耐热性、光学透明的CPVC及其制造方法技术

本发明专利技术披露了一种光学透明、高ＨＤＴ型ＣＰＶＣ配混物。ＣＰＶＣ树脂的选择、外部润滑剂的使用、以及其它任选成分实现了所述配混物的光学透明度阈值，使其得以通过挤出或模制用于制造光学透明的制品。光学透明的ＣＰＶＣ工业管线特别宜于监控流体流动。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及氯化聚氯乙烯("CPVC")配混物(compounds)及其制造方法。
技术介绍
CPVC是一种常在工业及商业结构的管线中使用的聚合物，因其在这种 管线中流过的固体和流体的高热温度存在下仍保持其强度。常规的CPVC管线要么是不透明的，要么充其量不过是半透明的，意味 着人们无法看到是否有液体、固体、气体、或者它们的组合在这种管线中行 进。例如，人们无法在管线中察看以便确定阻塞或薄弱环节的位置所在。 常规的不透明CPVC管线可能是耐热的，也可能是不耐热的，可通过热 挠曲温度("HDT")试验确定。
技术实现思路
本领域需要的是高HDT、光学透明的CPVC配混物，用于制造管线以及 其它工业制品。本专利技术解决该问题的方法是在高HDT的CPVC配混物中使用特定的成 分，以便当该配混物挤出成管线或者其它工业设备时，所得制品是光学透明 的。本专利技术的一个方面是一种热挠曲温度高的CPVC配混物，包含热氯化 CPVC、外部润滑剂、热稳定剂、及任选成分；其中(a)所述配混物基本不含内在润滑剂；(b)所述配混物的热挠曲温度较高；且(C)所述配混物是光学透 明的。本专利技术的另一方面是用光学透明CPVC管线制成的制品。出于本专利技术之目的，高的热挠曲温度(HDT)是至少约88。C(190。F)，湖ij 定方法是美国材料实验协会试验ASTMTestD-648，试样是未经退火的板，长 15 cm,宽15 cm，厚0.3 cm (0.125英寸)。出于本专利技术的目的，"光学透明"和"光学透明度"都是指用ASTM试 验D1003-00测定的混浊度不超过约22。本专利技术的一个特征是由本专利技术的配混物制造所得制品的主要部分不会对 入射其表面的光线产生散射。本专利技术的一个益处是当形成管线或其它承载或者容纳流体的制品时，人 们可以透过表面或者其主要部分看到制品内部的固体、流体、或其两者。其它特征及优势将结合以下实施方式加以描述。具体实施例方式CPVC配混物CPVC实质上是一种氯乙烯的均聚物或者是氯乙烯与较少量的(若有)其 它共聚单体的共聚物。CPVC是氯化PVC，其中含有约57X氯元素的PVC进 一步与由分散在水中并经光辐射生成溶解于水的氯基的氯气所产生的氯基发 生反应，产生CPVC——一种具有较高玻璃化转变温度(Tg)及热挠曲温度的 聚合物。商品CPVC通常含有约58重量。/。至约70重量。/。，优选约63重量％ 至约68重量％的氯。用于制备CPVC的聚氯乙烯包含发生了聚合的氯乙烯单体，其中优选的 聚合物基本上是均聚的氯乙烯，很少或没有共聚了的共聚单体。如果需要， 可用的共聚单体包括可以通过加聚反应与氯乙烯单体共聚的单不饱和烯键式 不饱和单体。可用的共聚单体包括其它乙烯基单体，比如乙酸乙烯酯、醚和偏二氯乙烯。其它可用的共聚单体包括单烯键式不饱和单体，包括丙烯酸或 甲基丙烯酸低级垸基酯、丙烯酸及甲基丙烯酸之类的丙烯酸类物质，低级链 烯烃，苯乙烯即苯乙烯衍生物之类的乙烯基芳族物质，以及乙烯基酯和醚。典型的可用商品共聚单体包括丙烯腈、丙烯酸2-乙基己基酯、偏二氯乙烯、异丁基醚。可用的CPVC共聚物可以含有约0.1重量。/。至约10重量％或15 重量％，优选约0.5重量％至约5重量％的共聚了的共聚单体。可以使用常规方法通过将这种PVC共聚物氯化来获取CPVC共聚物，比 如美国专利2,996,489所描述的方法，该专利通过引用纳入本专利技术。作为起始材料的优选PVC是悬浮聚合氯乙烯，虽然可以使用次优选的本 体聚合的。刚性PVC基本上不含增塑剂，且以IOO重量份的氯乙烯为基准计 优选含有少于约IO或约5重量份的共聚了的共聚单体，更优选基本上是氯乙 烯的均聚物。