一种耐低温聚氯乙烯软制品组合物及其制备方法技术

一种耐低温聚氯乙烯软制品组合物及其制备方法，属于高分子材料的加工与应用领域。其特征在于：重量份组成为：PVC树脂100份，液体稳定剂2~5份，耐低温增塑剂20~40份，癸二酸丙二醇酯聚合物20~50份，粉末丁腈橡胶20~40份，乙烯‑醋酸乙烯共聚物5~10份，防老剂0.2~1.0份，润滑剂0.5~1.5份，改性石墨烯0.70~1.5份，炭黑0.003~0.009份；所述的改性石墨烯为表面带有羟基的石墨烯，其中羟基质量含量为0.007%~0.010%。本发明专利技术有效防止了加入大量DOS和己二酸异辛异癸酯增塑剂时的析出，而且该组合物还具有优良的耐低温性能、较高的弹性及强度。

【技术实现步骤摘要】
一种耐低温聚氯乙烯软制品组合物及其制备方法
一种耐低温聚氯乙烯软制品组合物及其制备方法，属于高分子材料的加工与应用领域。
技术介绍
聚氯乙烯是目前国内产量最大、价格最低廉的一种塑料材料，由于聚氯乙烯材料即可用于硬制品，加入增塑剂后亦可用于软质制品，其性能优良，用途广泛；因此在冰箱、冰柜、住宅门窗的密封材料领域以及软质管材领域，当前仍以软质聚氯乙烯材料为主。然而，目前以聚氯乙烯为基材的耐较低温度的软制品在使用中仍有许多缺陷，如制作的密封条回弹性差、材料的耐低温性能不足，改性PVC所用的增塑剂容易析出等。解决PVC配方中的增塑剂析出问题一直是PVC软制品研究的热点领域，中国专利CN104829887A公开了一种PVC密封条材料及其制备方法，该专利采用PVC与丁腈橡胶共混，添加氯化石蜡增塑剂制作密封条。中国专利CN103739987A公开了一种PVC软质密封条型材的配方和制备方法，该专利选用DOP、DOA作为配方增塑剂。申请号为201110005692.5中国专利一种耐低温低DOP析出的消光医用软质PVC改性材料，由以下成分制成：PVC树脂粉100份，按照PVC树脂粉重量计该PVC树脂粉由以下组分组成：消光树脂粉（聚合度在1000~1500，四氢呋喃不溶物即凝胶含量19.0%-25.0%）20%-80%，普通树脂粉（聚合度在1000-1800）20%~80%，丙烯酸酯共聚物改性剂ACR0-5份，增塑剂DOP20-80份，稳定剂0.8-3份，抗氧化剂0.2-1.5份，辅助稳定剂环氧大豆油1-6份，润滑剂0.2-0.8份，本专利技术具有优良的耐低温性能，低增塑剂析出性能，并且具有消光的特点。申请号为201210141432.5中国专利提供一种低挥发析出的PVC粒料组合物及其制备方法和用途，该组合物包含组份及配比为：PVC，100份；增塑剂对苯二甲酸二辛酯，46-60份；热稳定剂，3-5份；胶化助剂，2-4份；粉末丁腈橡胶，10-30份；外润滑剂，0.4-1.0份；内润滑剂，0.4-1.0份；适合用于制作要求增塑剂低挥发析出的汽车密封条。通过以上专利分析发现，上述专利主要通过纳米碳酸钙或粉末橡胶等的作用来防止增塑剂析出。耐低温软质制品往往在零下20-40℃环境下长期使用，需要添加大量耐低温增塑剂DOS或者DOA，但这类增塑剂添加量10份以上时极易析出，造成产品性能下降，粉末丁腈胶虽然具有一定耐低温性能，但仍然需要添加大量耐低温增塑剂配合，还是不能解决增塑剂的析出。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种具有优良的耐低温性能，较高的弹性，较高的拉伸强度和伸长率耐低温聚氯乙烯软制品组合物及其制备方法。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：该耐低温聚氯乙烯软制品组合物，其特征在于，重量份组成为：PVC树脂100份，液体稳定剂2~5份，耐低温增塑剂20~40份，癸二酸丙二醇酯聚合物20~50份，粉末丁腈橡胶20~40份，乙烯-醋酸乙烯共聚物5~10份，防老剂0.2~1.0份，润滑剂0.5~1.5份，改性石墨烯0.70~1.5份，炭黑0.003~0.009份；所述的改性石墨烯为表面带有羟基的石墨烯，其中羟基质量含量为0.007%~0.010%。