一种高抗冲高流动聚氯乙烯材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种高抗冲高流动聚氯乙烯材料及其制备方法，该材料具有较好的高低温抗冲击性，优异的加工流动性，是一种以聚氯乙烯为基材，经共混改性的复合材料，该材料的具体组成由以下重量份数的组分组成：聚氯乙烯树脂100份；热稳定剂2‑5份；润滑剂1‑3份；加工助剂0.5‑2.5份；复合抗冲改性剂5‑20份。本发明专利技术提供的聚氯乙烯改性材料通过注塑方式，可制备各种制件，替代价格昂贵的传统ABS材料，可用于有电镀需求的酒类外包装及装饰材料。

【技术实现步骤摘要】
一种高抗冲高流动聚氯乙烯材料及其制备方法
本专利技术属于聚氯乙烯高分子材料领域，具体涉及一种高抗冲高流动聚氯乙烯材料及其制备方法。
技术介绍
由于聚氯乙烯分子结构中含电负性极强的氯原子，所以会造成结构缺陷，热稳定性、流动性差、抗冲击差，不易加工等问题，在不添加稳定剂的情况下130℃左右就会分解，常温缺口冲击强度只有2-3KJ/m2，并不能满足实际需求，因此，PVC在诞生之初，人们都在志力于解决其抗冲击性能、流动性等问题。我们关注的硬质高流动PVC专利一般是通过两方面的手段去实现抗冲击性能和高流动性，一方面做合金材料，增加MBS、ABS、AS等高抗冲击高流动的树脂，另一方面加入润滑剂、增塑剂等助剂。比如：专利CN104031332A公开了一种高流动性硬质聚氯乙烯材料及其制备方法，该专利选用了优质固体润滑剂，并辅其它助剂，提高了PVC的流动性。吴波震发现PVC共混入ABS，可提高熔体流动速率，降低表观粘度。H.S.Moon等研究指出PVC/SAN和PVC/α-MSAN共混合金与PVC相比较，平衡扭矩下降，降解时间变长，熔体流动速率提高。TPU、PA、稀土聚酯、液晶聚合物、超支化聚酯等也被用以改善PVC的熔体流动性。但ABS由于自身的熔体粘度也比较大，因而对PVC流动性改善的能力有限。SAN类聚合物虽能大幅度降低PVC的熔体粘度，提高其流动性，但因与PVC相容性差，会使制品的力学性能等遭受较大损失。TPU、PA与PVC之间加工温度差距大；稀土聚酯、液晶聚合物、超支化聚酯等原辅材料稀缺、生产工艺复杂、制造难度大，产品成本高，难以在PVC工业中大规模使用。专利技术内容：为了解决上述问题，本专利技术提供一种高抗冲高流动聚氯乙烯材料及其制备方法。为达到上述目的，本专利技术的技术方案如下：一种高抗冲高流动聚氯乙烯材料，所述聚氯乙烯材料由以下重量份数的组分组成：聚氯乙烯树脂100份；热稳定剂2-5份；润滑剂1-3份；加工助剂0.5-2.5份；复合抗冲改性剂5-20份。所述聚氯乙烯树脂为悬浮法通用树脂，聚合度740-650，黏数86-73mL/g，残留氯乙烯单体含量低于10mg/kg。所述热稳定剂是具有抗聚氯乙烯分解功能，选自二顺丁烯二酸单辛酯二正丁基锡、硫醇甲基锡、二巯基乙酸异辛酯二正丁基锡、双巯基乙酸异辛酯二正丁基锡中的任意一种。所述润滑剂包括内润滑剂和外润滑剂，内润滑剂选自硬脂酸、硬脂酸钙、单甘脂中的一种或多种，外润滑剂为PE蜡、氧化PE蜡混合物。所述加工助剂具有促进塑化功能，其为甲基丙烯酸树脂、环氧大豆油的混合物，两者的质量比例为1：1-5；优选，两者的质量比例为1：2。所述复合抗冲改性剂为纳米碳酸钙、聚苯乙烯、MBS(甲基丙烯酸甲酯、丁二烯、苯乙烯接枝共聚物)三种材料的混合物，三者的质量比例为1：0.5-1：0.5-1；优选，三者质量比例为1:1:1。一种高抗冲高流动聚氯乙烯材料的制备方法，包括以下步骤：a、所有原辅材料进行干燥处理，控制含水量在0.1％以下；b、根据设计配方计量；c、先将聚氯乙烯树脂、热稳定剂、润滑剂放入高速混合机中搅拌至110-115℃，再加入抗冲改性剂高速搅拌至120-125℃；d、上述步骤c中混合好的材料置于锥型双螺杆机中挤出造粒，其工艺为：一区即进料口温度145℃-155℃，二区即输送段温度为155℃-165℃，三区、四区即塑化段温度165℃-175℃，模口温度为165-175℃，挤出机主机螺杆转速控制15-45r/min，喂料转速35r/min；e、上述步骤d中所得到的造粒料，经注塑得到制品。本专利技术的高抗冲包装材料，其拉伸强度≥40MPa，弯曲强度≥50MPa；23℃缺口冲击强度≥20kj/m2，-20℃缺口冲击强度≥7kj/m2；熔体质量流动速率≥5g/10min(190℃,21.6kg)。本专利技术制备的高抗冲包装材料，是以聚氯乙烯为基材，经过共混改性而得到的复合材料，根据包装产品尺寸要求，注塑成特定的制件，用于支撑或固定包装产品。