聚氯乙烯塑料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了聚氯乙烯塑料及制备方法，其中，聚氯乙烯塑料由下列重量配比的原料制得：聚氯乙烯树脂80~110份，对苯二甲酸二辛脂70~85份，碳酸钙8~12份，环氧大豆油8~12份，丁晴橡胶6.5~9份，三氧化二锑7~9份，硼酸锌7~9份，氯化聚乙烯3~6份，钙辛稳定剂1.5~3份，润滑剂0.5~1份；该聚氯乙烯塑料的制备方法，包括如下工序：1）预处理工序；2）混炼工序；3）挤出塑化工序；4）成型切粒工序；5）冷却工序。本发明专利技术中，通过对聚氯乙烯的改性处理及辅助剂的添加处理，可大大提高聚氯乙烯塑料的热稳定性、阻燃性；而经本发明专利技术分段式渐变温度塑化挤出处理而得的塑料成品，它的阻燃性、热稳定性可得到进一步地提高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及高分子材料领域，更具体的说是涉及聚氯乙烯塑料及其制备方法。
技术介绍
聚氯乙烯树脂，具有优异的介电性能、耐腐蚀性能，较好的抗张强度、冲击强度、机械性能以及价格低廉，已被广泛地应用于建筑、包装及汽车工业等领域。但由于聚氯乙烯树脂本身热稳定性、抗蠕变性较差以及低温脆性等缺点，因而当它被应用于特定领域时，则需对聚氯乙烯树脂进行改性处理方可满足应用需求。在门窗密封条及汽车内饰的加工领域中，目前，对聚氯乙烯树脂的改性并不能在提高聚氯乙烯塑料阻燃性及稳定性的同时保证它的环保性。
技术实现思路
本专利技术为解决现有技术的上述不足，提供了聚氯乙烯塑料及制备方法，通过对聚氯乙烯树脂的改性处理及辅助剂的添加处理，可制得优异阻燃性、较高稳定性及良好环保性的高弹性塑料。本专利技术采用以下技术方案：聚氯乙烯塑料，由下列重量配比的原料制得：聚氯乙烯树脂80~110份，对苯二甲酸二辛脂70~85份，碳酸钙8~12份，环氧大豆油8~12份，丁晴橡胶6.5~9份，三氧化二锑7~9份，硼酸锌7~9份，氯化聚乙烯3~6份，钙辛稳定剂1.5~3份，润滑剂0.5~1份。本专利技术中，选用对苯二甲酸二辛脂作为增塑剂，它是一种有机酯类化合物，具有与聚氯乙烯树脂良好的相容性，它可降低聚氯乙烯树脂的熔融温度，利于塑化，同时，亦能增加熔体的流动性，利于产品的成型。另外，还能增加塑料成品的表面光洁度，减少冷斑。选用碳酸钙作为填充改性剂，它可提高塑料成品的硬度、耐磨性、热变形温度、热稳定性及耐候性；降低成型收缩率、挤出胀大效应。环氧大豆油既有增塑性又有稳定性，且毒性极小，可应用于食品包装领域。本专利技术中，环氧大豆油的添加可提高塑料制品的热稳定性、光稳定性、耐水性、耐油性及环保性。丁晴橡胶可提高塑料制品的耐油性、耐磨性、耐热性及粘接力。三氧化二锑是一种无机添加型阻燃剂，在应用时，选用了硼酸锌对其进行改性处理，以提高它与聚氯乙烯树脂之间的亲和力和相容性。这样，则可在保证环保性的同时，较大幅度地提高本塑料制品的阻燃性能。氯化聚乙烯可提高本塑料制品的耐候性、耐老化性能，同时亦可提高耐油性、阻燃性。钙辛稳定剂由钙盐、锌盐、润滑剂、抗氧剂等为主要组分采用特殊复合工艺而合成。它不但可以取代铅镉盐类和有机锡类等有毒稳定剂，而且具有相当好的热稳定性、光稳定性和透明性及着色力。润滑剂可通过活性表面除去油污、氧化及未氧化的表面杂质，保持塑料成品表面的洁净、光泽度、色牢度。为达到良好的综合性能，进一步地，由下列重量配比的原料制得：聚氯乙烯树脂100份，对苯二甲酸二辛脂80份，碳酸钙10份，环氧大豆油10份，丁晴橡胶7.5份，三氧化二锑8份，硼酸锌8份，氯化聚乙烯5份，钙辛稳定剂2份，润滑剂0.5。为提高碳酸钙对聚氯乙烯树脂的填充改性作用，进一步地，所述碳酸钙为重质碳酸钙粉体。进一步地，所述润滑剂为硬脂酸和/或者光亮剂。本专利技术中，润滑剂可选用硬脂酸和光亮剂的混合物。