本发明专利技术涉及一种耐辐照高回弹的聚氯乙烯组合物及其制备方法，涉及塑料加工技术领域。所述聚氯乙烯组合物其包含有共混的以下组分：聚氯乙烯树脂、增塑剂和粉末丁腈橡胶。所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯和三异丙苯基磷酸酯复配的混合物，其中邻苯二甲酸二辛酯与三异丙苯基磷酸酯的重量比为７０∶３０～３０∶７０。用量以聚氯乙烯树脂为１００重量份数为８０～１３０重量份数。所述粉末丁腈橡胶的丙烯腈质量百分含量为３１～３５％，平均粒径为０．２～１ｍｍ。其用量以聚氯乙烯为１００重量份数计为１０～５０份。通过将包含有以上所述的聚氯乙烯树脂、增塑剂、粉末丁腈橡胶在内的组分进行混合均匀之后通过熔融共混而制得耐辐照高回弹性的聚氯乙烯组合物。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种聚氯乙烯组合物，进一步地说，是涉及一种耐辐照高回弹性的聚 氯乙烯组合物及其制备方法。
技术介绍
核能是20世纪人类的一项伟大发现，它是唯一能达到工业应用、可以大规模替代 化石燃料的能源，并且核能在被利用的过程中不产生有害物质。但在利用核能的同时，也伴 随产生了大量的核废料。这些核废料是具有放射性的物质，在存放这些核废料时，需要密封 性良好且能够抗辐射的容器，以防止核废料外泄以及对外界产生放射作用，因此密封圈的 作用也非常重要。一般密封圈多采用软质聚氯乙烯(PVC)制品，还有一些是利用热塑性弹 性体制备的密封制品或是硅橡胶、聚四氟乙烯类的制品，通常不具有抗辐射的功能。本专利技术 旨在制备出耐辐照高回弹的密封圈专用料，应用于存放放射性物质的密封容器上。由于PVC具有可吸收大量增塑剂及可与各种助剂配合的特性，可以通过加入不同 种类、不同用量的增塑剂以及各种助剂来获得不同用途的PVC制品。通过添加耐辐射的功 能助剂和提高回弹性的助剂可以制备出具有耐辐射高回弹性能的PVC软制品。USP7, 337，913是一种由PVC制备的单一密封设备，主要用于啤酒瓶或其它种类的 瓶子上。相比与以往的由多层复合聚合物制备的密封制品，此专利技术克服了制备多层密封圈 过程中的的复杂工艺，并且降低了制品价格。但此专利技术仅仅适用于一般密封条件，不能满足 需要耐辐照的特殊场合。USP5, 955，519是关于使用化学助剂提高PVC的耐辐照性能的专利。此专利是利用 至少一种脂肪酸的烷基酯，例如D0A，作为增塑剂，同时加入少量环氧大豆油以及抗辐射的 化学试剂，制备出具有生物相容性的制品。主要用于输液或者透析领域。此类产品需要提高 耐辐照性能，以抵抗治疗过程中的射线，保持生物相容性。由此专利专利技术的聚合物制得的制 品从生物相容性、抗辐射性以及制备工艺上都较市场现有产品稍好，但此专利技术仅涉及提高 材料抗辐照的性能，没有提到回弹性能，因此不适宜对回弹性能有要求的诸如密封材料上。USP6841652和USP7109287是耐辐照的聚酰亚胺材料和聚酰亚胺共聚物材料，这 些材料由于具有带有大量苯环，因此耐辐照能力较强。可作为高性能的抗辐射产品。但是 一般聚酰亚胺作为工程材料，具有更高的力学性能和热学性能，多作为结构材料，而不适宜 作为弹性体材料使用。CN101100593A涉及一种环保型SEBS热塑性弹性体密封条材料。通过加入橡胶填 充油，聚烯烃弹性体，矿物油等，获得具有良好耐高/低温及耐老化性能、回弹性好的热塑 性弹性体制品。但该材料不具有耐辐照性能。CN101200569A是一种耐辐照热塑性弹性体的制备方法。是由热塑性弹性体苯乙 烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物、聚苯乙烯树脂、辐照保护剂和抗氧剂组成采用熔融 共混法制备。保护剂选用苯、联苯、二苯乙炔、二苯基甲烷、萘、蒽，可以转移聚合物分子链上 的辐照能量，减少了聚合物分子链的断裂，从而提高了材料的耐辐照性能，经过2. 0兆戈瑞剂量的Y-射线辐照后，材料的断裂伸长率为198%，拉伸强度为辐照前的56%。CN1970636A是一种具有耐辐射低挥发性能的橡胶。将苯基硅橡胶100份、抗辐 射剂60 85份、耐热添加剂3 8份、气相法白碳黑30 55份、结构控制剂3 7份在 45士5°C温度下混炼40 80分钟，将混炼后的材料再经过200士5°C高温进行1 3小时的 热处理改性，然后将其冷却到室温后再按重量份加入有机过氧化物0. 8 1. 2份后再混炼 均勻，此专利技术制备工艺稍显复杂，对工业化制品的生产有可能不利。现有专利技术有些侧重于密封、有些侧重于耐辐射，涉及既耐辐射又具有较高弹性的 制品的又都是以成本较高的共聚材料或是橡胶来做基材。因此本专利技术旨在制备出同时兼有 耐辐照和高弹性的成本较低的树脂制品。特别满足于核工业，航空工业等对密封有特殊要 求的领域。
技术实现思路