优选的，所述的液体稳定剂为液体锌热稳定剂，锌质量含量6%~10%。锌含量太高，容易发生锌烧现象，导致材料性能变差，颜色改变；锌含量太低，起不到热稳定作用；优选西安道达尔化工有限公司生产的KLD-590牌号液体锌热稳定剂，锌含量6%。优选的，所述的耐低温增塑剂为癸二酸二辛酯和己二酸异辛异癸酯按质量比1：0.5~1配制的混合物。优选的，所述的润滑剂为硬脂酸和氧化聚乙烯蜡按质量比0.5~1.5：1混合的复合润滑剂。优选的，所述的防老剂为[（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇脂与硫代二丙酸月桂醇酯按质量比0.5~1.5：1复合的混合物。一种上述耐低温聚氯乙烯软制品组合物的制备方法，其特征在于，制备步骤为：1）将炭黑和改性石墨烯加入DOP增塑剂中进行研磨，分散制成均匀的炭黑石墨烯浆；所述的改性石墨烯的制备步骤为：1.1、0~2℃下将天然鳞片石墨加入到浓硫酸中搅拌2h~3h，每1kg天然鳞片石墨配9.5L~10.5L浓硫酸；然后加入过硫酸钾和五氧化二磷，过硫酸钾的用量为天然鳞片石墨质量的40%~50%，五氧化二磷的用量为天然鳞片石墨质量的45%~55%；20℃~25℃下搅拌3h~5h，再升温到40℃~45℃下搅拌24h~48h，然后缓慢加水搅拌2h~3h，再缓慢加入双氧水，得到亮黄色颗粒物的悬浊液；将亮黄色颗粒物离心分出，用水洗净后，60℃~65℃下真空干燥12h~24h，得到氧化石墨烯；1.2、将氧化石墨烯加入到氯化亚砜中，76℃~83℃下回流搅拌24h~36h，然后离心分离，经丙酮洗净后，室温下真空干燥12h~18h，得到表面含酰氯基团的石墨烯；1.3、将表面含酰氯基团的石墨烯和1,3-丙二胺分别加入到N,N’-二甲基甲酰胺中，在氮气保护下，76℃~83℃下搅拌24h~36h，然后减压蒸除N,N’-二甲基甲酰胺，经水洗净后，室温下真空干燥24h~48h，得到表面带氨基的石墨烯；1.4、将表面带氨基的石墨烯和三聚氯氰在0-3℃下分别加入到四氢呋喃中，搅拌反应24h-36h后，减压蒸除四氢呋喃，经乙醚洗净后，10℃~15℃下真空干燥12h~24h，得到表面含三嗪环的石墨烯；1.5、将表面含三嗪环的石墨烯在N,N’-二甲基甲酰胺中搅拌溶解后，在36℃~44℃下于5h~10h内滴加到含有二元醇化合物的N,N’-二甲基甲酰胺溶液中，滴加完毕后于42℃~48℃恒温反应12h~48h，再升温至87℃~94℃恒温反应24h~60h，减压蒸除溶剂，经蒸馏水洗净后，47℃~53℃下真空干燥24h~48h制得改性石墨烯；2）将物料按比例称量后混料；然后挤出造粒即得。优选的，步骤2）中所述的混料的工艺为：将物料按比例称量，然后先将粉末丁腈橡胶、防老剂与癸二酸丙二醇酯聚合物混合搅拌，搅拌加热温度75~85℃，搅拌速率1000~1500转/分钟，搅拌时间5~10分钟，然后再将PVC树脂、耐低温增塑剂、液体稳定剂、润滑剂、乙烯-醋酸乙烯共聚物、炭黑石墨烯浆加入并继续混合搅拌，搅拌加热温度为100℃~110℃，物料混合均匀后，冷却出料。优选的，步骤2）中所述的挤出造粒的工艺为：将物料投入到双螺杆挤出机中挤出造粒，双螺杆挤出机温度为130℃~150℃，喂料频率为20Hz~25Hz，主机转速为80~100r/min，经热切粒、冷却即得。优选的，步骤1）的1.4所述三聚氯氰的用量为表面带氨基石墨烯质量的56%~64%。