为达到良好的综合性能，进一步地，由下列重量配比的原料制得：聚氯乙烯树脂100份，对苯二甲酸二辛脂80份，碳酸钙10份，环氧大豆油10份，丁晴橡胶7.5份，三氧化二锑8份，硼酸锌8份，氯化聚乙烯5份，钙辛稳定剂2份，硬脂酸0.2份，光亮剂0.3份。聚氯乙烯塑料的制备方法，包括如下工序：1）预处理工序：将烘箱的温度控制在55~65°C，再将对苯二甲酸二辛脂放入该烘箱中预热5h~7h，得到增塑剂，备用；2）混炼工序：在室温20~30°C的温度下，向密炼机中加入聚氯乙烯树脂、碳酸钙及经工序1）所得的增塑剂的40~50%进行加热混炼；混炼至该密炼机内温度达到55~65°C时，再向该密炼机中加入经工序1）所得的剩余增塑剂、环氧大豆油、钙辛稳定剂及润滑剂；混炼至该密炼机内温度达到92~98°C时，再向该密炼机中加入丁晴橡胶、三氧化二锑、硼酸锌及氯化聚乙烯，并按1200~1800转/分的转速搅拌8~15分钟，得到混炼物，备用；3）挤出塑化工序：将多段式挤出机的温度控制为：第一段的温度为118~122°C，第二段的温度为123~127°C，第三段的温度为128~132°C，第四段的温度为133~137°C，第五段的温度为98~102°C；将该挤出机挤出腔的温度控制为：第一段的温度为108~112°C，第二段的温度为118~122°C，第三段的温度为123~127°C，模具的温度为168~172°C；再将经工序2）所得的混炼物输送至该多段式挤出机内进行塑化挤出，得到挤出物，备用；4）成型切粒工序：将经工序3）所得的挤出物输送至冷却水槽中进行冷却成型处理，直至该挤出物温度冷却至158~162°C时，再输送至切粒机进行切粒处理，得到初级制品，备用；5）冷却工序：将经工序4）所得的初级制品通过振动筛进行冷却筛选处理，得到成品。本专利技术中，通过工序1）热处理的增塑剂能更好地被聚氯乙烯树脂吸收，加快混炼效果；另外，还可提高增塑剂对聚氯乙烯树脂的增塑效果，进而增强成品的抗冲击性能和抗压性能。由于本专利技术属于弹性体，会使用较多增塑剂，但一次性加入过多增塑剂势必会严重影响混炼效果，所以，在工序2）中选择先加入40~50%的增塑剂，待混炼至55-65℃时再加入剩余部分，此处的40~50%是指质量分数。由于环氧大豆油、钙辛稳定剂和润滑剂均容易挥发，因而不宜过早加入，而是选择在本工序的第二阶段加入。由于丁晴橡胶易结团，过早加入亦会影响混炼效果，因而选择在混炼成熟后加入。根据被聚氯乙烯树脂吸收的难易程度进行分顺序混炼，这样，可进一步提高各原料的均匀分散度。工序3）中渐变式的温度设置，可使得混炼物得到充分塑化，提高对聚氯乙烯树脂的改性效果，进而可进一步提高成品的热稳定性、机械性能、抗冲击性能等。进一步地，所述工序4）中，经所述工序3）所得的挤出物先经过鼓风机进行风干处理，再输送至切粒机中进行切粒处理，其中，该鼓风机按1000~1500转/分钟进行运转；所述工序5）中，所述振动筛的震动频率为65~80次/分钟。通过风干处理可提高对挤出物切粒工作运行的稳定性。进一步地，所述工序2）中，各原料的重量配比如下：聚氯乙烯树脂80~110份，对苯二甲酸二辛脂70~85份，碳酸钙8~12份，环氧大豆油8~12份，丁晴橡胶6.5~9份，三氧化二锑7~9份，硼酸锌7~9份，氯化聚乙烯3~6份，钙辛稳定剂1.5~3份，润滑剂0.5~1份。进一步地，所述润滑剂为硬脂酸和/或者光亮剂。本专利技术中，润滑剂可选用硬脂酸和光亮剂的混合物，且该混合物中硬脂酸和光亮剂的质量比为1:1。为达到良好的综合性能，进一步地，所述工序2）中，各原料的重量配比如下：由下列重量配比的原料制得：聚氯乙烯树脂100份，对苯二甲酸二辛脂80份，碳酸钙10份，环氧大豆油10份，丁晴橡胶7.5份，三氧化二锑8份，硼酸锌8份，氯化聚乙烯5份，钙辛稳定剂2份，硬脂酸0.2份，光亮剂0.3份。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术中，通过对聚氯乙烯的改性处理及辅助剂的添加处理，可大大提高聚氯乙烯塑料的热稳定性、阻燃性、抗氧化本文档来自技高网...

