本发明专利技术公开了一种多功能高效PVC改性加工助剂的制备及应用，本发明专利技术使用酸酐与PE裂解后产物进行接枝反应后，再将其与硬脂酸盐、多元醇酯金属配合物、4A沸石、水滑石、抗氧剂、分散剂、偶联剂、对苯二甲酸盐进行共混，得到复合型多功能高效PVC改性加工助剂。本发明专利技术的制备方法简单，采用接枝产物与其他材料机械共混方式，避免了生产过程中分散不均的情况，本发明专利技术制备的复合型多功能高效PVC改性加工助剂既能充分塑化物料，同时降低了润滑剂析出的情况，还具有热稳定性以及低温抗冲性，可消除各助剂添加相互抵触造成制品化学、物理性能下降的缺陷，抑制聚氯乙烯树脂的分解能力更强；本发明专利技术符合绿色制造，具有生产高效、效果显著等特点。效果显著等特点。
【技术实现步骤摘要】
一种多功能高效PVC改性加工助剂的制备及应用
[0001]本专利技术涉及PVC改性加工助剂
，具体涉及一种多功能高效PVC改性加工助剂的制备及应用。
技术介绍
[0002]聚氯乙烯(PVC)是由氯乙烯(CH2＝CHCl)聚合得到的一种无定形聚合物，分子中含有大量的氯原子，是一种强极性聚合物，分子间作用力很大，因而PVC刚性较大而韧性不足，是一种硬而脆的高聚物。且聚集态结构复杂，需加热到一定的温度才能显示出塑性，粘流温度T
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很高，甚至接近分解温度，它的加工温度和分解温度比较接近，加工性能也较差，对剪切敏感、粘度大、熔体强度差、塑化性能较差。
[0003]目前，主要通过加入各种抗冲改性助剂以提高PVC制品的韧性,但传统抗冲改性剂的添加，常常仅提高了PVC制品的韧性，但由此而造成的不同功能助剂的添加相互抵触的行为会引起制品出现例如拉伸强度下降等其他化学、物理性能下降等缺陷，这类问题至今未能得到完好的解决，由此极大地影响了聚氯乙烯材料的广泛应用和聚氯乙烯塑料制品的使用成本和使用范围。
[0004]同时，随着PVC产业逐渐朝向自动智能化、绿色化进行生产，“一包化助剂”的需求也逐渐体现出来。使用功能高效PVC改性加工助剂替代传统抗冲改性剂、内外润滑剂配合稳定剂的体系，简化了复杂的PVC加工配方材料的配比，推动了生产便捷化、简单化，减少大量工序，降低人工成本，同时为制品带来更强的性能。
[0005]现有技术中，在PVC管材、型材制品中，由于传统抗冲改性剂在加工过程中，部分分子渗透到PVC分子中，阻断了PVC分子之间的结合，在外力下易使PVC分子变形或相互发生滑动位移，导致其共混体系的拉伸强度、维卡软化点、弯曲弹性模量、耐热性能等刚性指标相应下降；且由于传统的抗冲改性剂配合稳定剂的配方体系致使物料塑化能力较强，在加工中会受到较强的剪切作用，添加后会导致物料提前塑化，往往需要添加较多滑剂来改善聚氯乙烯树脂的流动性以及制品的脱模性，防止在机内或模具内因粘着而产生缺陷；且传统抗冲改性剂自身热稳定性较差，增韧效果会随着温度的升高有所降低；虽然滑剂的添加可防止物料由于润滑不足引起焦料等情况的出现，但往往会导致制品在挤出过程中，口模及定型套等处出现析出的问题，严重影响聚氯乙烯制品的生产周期；同时，对于绿色环保的可持续发展理念而言，传统抗冲改性剂在生产制造的过程中会产生大量的废液，将会对水体环境造成不可逆的污染；同时在生产过程中，需要使用到大量的石油基乙烯等作为原料，这将在PVC绿色产业发展的大背景下与之背道而驰，不符合绿色制造可持续循环的基本方针。
[0006]许虎[1]等通过复分解反应由三聚氰胺二酰胺酸成功制备了三聚氰胺二酰胺酸钙锌盐。通过配制PVC干混料，进一步加工得到PVC板材。对干混料的流变学测试以及PVC板材的力学性能测试、热稳定性测试，确认了产物具有优异的热稳定效果，并且得到钙盐与锌盐的最佳配比为质量比3:1，但是产物的增塑效果较市售复合钙锌热稳定剂稍差，但差距不明显。([1]许虎.增塑与热稳定双功能PVC助剂的合成及应用研究[D].天津科技大学,2019.)