可用的CPVC重均分子量可以在约39,000至约150,000,优选在约 55,000至约109,000，其中分子量用尺寸排阻色谱法测定并关联至伯金斯等测 定的绝对PVC分子量，参见Perkins等，Journal of Vinyl Technology,第15巻， 第2期(1993年)。制造本专利技术的CPVC的基本聚氯乙烯(PVC)树脂的固有粘度可以在约 0.45至约1.5，较佳地在约0.68至约1.2，测定方法是用0.2克树脂在100ml 环己酮中，在30摄氏度用ASTMD 1243测定。本专利技术的CPVC的K值范围在约53至60，较佳地在约55至58。满足上述规格的市售CPVC树脂可以使用。商品CPVC树脂的非限制性 货源是美国纽约州纽约市的积水美国公司(Sekisui America Corporation)、卡乃 卡德克萨斯公司(Kaneka Texas Corporation of Pasadena, TX, USA)、以及诺威 昂公司(Noveon Corporation of Brecksville, OH, USA)。在这些供货源中，首选 积水公司的高HDT型CPVC树脂，因为可以获得较好的按混浊度测定的光学 透明度。尽管不受限于任何特定理论，但有可能是积水公司用于进行热氯化 以制造CPVC的工艺造就了其价值。本专利技术确定，作为优选实施方式，光学透明度可通过选择以下成分来实 现。但是，无需进行过度的试验，本领域普通技术人员即可确定配方，使用 其它商品化成分制造出HDT高、光学透明的CPVC配混物，只要所产生的混 浊度不超过约22%，称心合意地低于约20%，较佳地低于约18%。本专利技术发 现，可以用本专利技术的配混物制造混浊度低于约16%的挤出型管线。本专利技术配混物的另一个因素是透光率，同样用ASTM试验D-1003-00测 量。本专利技术的配混物的透光率至少是36%，合心意地是约39%，优选至少约 42%。本专利技术发现，可以用本专利技术的配混物制造透光率至少为约50%的挤出型管线。对本领域普通技术人员显而易见的是，用本专利技术的配混物制成的光学透 明挤出物并非必须是无色挤出物。挤出物的颜色由其成分、制造方法、以及 其它变量确定。研究发现，制成本专利技术管线的优选CPVC配方呈草黄色。本 专利技术的配混物的黄度指数可以不大于约78，合意地不大于约68，优选不大于 约58。本专利技术发现，可以用本专利技术的配混物制造黄度指数(远、近皆然)不大 于约42的挤出型管线。对用本专利技术的配混物制成的草黄色管线(1英寸标称管子号40尺寸)的人 工检查表明，人们可以透过管线以足够的细节看清Times New Roman 12号字 体或者看到人手指上的皱纹细节。没能看到人手指的指纹。润滑剂润滑剂是聚卤乙烯配混物的常规添加剂。 一般有两种类型有助于各成 分在挤出机的剪切作用中进行混合和分散的内部润滑剂，和有助于熔融物料 运动通过挤出机的外部润滑剂。常规上，向典型的CPVC配混物中同时添加内部润滑剂和外部润滑剂。 然而，在本专利技术中，因为需要一种HDT高的CPVC配混物，并未有意地使用 对HDT性质产生负面影响的内部润滑剂。因此，本专利技术的配混物基本上不含 内部润滑剂。有许多市售的外部润滑剂，比如硬脂酸酯类、石蜡、其它酯类等。本发 明中外部润滑剂的量为每百份树脂(phr)约1到4份，优选约2到3份。 热稳定剂热稳定剂是用于PVC及CPVC配混物的常用成分。典型的热稳定剂包括 有机金属酯类及硫醇盐，比如顺丁烯二酸辛基锡稳定剂和硫醇辛基锡稳定 剂。任选本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种ＣＰＶＣ配混物，包含：　热氯化的ＣＰＶＣ；　外部润滑剂；　热稳定剂；以及　任选的成分；其中：　（ａ）所述配混物基本上不含内部润滑剂；　（ｂ）所述配混物的热挠曲温度高；并且　（ｃ）所述配混物是光学 透明的。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：S沙柯，S李，
申请(专利权)人：普立万公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]