高流動(dòng)性硬質(zhì)聚氯乙烯材料及其制備方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公布了一種新型高流動(dòng)性硬質(zhì)PVC材料及其制備方法。新型高流動(dòng)性硬質(zhì)PVC材料主要成分包括：聚氯乙烯樹(shù)脂、固體潤(rùn)濕劑、熱穩(wěn)定劑、潤(rùn)滑劑、加工助劑等。新型高流動(dòng)性硬質(zhì)PVC材料的制備方法是：首先，將聚氯乙烯樹(shù)脂、固體潤(rùn)濕劑等組份經(jīng)高速攪拌混合，然后在雙螺桿中擠出，再經(jīng)造粒成型，即制得目標(biāo)材料。該材料較原PVC材料具有更低的熔體粘度，更高的流動(dòng)性能，終產(chǎn)品的力學(xué)性能也得到一定的改善，耐熱性能得以保持。適宜于生產(chǎn)大型硬質(zhì)PVC薄壁制品和復(fù)雜結(jié)構(gòu)件。同時(shí)也能降低PVC的加工溫度，縮短加工時(shí)間，減低能耗，提高效率。
【專(zhuān)利說(shuō)明】高流動(dòng)性硬質(zhì)聚氯乙烯材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及聚合物【技術(shù)領(lǐng)域】，更具體地說(shuō)是涉及高流動(dòng)性聚氯乙烯材料及其制備方法。
技術(shù)背景
[0002]聚氯乙烯Poly (vinyl chloride),是世界上最早實(shí)現(xiàn)工業(yè)化的通用熱塑性塑料。PVC具有許多優(yōu)異性能，如:耐化學(xué)腐蝕性能好，抑煙、阻燃性能好，性?xún)r(jià)比高等，被廣泛的應(yīng)用于建筑、交通、電力、包裝、醫(yī)用、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域。但聚氯乙烯熔體粘度大、流動(dòng)性差、對(duì)加工工藝和設(shè)備要求高、能耗大，難以在大型薄壁制品及復(fù)雜結(jié)構(gòu)件領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)其高性能、低成本應(yīng)用價(jià)值。這是迄今為止一直困擾PVC發(fā)展的難題。
[0003]為了提高PVC的熔體流動(dòng)性能，將氯乙烯與醋酸乙烯、丙烯酸酯、乙烯、丙烯、N-取代馬來(lái)酰亞胺等進(jìn)行共聚是比較有效的方法，但這需要在高壓反應(yīng)釜等特殊設(shè)施的輔助下，以毒性較大的氯乙烯為反應(yīng)物，在較為嚴(yán)苛的反應(yīng)條件下才能完成，因而較難在市場(chǎng)上推廣應(yīng)用。在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中常采用加入增塑劑來(lái)改善其流動(dòng)性。但增塑劑的加入，往往會(huì)導(dǎo)致PVC的耐熱性及力學(xué)性能等相關(guān)性能大幅度下降。
[0004]共混改性相對(duì)于化學(xué)改性而言可在常規(guī)加工設(shè)備中進(jìn)行，反應(yīng)條件溫和，操作簡(jiǎn)單易行，因而在降低PVC熔體粘度，提高流動(dòng)性的研究中也被大量嘗試。如吳波震發(fā)現(xiàn)PVC共混入ABS，可提高熔體流動(dòng)速率，降低表觀粘度。H.S.Moon等研究指出PVC/SAN和PVC/a -MSAN共混合金與PVC相比較，平衡扭矩下降，降解時(shí)間變長(zhǎng)，熔體流動(dòng)速率提高。TPU、PA、稀土聚酯、液晶聚合物、超支化聚酯等也被用以改善PVC的熔體流動(dòng)性。但ABS由于自身的熔體粘度也比較大，因而對(duì)PVC流動(dòng)性改善的能力有限。SAN類(lèi)聚合物雖能大幅度降低PVC的熔體粘度，提高其流動(dòng)性，但因 與PVC相容性差，會(huì)使制品的力學(xué)性能等遭受較大損失。TPU、PA與PVC之間加工溫度差距大；稀土聚酯、液晶聚合物、超支化聚酯等原輔材料稀缺、生產(chǎn)工藝復(fù)雜、制造難度大，產(chǎn)品成本高，難以在PVC工業(yè)中大規(guī)模使用。

【發(fā)明內(nèi)容】
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[0005]針對(duì)硬質(zhì)PVC材料流動(dòng)改性的技術(shù)現(xiàn)狀及其不足，本發(fā)明的目的旨在提出一種高流動(dòng)性硬質(zhì)PVC材料及其制備方法，以解決現(xiàn)有硬質(zhì)PVC材料的熔體粘度過(guò)大，流動(dòng)性差，加工溫度高，效率低，能耗大，難以在大型薄壁制品及復(fù)雜結(jié)構(gòu)件中得以應(yīng)用的問(wèn)題。