[0007]刘春信[2]等通过采用种子乳液聚合法制备了含有甲基丙烯酸甲酯、醋酸乙烯酯、苯乙烯、丙烯腈几种组分的丙烯酸酯类线性ACR加工助剂，同时项目组研发人员通过调节不同单体之间的比例及加料顺序,辅以适宜的引发剂，乳化剂等辅助试剂聚合而来的高分子聚合物，经乳液干燥得到白色流动性粉末。LP
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40树脂合成过程中对于制品在升温塑化过程中降低PVC分子连续相之间的摩擦力,增强共聚物的玻璃化转变温度、增加熔体强度、提高平衡扭矩、提高制品的金属剥离性等方面的影响。([1]刘春信,多功能PVC用加工助剂LP
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40.山东省,山东瑞丰高分子材料股份有限公司,2013
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[0008]许虎及刘春信的研究均对多功能PVC加工助剂进行了系统性的研究，得到了热稳定性较好，或提升PVC加工性的相关助剂，但是仅仅只对热稳定性或者抗冲性但一方面进行提升，并没有同时加强热稳定性及力学性能，且并没有完全解决抗冲改性剂与PVC基体相容性较差的问题，这一类抗冲改性剂在PVC配方体系中具有很强的热力作用，粘流温度高，在加工中受到的剪切作用强，往往导致物料提前塑化，需要添加较多润滑剂降低扭矩，来防止物料由于润滑不足引起焦料等情况出现；又由于添加了较多润滑剂,致使制品在挤出过程中，口模及定型套等处出现析出问题,严重影响聚氯乙烯制品的生产周期，同时造成制品化学、物理性能下降等缺陷。
[0009]综上所述：传统的抗冲改性助剂品种既不能有效解决剪切敏感、粘度大、熔体强度差、塑化性能，增韧、拉伸强度、维卡软化点、弯曲弹性模量、耐热性能等加工和塑料制品的化学物理性能诸多要求，又在生产过程中对环境造成破坏。违背了塑料制品绿色制造的基本国策，需要改进提高。
技术实现思路
[0010]本专利技术所要解决的技术问题是：提供一种既能充分塑化物料、润滑性能较好、可有效减少润滑剂析出情况的发生，具有与传统的抗冲改性剂相当的抗冲性能，同时还具有优异的热稳定性以及低温抗冲性，可消除各助剂添加相互抵触造成制品化学、物理性能下降的缺陷，抑制聚氯乙烯树脂的分解能力更强的多功能高效PVC改性加工助剂的制备及应用。
[0011]为了实现上述目的，本专利技术技术方案如下：一种复合型多功能高效PVC改性加工助剂的制备方法，使用酸酐与PE裂解后产物进行接枝反应后，再将其与硬脂酸盐、多元醇酯金属配合物、4A沸石、水滑石、抗氧剂、分散剂、偶联剂及对苯二甲酸盐进行共混，得到复合型多功能高效PVC改性加工助剂，所述复合型多功能高效PVC改性加工助剂的制备方法包括以下步骤：
[0012]S1：酸酐接枝PE裂解后产物的制备：将酸酐与PE裂解产物加入洁净干燥的反应釜中，开启搅拌并使用冷凝回流装置，待温度升高至PE裂解产物完全熔融并与酸酐混合均匀后，将已称好的引发剂加入至反应体系中，恒温反应若干小时搅拌后，停止加热并关闭搅拌，出料，冷却后进行干燥、磨粉、过筛，得到接枝产物；
[0013]S2：复合型多功能高效PVC改性加工助剂的制备：将步骤S1中制得的接枝产物加入到高速搅拌机中，同时加入硬脂酸盐、多元醇酯金属配合物、4A沸石、水滑石、抗氧剂、分散剂、偶联剂以及对苯二甲酸盐，经高速混合后，得到复合型多功能高效PVC改性加工助剂。
[0014]作为优选的，在步骤S1中，所述酸酐质量与所述PE裂解产物质量的质量比为0.5
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3：100；所述引发剂质量与所述PE裂解产物质量的质量比为0.1
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0.5：100。
[0015]作为优选的，在步骤S1中，将所述引发剂加入至反应体系后，所述反应釜中的恒温反应温度为115
