專利名稱：高強(qiáng)度耐候性的改性聚氯乙烯材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高強(qiáng)度耐候性的改性聚氯乙烯材料。
聚氯乙烯(PVC)由于存在光、熱穩(wěn)定性和耐寒性差、彈性低、綜合強(qiáng)度不高，低分子增塑劑易遷移等缺陷，限制了它在高技術(shù)領(lǐng)域中的應(yīng)用，隨著高分子材料加工技術(shù)的發(fā)展，尤其是填充、共混、增強(qiáng)等手段的出現(xiàn)，國(guó)內(nèi)外已能夠制備出性能范圍寬廣的系列配混料，擴(kuò)大了它們?cè)谄嚬I(yè)上的應(yīng)用，據(jù)報(bào)道，日本信越公司和英國(guó)ICI公司針對(duì)汽車應(yīng)用的具體要求，開展了幾十種PVC系列配混料(擠出級(jí)或注射級(jí))，大量用于汽車內(nèi)外裝飾、密封條、側(cè)罩、汽油管等方面，德國(guó)HAPPICH公司開發(fā)的汽車防擦條用料已有成熟工藝，品種和現(xiàn)代化生產(chǎn)手段，這種混配料已在德國(guó)轎車上得到廣泛采用。
目前我國(guó)汽車工業(yè)也正在興起，獨(dú)創(chuàng)合資汽車生產(chǎn)廠已遍及全國(guó)，各地對(duì)于塑料中PVC材料的需求正在迅速增長(zhǎng)，但是由于現(xiàn)有市場(chǎng)PVC材料性能尚不夠理想，目前只限于解決汽車內(nèi)飾件，用于防擦條部件和原料全部需要進(jìn)口，就上海桑塔納(Santana)轎車防擦條材料而言，92年以前基本上用的是國(guó)外的產(chǎn)品，每年要支付大量外匯，產(chǎn)品成本較高。
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有聚氯乙烯(PVC)材料存在的不足，為使其國(guó)產(chǎn)化提供一種適合車用防擦條專用料-高強(qiáng)度耐候性的改性聚氯乙烯材料，該材料要求有高的剛韌平衡性和優(yōu)良的耐寒、耐熱、耐光、抗化學(xué)腐蝕等特性。
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的技術(shù)方案是1、高強(qiáng)度耐候性改性PVC材料配方(重量份數(shù))
聚氯乙烯(疏松型、K值60～75) 100酚類抗氧劑 0.2～0.5鄰苯二甲酸酯類增塑劑 40～60環(huán)氧大豆油 2～5液體鋇-鋅或鈣-鋅復(fù)合穩(wěn)定劑 2～5脂肪酸潤(rùn)滑劑 0.1～0.5受阻氨光穩(wěn)定劑 0.1～0.4苯并三唑類光穩(wěn)定劑 0.1～0.4碳黑 0.5～1.0顏色調(diào)節(jié)劑 0.1～0.3表面處理的碳酸鈣 15～30氣味調(diào)節(jié)劑(香精類) 0.03～0.09在上述配方中，為克服原技術(shù)之不足，設(shè)計(jì)了光氧穩(wěn)定體系，對(duì)填料碳酸鈣選擇了合適的鈦酸酯偶聯(lián)劑進(jìn)行表面處理，并增加了顏色調(diào)節(jié)劑、二氧化鈦類和氣味調(diào)節(jié)劑香精類。
2、高強(qiáng)度耐候性改性PVC材料配制方法(1)重碳酸鈣表面處理將重質(zhì)碳酸鈣放入熱混合機(jī)中，加熱到一定溫度保溫適當(dāng)時(shí)間，加入鈦酸酯偶聯(lián)劑進(jìn)行表面處理，10～20分鐘后出料待用，勿使碳酸鈣吸濕。
(2)改性PVC混配，將PVC與酚類抗氧劑雙酚A放入熱混合機(jī)中，加熱至70～85℃時(shí)，緩慢加入穩(wěn)定劑和增塑劑，待溫度升到85～95℃時(shí)，加入硬酯酸和光穩(wěn)定劑，再升溫至100～115℃時(shí)，加入經(jīng)過(1)處理的碳酸鈣和碳黑及顏色調(diào)節(jié)劑二氧化鈦、氣味調(diào)節(jié)劑香精，繼續(xù)加熱至120～135℃時(shí)，停止加熱，將物料排入冷混機(jī)中，使其冷卻至室溫，再將物料排放到貯料罐中。
(3)改性PVC擠出工藝選用異向雙螺桿擠出機(jī)和塑料造粒輔機(jī)進(jìn)行擠出造粒。設(shè)備各部件操作溫度分別為機(jī)筒、模頭加工溫度為150～180℃，螺芯為60～80℃。螺桿轉(zhuǎn)速為10～25轉(zhuǎn)/分。在擠出過程中及時(shí)調(diào)整溫度以滿足PVC材料的加工工藝。
本發(fā)明與現(xiàn)有PVC材料相比有如下特點(diǎn)1、本發(fā)明在配方中增加了光氧穩(wěn)定體系，對(duì)填料-碳酸鈣選用了合適的鈦酸酯偶聯(lián)劑進(jìn)行了表面處理，還增加了顏色和氣味調(diào)節(jié)劑，使PVC材料性能得到明顯改善。實(shí)現(xiàn)了車輛防擦條專用料國(guó)產(chǎn)化。
2、本發(fā)明改性PVC材料光穩(wěn)定性優(yōu)良。氙光照射1000小時(shí)后，本發(fā)明產(chǎn)品(國(guó)產(chǎn)料)色牢度＞4.5級(jí)，進(jìn)口料≤4.5級(jí)。
