所述的復(fù)合穩(wěn)定劑選自硬脂酸鈣、硬脂酸鋇、硬脂酸鎘、硬脂酸鋅、硬脂酸鎂中的任意一種。
所述的潤滑劑采用內(nèi)、外潤滑劑混和物，內(nèi)潤滑劑為硬脂酸0.5份，外潤滑劑為氧化聚乙烯蠟0.5份。
制備方法為：將上述重量份的pvc樹脂、復(fù)合穩(wěn)定劑、碳酸鈣在高速混和機中混和5分鐘，溫度控制在90～100℃，再加入潤滑劑，混和溫度達到105～120℃后，然后轉(zhuǎn)至低速攪拌冷卻到40～60℃，將混和后的物料停放12小時以上再進入雙螺桿擠出機擠出，擠出過程的溫度控制在140～170℃，即得高抗沖高流動性pvc。
實施例1
本實施例的高抗沖高流動pvc配方，由下列重量份數(shù)的組份組成：
pvc樹脂(sg5)：85份；acr-g-vc樹脂：5份
pvc細粉：10份；復(fù)合穩(wěn)定劑：3份
內(nèi)潤滑劑：0.5份外潤滑劑：0.5份
碳酸鈣：10份。
本實施例的acr-g-vc樹脂是氯乙烯與丙烯酸正丁酯接枝共聚物，聚合度與sg5相當(dāng)；pvc細粉為粒徑小于20um、聚合度為300-800的低分子量聚氯乙烯。所述的復(fù)合穩(wěn)定劑選自有機錫、硬脂酸鈣、硬脂酸鋇、硬脂酸鎘、硬脂酸鋅、硬脂酸鎂中的任意一種或多種。所述的內(nèi)潤滑劑為硬脂酸，外潤滑劑為氧化聚乙烯蠟；所述的填料采用納米級碳酸鈣。
一種高抗沖高流動性pvc配方的制備方法，包括以下步驟：
將上述重量份的pvc樹脂、acr-g-vc樹脂、pvc細粉、復(fù)合穩(wěn)定劑、碳酸鈣、內(nèi)潤滑劑在高速混和機中混和5分鐘，溫度控制在90～100℃，再加入外潤滑劑，混和溫度達到105～120℃后，然后轉(zhuǎn)至低速攪拌冷卻到40～60℃，將混和后的物料停放12小時以上再進入雙螺桿擠出機擠出，擠出過程的溫度控制在140～170℃，即得高抗沖高流動性pvc。
實施例2
本實施例的高抗沖高流動pvc配方，由下列重量份數(shù)的組份組成：
pvc樹脂(sg5)：47份；acr-g-vc樹脂：50份；
pvc細粉：3份；復(fù)合穩(wěn)定劑：3.5份；
內(nèi)潤滑劑：0.5份；外潤滑劑：0.5份；
碳酸鈣：15份。
所述的acr-g-vc樹脂是氯乙烯與丙烯酸正丁酯接枝共聚物，聚合度與sg5相當(dāng)。所述的pvc細粉為粒徑小于20um、聚合度為300-800的低分子量聚氯乙烯。
所述的復(fù)合穩(wěn)定劑選自有機錫、硬脂酸鈣、硬脂酸鋇、硬脂酸鎘、硬脂酸鋅、硬脂酸鎂一種或多種復(fù)合。
本實施例的內(nèi)潤滑劑為硬脂酸，外潤滑劑為氧化聚乙烯蠟。
本實施例的填料采用納米級碳酸鈣。
一種高抗沖高流動性pvc配方的制備方法，包括以下步驟：
將上述重量份的pvc樹脂、acr-g-vc樹脂、pvc細粉、復(fù)合穩(wěn)定劑、碳酸鈣、內(nèi)潤滑劑在高速混和機中混和5分鐘，溫度控制在90～100℃，再加入外潤滑劑，混和溫度達到105～120℃后，然后轉(zhuǎn)至低速攪拌冷卻到40～60℃，將混和后的物料停放12小時以上再進入雙螺桿擠出機擠出，擠出過程的溫度控制在140～170℃，即得高抗沖高流動性pvc。