优选的，步骤1）的1.5中所述含有二元醇化合物的N,N’-二甲基甲酰胺溶液中，所述二元醇化合物的用量为表面含三嗪环石墨烯质量的67%~73%，N,N’-二甲基甲酰胺的用量按每1kg二元醇化合物配1.2L~1.5LN,N’-二甲基甲酰胺。本专利技术提供一种耐低温聚氯乙烯软制品组合物，该组合物在具有优良的抗析出的同时，还具有优良的耐低温性能，较高的弹性，较高的拉伸强度和伸长率。本专利技术通过癸二酸丙二醇酯的聚合物与粉末丁腈联用，再配合添加耐低温混合增塑剂DOS和己二酸异辛异癸酯本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种耐低温聚氯乙烯软制品组合物，其特征在于，重量份组成为：PVC树脂100份，液体稳定剂2~5份，耐低温增塑剂20~40份，癸二酸丙二醇酯聚合物20~50份，粉末丁腈橡胶20~40份，乙烯‑醋酸乙烯共聚物5~10份，防老剂0.2~1.0份，润滑剂0.5~1.5份，改性石墨烯0.70~1.5份，炭黑0.003~0.009份；所述的改性石墨烯为表面带有羟基的石墨烯，其中羟基质量含量为0.007%~0.010%。

【技术特征摘要】
1.一种耐低温聚氯乙烯软制品组合物，其特征在于，重量份组成为：PVC树脂100份，液体稳定剂2~5份，耐低温增塑剂20~40份，癸二酸丙二醇酯聚合物20~50份，粉末丁腈橡胶20~40份，乙烯-醋酸乙烯共聚物5~10份，防老剂0.2~1.0份，润滑剂0.5~1.5份，改性石墨烯0.70~1.5份，炭黑0.003~0.009份；所述的改性石墨烯为表面带有羟基的石墨烯，其中羟基质量含量为0.007%~0.010%。2.根据权利要求1所述的一种耐低温聚氯乙烯软制品组合物，其特征在于：所述的液体稳定剂为液体锌热稳定剂，锌质量含量6%~10%。3.根据权利要求1所述的一种耐低温聚氯乙烯软制品组合物，其特征在于：所述的耐低温增塑剂为癸二酸二辛酯和己二酸异辛异癸酯按质量比1：0.5~1配制的混合物。4.根据权利要求1所述的一种耐低温聚氯乙烯软制品组合物及其制备方法，其特征在于：所述的润滑剂为硬脂酸和氧化聚乙烯蜡按质量比0.5~1.5：1混合的复合润滑剂。5.根据权利要求1所述的一种耐低温聚氯乙烯软制品组合物，其特征在于：所述的防老剂为[（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇脂与硫代二丙酸月桂醇酯按质量比0.5~1.5：1复合的混合物。6.一种权利要求1~5任一项所述的耐低温聚氯乙烯软制品组合物的制备方法，其特征在于，制备步骤为：1）将炭黑和改性石墨烯加入DOP增塑剂中进行研磨，分散制成均匀的炭黑石墨烯浆；所述的改性石墨烯的制备步骤为：1.1、0~2℃下将天然鳞片石墨加入到浓硫酸中搅拌2h~3h，每1kg天然鳞片石墨配9.5L~10.5L浓硫酸；然后加入过硫酸钾和五氧化二磷，过硫酸钾的用量为天然鳞片石墨质量的40%~50%，五氧化二磷的用量为天然鳞片石墨质量的45%~55%；20℃~25℃下搅拌3h~5h，再升温到40℃~45℃下搅拌24h~48h，然后缓慢加水搅拌2h~3h，再缓慢加入双氧水，得到亮黄色颗粒物的悬浊液；将亮黄色颗粒物离心分出，用水洗净后，60℃~65℃下真空干燥12h~24h，得到氧化石墨烯；1.2、将氧化石墨烯加入到氯化亚砜中，76℃~83℃下回流搅拌24h~36h，然后离心分离，经丙酮洗净后，室温下真空干燥12h~18h，得到表面含酰氯基团的石墨烯；1.3、将表面含酰氯基团的石墨烯和1,3-...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘容德，蔡振华，李兆华，王秀丽，王晶，张新华，李静，张桦，刘浩，王晓敏，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37