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155℃，搅拌转速为200
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4000r/min，恒温反应时间为0.5
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4h。
[0016]作本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种多功能高效PVC改性加工助剂的制备方法，其特征在于：使用酸酐与PE裂解后产物进行接枝反应后，再将其与硬脂酸盐、多元醇酯金属配合物、4A沸石、水滑石、抗氧剂、分散剂、偶联剂以及对苯二甲酸盐进行共混，得到复合型多功能高效PVC改性加工助剂，所述复合型多功能高效PVC改性加工助剂的制备方法包括以下步骤：S1：酸酐接枝PE裂解后产物的制备：将酸酐与PE裂解产物加入洁净干燥的反应釜中，开启搅拌并使用冷凝回流装置，待温度升高至PE裂解产物完全熔融并与酸酐混合均匀后，将已称好的引发剂加入至反应体系中，恒温反应若干小时搅拌后，停止加热并关闭搅拌，出料，冷却后进行干燥、磨粉、过筛，得到接枝产物；S2：复合型多功能高效PVC改性加工助剂的制备：将步骤S1中制得的接枝产物加入到高速搅拌机中，同时加入硬脂酸盐、多元醇酯金属配合物、4A沸石、水滑石、抗氧剂、分散剂、偶联剂以及对苯二甲酸盐，经高速混合后，得到复合型多功能高效PVC改性加工助剂。2.根据权利要求1所述的复合型多功能高效PVC改性加工助剂的制备方法，其特征在于：在步骤S1中，所述酸酐质量与所述PE裂解产物质量的质量比为0.5
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3：100；所述引发剂质量与所述PE裂解产物质量的质量比为0.1
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0.5：100。3.根据权利要求1所述的复合型多功能高效PVC改性加工助剂的制备方法，其特征在于：在步骤S1中，将所述引发剂加入至反应体系后，所述反应釜中的恒温反应温度为115
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155℃，搅拌转速为200
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4000r/min，恒温反应时间为0.5
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4h。4.根据权利要求1所述的复合型多功能高效PVC改性加工助剂的制备方法，其特征在于：在步骤S1中，所述酸酐为马来酸酐、琥珀酸酐及苯酐中的一种或多种。5.根据权利要求1所述的复合型多功能高效PVC改性加工助剂的制备方法，其特征在于：在步骤S1中，所述PE裂解产物为HDPE、LDPE及LLDPE中的一种或多种，所述PE裂解产物为分子量为1500
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6000之间，且所述PE裂解产物的熔点为110
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130℃。6.根据权利要求1所述的复合型多功能高效PVC改性加工助剂的制备方法，其特征在于：在步骤S1中，所述引发剂为过氧化二碳酸二异丙酯、过氧化二碳酸二环己酯、过氧化苯甲酰、过氧化月桂酰...
【专利技术属性】
技术研发人员：林泽鹏，王诗偲，林华雄，王新波，陈金鹏，林俊，
申请(专利权)人：广东鑫达新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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