3、本發(fā)明改性PVC材料力學(xué)性能剛韌平衡好。在硬度相近的情況下(邵氏硬度A90±5)，斷裂伸長(zhǎng)率本發(fā)明產(chǎn)品(國(guó)產(chǎn)料)300～400%，進(jìn)口料280～340%。
4、本發(fā)明改性PVC材料成本低，本產(chǎn)品(元/噸)低于20，000，進(jìn)口料(元/噸)27，000～28，000，為國(guó)家節(jié)約了大量外匯，并降低了引進(jìn)汽車的生產(chǎn)成本。


圖1 改性PVC材料生產(chǎn)工藝示意圖實(shí)施例(以生產(chǎn)50kg改性PVC為例)將50kgPVC(K值63)、230g雙酚A放入熱混合機(jī)中，加熱到70℃，控制流速加入20kgDOP和1kg鋇-鋅穩(wěn)定劑、1250g環(huán)氧大豆油，溫度升至85℃時(shí)，加入100g硬脂酸和100g受阻光穩(wěn)定劑、100g紫外線吸收劑UV-326，繼續(xù)升溫至100℃時(shí)，加入按說明書所述工藝經(jīng)過表面處理的碳酸鈣10kg及碳黑500g，二氧化鈦125g，香精50g，待溫度升至120℃以上時(shí)停止加熱，將物料送入冷混機(jī)中，使其冷卻到室溫，再將物料送入貯料器中，然后用雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行擠出造粒。操作條件為漸度150～180℃，螺桿轉(zhuǎn)速10～25轉(zhuǎn)/分。
權(quán)利要求
1.一種高強(qiáng)度耐候性的改性聚氯乙烯(PVC)材料，其特征在于材料組成(重量份數(shù))為聚氯乙烯(疏松型、K值60～75) 100酚類抗氧劑 0.2～0.5鄰苯二甲酸酯類增塑劑 40～60環(huán)氧大豆油 2～5液體鋇-鋅或鈣-鋅復(fù)合穩(wěn)定劑 2～5脂肪酸潤(rùn)滑劑 0.1～0.5受阻氨光穩(wěn)定劑 0.1～0.4苯并三唑類光穩(wěn)定劑 0.1～0.4碳黑 0.5～1.0顏色調(diào)節(jié)劑 0.1～0.3表面處理的碳酸鈣 15～30氣味調(diào)節(jié)劑 0.03～0.09配制方法，a、碳酸鈣表面處理將重質(zhì)碳酸鈣放入熱混合機(jī)中，加熱到一定溫度保溫適當(dāng)時(shí)間，加偶聯(lián)劑進(jìn)行表面處理，10～20分鐘后出料待用，b、PVC混配，將PVC和酚類抗氧劑放入熱混合機(jī)中，加熱到60～85℃時(shí)控制流速，加入穩(wěn)定劑和增塑劑，待溫度升到85～95℃時(shí)加硬酯酸和光穩(wěn)定劑，當(dāng)溫度達(dá)到100～115℃時(shí)加入經(jīng)過處理的碳酸鈣和碳黑及顏色，氣味調(diào)節(jié)劑，待溫度達(dá)到120℃以上時(shí)停止加熱，將物料排入冷混機(jī)中使其冷卻到室溫，再將物料排放到貯料罐中，c、配混料擠出造粒。將b冷卻后物料用雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行擠出造粒，加工溫度為150～180℃，螺桿轉(zhuǎn)速10～25轉(zhuǎn)/分。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的材料，其特征在于高效的酚類抗氧劑和光穩(wěn)定體系，選用了適宜的偶聯(lián)劑對(duì)碳酸鈣進(jìn)行了表面處理，并針對(duì)原料現(xiàn)狀采用了顏色調(diào)節(jié)劑(如二氧化鈦類)和氣味調(diào)節(jié)劑(如香精類)。
3.一種高強(qiáng)度耐候性的改性聚氯乙烯材料，其特征在于所述材料用于車輛防擦條、內(nèi)外裝飾、密封條、側(cè)罩、汽油管，特別適用于桑塔納(Santana)轎車防擦條等車型的專用料，以及家用電器所需高強(qiáng)度耐候性塑性材料。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種高強(qiáng)度耐候性的改性聚氯乙烯材料。其配制方法是系先將重質(zhì)碳酸鈣在熱混合機(jī)中，加偶聯(lián)劑進(jìn)行表面處理后待用。然后將PVC和酚類抗氧劑放入熱混機(jī)中，按不同溫度段依次加入穩(wěn)定劑和增塑劑、硬脂酸和光穩(wěn)定劑以及經(jīng)過表面處理的碳酸鈣、碳黑、顏料及氣味調(diào)節(jié)劑，待溫度升至120～135℃停止加熱，送入冷混機(jī)冷卻到35～45℃用雙螺桿擠出機(jī)造粒。本發(fā)明改性PVC材料的光穩(wěn)定性和力學(xué)性能均優(yōu)于進(jìn)口料，且成本低，適用于上海桑塔納車等車型的防擦條用料，也可用于汽車裝飾、密封條、側(cè)罩、汽油管等方面。
文檔編號(hào)C08K9/04GK1094421SQ9310481
公開日1994年11月2日 申請(qǐng)日期1993年4月28日 優(yōu)先權(quán)日1993年4月28日
發(fā)明者蔡海軍, 王銘華, 朱更生, 陰蓮枝, 陳紹梅, 李 杰, 曾向陽(yáng), 金滟 申請(qǐng)人:化學(xué)工業(yè)部北京化工研究院