针对现有技术中的问题，本专利技术通过将增塑剂复配并同时加入粉末橡胶的方式得 到一种即耐辐照又具有高回弹性的聚氯乙烯组合物。本专利技术的目的是提供一种耐辐照高回弹性能聚氯乙烯组合物。其包含有共混的以 下组分聚氯乙烯树脂、增塑剂和粉末丁腈橡胶。其中所述的聚氯乙烯树脂(PVC)，选用现有技术中的高聚合度的聚氯乙烯树脂。优 选为聚合度大于等于2500的高聚合度聚氯乙烯。高聚合度PVC本身具有较低的压缩永久 变形、优异的耐热变形性能以及较高的拉伸强度和较高的硬度。只有聚合度足够高，才能吸 收足够多的增塑剂，从而制备出具有足够弹性的软制品。并且PVC的聚合度越大，越有利于 增塑剂的吸收，而且在老化过程中能减少增塑剂的向外迁移，因此其力学性能保持率高、安 全性高。以上所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯(DOP)和三异丙苯基磷酸酯(IPPP)复配的 混合物，其中邻苯二甲酸二辛酯与三异丙苯基磷酸酯的重量比为70 30 30 70，优选 为60 40 40 60。DOP与PVC的相容性好，增塑性好，是一种常用的PVC增塑剂。IPPP 毒性小，分解温度高，增塑粘度低，IPPP挥发性小，对制品的各项性能影响小。常见作为塑 料的增塑剂、阻燃剂等应用。在本专利技术的组合物中将IPPP与DOP复配使用，却使得组合物 具有耐辐照的性能。所述增塑剂的用量以聚氯乙烯树脂为100重量份数为80 130重量 份数，优选为100 120重量份数。以上所述的粉末丁腈橡胶的丙烯腈质量百分含量为31 35 %，平均粒径为0. 2 1mm。优选法国伊立欧公司生产的粉末丁腈橡胶P83，其丙烯腈含量为33%，平均粒径为 0.6mm。这种粉末丁腈橡胶与PVC有极好的相容性，可以提高PVC的耐油、耐寒性能。赋予 材料更好的断裂伸长率、断裂永久变形等性能。粉末丁腈橡胶用量以聚氯乙烯为100重量 份数计为10 50份，优选为30 50份。除以上所述的组分外，本专利技术的聚氯乙烯组合物中还可包含有聚氯乙烯树脂的常 规助剂，如热稳定剂、内外润滑剂等。本专利技术选用的聚氯乙烯稳定剂为常用的铅盐稳定剂、复合铅盐稳定剂、钙锌稳定 剂或是有机锡类稳定剂等，添加量为常规用量。一般可为聚氯乙烯树脂重量的3 5% Wt0本专利技术选用的内外润滑剂为聚氯乙烯常用的硬脂酸钙、聚乙烯蜡等，不局限于此。添加量亦为常规用量。本专利技术的另一目的是提供以上所述的耐辐照高回弹性聚氯乙烯组合物的制备方法。本专利技术的聚氯乙烯组合物的制备方法，是将包含有以上所述的聚氯乙烯树脂、增 塑剂、粉末丁腈橡胶在内的组分进行混合并至均勻，之后将所述混合物料通过熔融共混而 制得耐辐照高回弹性的聚氯乙烯组合物。 为了使各个原料可以良好混合，并且使得PVC完全吸收增塑剂，即对PVC进行预膨 润，以上所述的混合优选包括按以下顺序进行的步骤①将除了所述增塑剂、粉末丁腈橡胶以外的组分与所述的聚氯乙烯树脂在高速搅 拌机中进行混合；②在物料温度达到50 70°C时，持续搅拌并将所述增塑剂按所述用量连续加入 到上述物料中，对聚氯乙烯进行预膨润，至物料混合温度达到85 110°C时出料；③将上述混合料冷却到室温至40°C之间的温度，再加入所述用量的粉末丁腈橡胶 混合至均勻得到混合物料。在混合步骤中，所用的混合设备为塑料加工中常用的混料设备，如高速搅拌机，和 面机等。在PVC进行加工时，如需制本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种耐辐照高回弹性的聚氯乙烯组合物，包含有共混的以下组分：聚氯乙烯树脂 １００重量份数增塑剂 ８０～１３０重量份数粉末丁腈橡胶 １０～５０重量份数以上所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯和三异丙苯基磷酸酯的混合物，邻苯二甲酸二辛酯与三异丙苯基磷酸酯的重量比为７０∶３０～３０∶７０；以上所述的粉末丁腈橡胶的丙烯腈质量百分含量为３１～３５％，平均粒径为０．２～１ｍｍ。以上所述的聚氯乙烯树脂为聚合度大于等于２５００的聚氯乙烯树脂。
【技术特征摘要】
1.一种耐辐照高回弹性的聚氯乙烯组合物，包含有共混的以下组分 聚氯乙烯树脂 100重量份数增塑剂80 130重量份数粉末丁腈橡胶 10 50重量份数以上所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯和三异丙苯基磷酸酯的混合物，邻苯二甲酸二辛 酯与三异丙苯基磷酸酯的重量比为70 30 30 70;以上所述的粉末丁腈橡胶的丙烯腈质量百分含量为31 35%，平均粒径为0. 2 Imm0以上所述的聚氯乙烯树脂为聚合度大于等于2500的聚氯乙烯树脂。2.根据权利要求1所述的聚氯乙烯组合物，其中包含有共混的以下组分 聚氯乙烯树脂 100重量份数增塑剂100 120重量份数粉末丁腈橡胶 30 50重量份数。3.根据权利要求1所述的聚氯乙烯组合物，其中所述的邻苯二甲酸二辛酯与三异丙苯 基磷酸酯的重量比为60 40 40 60。4.根据权利要求1...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘涛，张师军，张薇，邵静波，张丽英，李魁，李杰，尹华，邹浩，张浩，陈力，张洪波，徐萌，杨庆泉，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司北京化工研究院，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]
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