【技术保护点】
聚氯乙烯塑料，其特征在于，由下列重量配比的原料制得：聚氯乙烯树脂80~110份，对苯二甲酸二辛脂70~85份，碳酸钙8~12份，环氧大豆油8~12份，丁晴橡胶6.5~9份，三氧化二锑7~9份，硼酸锌7~9份，氯化聚乙烯3~6份，钙辛稳定剂1.5~3份，润滑剂0.5~1份。

【技术特征摘要】
1.聚氯乙烯塑料，其特征在于，由下列重量配比的原料制得：聚氯乙烯树脂80~110份，对苯二甲酸二辛脂70~85份，碳酸钙8~12份，环氧大豆油8~12份，丁晴橡胶6.5~9份，三氧化二锑7~9份，硼酸锌7~9份，氯化聚乙烯3~6份，钙辛稳定剂1.5~3份，润滑剂0.5~1份。
2.根据权利要求1所述的聚氯乙烯塑料，其特征在于，由下列重量配比的原料制得：聚氯乙烯树脂100份，对苯二甲酸二辛脂80份，碳酸钙10份，环氧大豆油10份，丁晴橡胶7.5份，三氧化二锑8份，硼酸锌8份，氯化聚乙烯5份，钙辛稳定剂2份，润滑剂0.5份。
3.根据权利要求1所述的聚氯乙烯塑料，其特征在于，所述碳酸钙为重质碳酸钙粉体。
4.根据权利要求1所述的聚氯乙烯塑料，其特征在于，所述润滑剂为硬脂酸和/或者光亮剂。
5.根据权利要求4所述的聚氯乙烯塑料，其特征在于，由下列重量配比的原料制得：聚氯乙烯树脂100份，对苯二甲酸二辛脂80份，碳酸钙10份，环氧大豆油10份，丁晴橡胶7.5份，三氧化二锑8份，硼酸锌8份，氯化聚乙烯5份，钙辛稳定剂2份，硬脂酸0.2份，光亮剂0.3份。
6.聚氯乙烯塑料的制备方法，其特征在于，包括如下工序：
1）预处理工序：将烘箱的温度控制在55~65°C，再将对苯二甲酸二辛脂放入该烘箱中预热5h~7h，得到增塑剂，备用；
2）混炼工序：在室温20~30°C的温度下，向密炼机中加入聚氯乙烯树脂、碳酸钙及经工序1）所得的增塑剂的40~50%进行加热混炼；混炼至该密炼机内温度达到55~65°C时，再向该密炼机中加入经工序1）所得的剩余增塑剂、环氧大豆油、钙辛稳定剂及润滑剂；混炼至该密炼机内温度达到92~98°C时，再向该密炼机中加入丁晴橡胶、三氧化二锑、硼酸锌及氯化聚乙烯，并按1200~1800转/分的转速搅拌8~15分钟，得到混炼物，备用；
3）挤出塑化工序：将多段式挤出机的温度控制为：第一段的温度为118~122°C，第二段的温度...

【专利技术属性】
技术研发人员：李小红，
申请(专利权)人：重庆春光高分子材料有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆;50