實施例3
本實施例的高抗沖高流動pvc配方，由下列重量份數(shù)的組份組成：
pvc樹脂(sg5)：74份；acr-g-vc樹脂：20份
pvc細粉：6份；復(fù)合穩(wěn)定劑：3.5份
內(nèi)潤滑劑：0.5份；外潤滑劑：0.5份
碳酸鈣：10份。
本實施例的acr-g-vc樹脂是氯乙烯與丙烯酸正丁酯接枝共聚物，聚合度與通用型sg5樹脂相當(dāng)。
本實施例的pvc細粉為粒徑小于20um、聚合度為300-800的低分子量聚氯乙烯。本實施例的復(fù)合穩(wěn)定劑選自有機錫、硬脂酸鈣、硬脂酸鋇、硬脂酸鎘、硬脂酸鋅、硬脂酸鎂的一種或多種復(fù)合。
內(nèi)潤滑劑為硬脂酸，外潤滑劑為氧化聚乙烯蠟。本實施例的填料采用納米級碳酸鈣。
一種高抗沖高流動性pvc配方的制備方法，包括以下步驟：
將上述重量份的pvc樹脂、acr-g-vc樹脂、pvc細粉、復(fù)合穩(wěn)定劑、碳酸鈣、內(nèi)潤滑劑在高速混和機中混和5分鐘，溫度控制在90～100℃，再加入外潤滑劑，混和溫度達到105～120℃后，然后轉(zhuǎn)至低速攪拌冷卻到40～60℃，將混和后的物料停放12小時以上再進入雙螺桿擠出機擠出，擠出過程的溫度控制在140～170℃，即得高抗沖高流動性pvc。
實施例4
本實施例的高抗沖高流動pvc配方，由下列重量份數(shù)的組份組成：
pvc樹脂(sg5)：60份；acr-g-vc樹脂：30份
pvc細粉：10份；復(fù)合穩(wěn)定劑：3.5份
內(nèi)潤滑劑：0.5份；外潤滑劑：：0.5份
碳酸鈣：10份。
本實施例的acr-g-vc樹脂是氯乙烯與丙烯酸酯接枝共聚物，聚合度與sg5相當(dāng)。本實施例的pvc細粉為粒徑小于20um、聚合度為300-800的低分子量聚氯乙烯。
本實施例的復(fù)合穩(wěn)定劑選自有機錫、硬脂酸鈣、硬脂酸鋇、硬脂酸鎘、硬脂酸鋅、硬脂酸鎂的一種或多種復(fù)合。
本實施例的內(nèi)潤滑劑為硬脂酸，外潤滑劑為氧化聚乙烯蠟。本實施例的填料采用納米級碳酸鈣。
將上述重量份的pvc樹脂、acr-g-vc樹脂、pvc細粉、復(fù)合穩(wěn)定劑、碳酸鈣、內(nèi)潤滑劑在高速混和機中混和5分鐘，溫度控制在90～100℃，再加入外潤滑劑，混和溫度達到105～120℃后，然后轉(zhuǎn)至低速攪拌冷卻到40～60℃，將混和后的物料停放12小時以上再進入雙螺桿擠出機擠出，擠出過程的溫度控制在140～170℃，即得高抗沖高流動性pvc。
通過本發(fā)明制得的高抗沖高流動性制品，其性能檢測結(jié)果如下表：
表3、不同樹脂樣品的哈克流變性能數(shù)據(jù)
表4、不同配方的制品沖擊強度和拉伸強度比較
以上所述實例僅是本發(fā)明的較好的實施例，并非對發(fā)明作其它形式的限制，本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明的基礎(chǔ)上所作的等同替代或變換，均在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。