[0006]本發(fā)明的基本思路是，選用特定結(jié)構(gòu)的熱熔膠用固體潤(rùn)濕劑與PVC構(gòu)成相互作用體系，實(shí)現(xiàn)對(duì)PVC熔體粘度進(jìn)行改善的目的。該固體潤(rùn)濕劑與PVC具有良好的相容性，在提高PVC熔體流動(dòng)性的同時(shí)，終產(chǎn)品的力學(xué)性能也得到改善，耐熱性能得以保持。
[0007]實(shí)現(xiàn)本發(fā)明上述目的的具體技術(shù)方案如下:
[0008]高流動(dòng)性硬質(zhì)聚氯乙烯材料的組成成分以重量份計(jì)，主要包括聚氯乙烯樹(shù)脂lOOphr、固體潤(rùn)濕劑I~25phr、加工助劑I~3phr、熱穩(wěn)定劑2~4phr和潤(rùn)滑劑0.2~Iphr,其中，固體潤(rùn)濕劑具有如下結(jié)構(gòu):[0009]
【權(quán)利要求】
1.一種高流動(dòng)性硬質(zhì)聚氯乙烯材料，其特征在于組成成分主要包括聚氯乙烯樹(shù)脂、固體潤(rùn)濕劑、加工助劑、熱穩(wěn)定劑和潤(rùn)滑劑，各組分的重量份數(shù)為:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高流動(dòng)性硬質(zhì)聚氯乙烯材料，其特征在于固體潤(rùn)濕劑為武漢艾迪雅科技有限公司生 產(chǎn)的型號(hào)為ADY-802的熱熔膠用固體潤(rùn)濕劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高流動(dòng)性硬質(zhì)聚氯乙烯材料，其特征在于加工助劑選自ACR類(lèi)加工助劑。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高流動(dòng)性硬質(zhì)聚氯乙烯材料，其特征在于熱穩(wěn)定劑選自有機(jī)錫、三鹽基硫酸鉛、硬脂酸鉛和Ca - Zn復(fù)合穩(wěn)定劑。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高流動(dòng)性硬質(zhì)聚氯乙烯材料，其特征在于潤(rùn)滑劑選自EBS、褐煤酸酯、氧化聚乙烯和硬脂酸。
6.制備權(quán)利要求1至5中任一所述高流動(dòng)性硬質(zhì)聚氯乙烯材料的方法，其特征是將聚氯乙烯樹(shù)脂、固體潤(rùn)濕劑、加工助劑、熱穩(wěn)定劑和潤(rùn)滑劑按設(shè)定比例配料，置入高速攪拌設(shè)備中充分混合，再將混合料放入雙螺桿擠出機(jī)中，通過(guò)螺桿的剪切力及熱傳遞作用，促使固體潤(rùn)濕劑與PVC樹(shù)脂分子間發(fā)生強(qiáng)烈的相互作用，進(jìn)而制得一種與固體潤(rùn)濕劑相容性良好的高流動(dòng)性硬質(zhì)PVC材料。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的高流動(dòng)性硬質(zhì)聚氯乙烯材料的制備方法，其特征在于所說(shuō)的混合為800~1200轉(zhuǎn)/分的高速混合。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的高流動(dòng)性硬質(zhì)聚氯乙烯材料的制備方法，其特征在于物料置入高速攪拌設(shè)備中于90°C~110°C下進(jìn)行熱混合。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的高流動(dòng)性硬質(zhì)聚氯乙烯材料的制備方法，其特征在于雙螺桿擠出機(jī)的轉(zhuǎn)速為30~50轉(zhuǎn)/分。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的高流動(dòng)性硬質(zhì)聚氯乙烯材料的制備方法，其特征在于雙螺桿擠出過(guò)程的溫度控制為140°C~180°C。
【文檔編號(hào)】B29C47/92GK104031332SQ201410245569
【公開(kāi)日】2014年9月10日 申請(qǐng)日期:2014年6月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月5日
【發(fā)明者】皮紅 申請(qǐng)人:四川大學(xué)