有益效果本专利技术以聚氯乙烯为基材，经共混改性制备的高抗冲高流动聚氯乙烯复合材料，并采用纳米碳酸钙、聚苯乙烯、MBS(甲基丙烯酸甲酯、丁二烯、苯乙烯接枝共聚物)三种材料的混合物为复合抗冲改性剂，该材料无机刚性粒子纳米碳酸钙和有机刚性粒子聚苯乙烯由于粒径小，比表面积大，因而与基体树脂PVC有非常大的接触面积，当材料受到外力作用时，刚性粒子引起基体树脂银纹化吸收能量，达到对PVC树脂增韧效果；另外一方面，PVC低温抗冲性能与材料的玻璃化温度有关，而MBS属于丙烯酸酯类聚合物，内含的丙烯酸酯类弹性体有非常低的玻璃化温度，它的加入，使PVC复合材料在较低温度时，仍具有一定的弹性体结构，保持较好的抗冲性能。并且采用甲基丙烯酸树脂、环氧大豆油的混合物为加工助剂，而甲基丙烯酸树脂、环氧大豆油的加入，可以降低PVC分子链间的作用力，使PVC塑料的玻璃化温度、流动温度与所含微晶的熔点均降低，可提高树脂的加工流动性，可塑性，使制品柔软、耐低温性能好，从而多种材料的复合改性，可得以具有高抗冲高流动聚氯乙烯材料。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。实施例1：一种高抗冲高流动聚氯乙烯材料，所述聚氯乙烯材料由以下重量份数的组分组成：聚氯乙烯树脂：100份；热稳定剂：二顺丁烯二酸单辛酯二正丁基锡2份；润滑剂：内润滑为硬脂酸0.5份、单甘脂0.2份，外润滑为PE蜡0.3份、加工助剂：甲基丙烯酸树脂：0.75份、环氧大豆油：0.75份；复合抗冲改性剂：纳米碳酸钙4份、聚苯乙烯2份、MBS2份。一种高抗冲高流动聚氯乙烯材料的制备方法，包括以下步骤：a、所有原辅材料进行干燥处理，控制含水量在0.1％以下；b、根据设计配方计量；c、先将聚氯乙烯树脂、热稳定剂、润滑剂放入高速混合机中搅拌(混料)至115℃，再加入抗冲改性剂高速搅拌至125℃；d、上述步骤c中混合好的材料置于锥型双螺杆机中挤出造粒，其工艺为：一区即进料口温度145℃-155℃，二区即输送段温度为155℃-165℃，三区、四区即塑化段温度165℃-175℃，模口温度为165-175℃，挤出机主机螺杆转速控制15-45r/min,喂料转速35r/min；e、上述步骤d中所得到的造粒料，经注塑得到制品，用于包装物的支撑和固定材料，如酒瓶的底座或顶盖。本专利技术的高抗冲包装材料，其拉伸强度40.2MPa，弯曲强度50.7MPa；23℃缺口冲击强度21kj/m2,-20℃缺口冲击强度≥7.5kj/m2；熔体质量流动速率≥5.4g/10min(190℃,21.6kg)。实施例2：一种高抗冲高流动聚氯乙烯材料，所述聚氯乙烯材料由以下重量份数的组分组成：聚氯乙烯树脂：100份；热稳定剂：二巯基乙酸异辛酯二正丁基锡3份；润滑剂：内润滑剂为硬脂酸0.2份、硬脂酸钙0.5份，外润滑剂为PE蜡0.4份、氧化PE蜡0.3份；加工助剂：甲基丙烯酸树脂0.75份、环氧大豆油1.5份；复合抗冲改性剂：纳米碳酸钙5份、聚苯乙烯5份、MBS5份。一种高抗冲高流动聚氯乙烯材料的制备方法，包括以下步骤：a、所有原辅材料进行干燥处理，控制本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高抗冲高流动聚氯乙烯材料，其特征在于：所述聚氯乙烯材料由以下重量份数的组分组成：聚氯乙烯树脂100份；    热稳定剂2‑5份；润滑剂1‑3份；          加工助剂0.5‑2.5份；复合抗冲改性剂5‑20份。

【技术特征摘要】
1.一种高抗冲高流动聚氯乙烯材料，其特征在于：所述聚氯乙烯材料由以下重量份数的组分组成：聚氯乙烯树脂100份；热稳定剂2-5份；润滑剂1-3份；加工助剂0.5-2.5份；复合抗冲改性剂5-20份。2.根据权利要求1所述的一种高抗冲高流动聚氯乙烯材料，其特征在于：所述聚氯乙烯树脂为悬浮法通用树脂，聚合度740-650，黏数86-73mL/g，残留氯乙烯单体含量低于10mg/kg。3.根据权利要求1所述的一种高抗冲高流动聚氯乙烯材料，其特征在于：所述热稳定剂是具有抗聚氯乙烯分解功能，选自二顺丁烯二酸单辛酯二正丁基锡、硫醇甲基锡、二巯基乙酸异辛酯二正丁基锡、双巯基乙酸异辛酯二正丁基锡中的任意一种。4.根据权利要求1所述的一种高抗冲高流动聚氯乙烯材料，其特征在于：所述润滑剂包括内润滑剂和外润滑剂，内润滑剂选自硬脂酸、硬脂酸钙、单甘脂中的一种或多种，外润滑剂为PE蜡、氧化PE蜡混合物。5.根据权利要求1所述的一种高抗冲高流动聚氯乙烯材料，其特征在于，所述加工助剂具有促进塑化功能，其为甲基丙烯酸树脂、环氧大豆油的混合物，两者的质量比例为1：1-5。6.根据权利要求1或5所述的一种高抗冲高流动聚氯乙烯材料，其特征在于，所述加工助剂...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐伟，袁雄，庞磊，伍洋，
申请(专利权)人：宜宾天亿新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51