CN104140616A - 一种高弹性环保pvc改性材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及PVC改性材料技术领域，具体涉及一种高弹性环保PVC改性材料及其制备方法，PVC树脂80-120份、填充剂10-15份、增塑剂40-60份、热稳定剂2-6份、抗冲改性剂10-15份、弹性改性剂15-35份；所述增塑剂是由邻苯二甲酸二异壬酯和环氧大豆油以重量比8-10:1组成的混合物；所述弹性改性剂为玻璃化温度在80-90℃、密度在1.04-1.06g/cm3的发泡聚苯乙烯。本发明制得的高弹性环保PVC改性材料的各项性能都超出了国家标准，弹性好，拉伸强度最大为24.6MPa，且断裂伸长率最大达567%，环保。本发明的制备方法工艺简单，操作控制方便，质量稳定，生产效率高，可大规模工业化生产。
Description
技术领域
本发明涉及PVC改性材料技术领域，具体涉及一种高弹性环保PVC改性材料及其制备方法。
背景技术
聚氯乙烯（PVC）是最早工业化、用途广泛的通用热塑性塑料之一，它具有质量轻、强度高、绝缘、阻燃、耐腐蚀、综合性能优良、价格低廉和原材料来源广泛等优点；但也存在如下缺点：1、韧性差，受冲击时极易脆裂，因此不能用作结构材料，另外，聚氯乙烯的脆性受温度影响很大，一般的PVC制品使用下限为-15℃，软质PVC的使用下限为-30℃；2、热稳定性差，其在100℃时就开始分解出HCl，高于150℃时分解更加迅速，而PVC的熔融温度约为210℃；3、PVC的粘度极高，流动性极差，在一定程度上限制了其使用。人们常采用添加填料、弹性体、增塑剂、热稳定剂、加工助剂、耐热改性剂和流动改性剂等方法来改善PVC的性能。
申请号为200910116208.9公开了一种PVC材料及其制备方法，所述的PVC材料包括以下物质及重量份：100份PVC，2-8份稳定剂，2-6份加工助剂，1.5-2.5润滑剂，4-12份填料，0.05-1份着色剂。
申请号为201110306510.8公开了一种PVC管材的专用材料，由如下按照重量份的组分组成：PVC树脂100份，丁晴橡胶/纳米碳酸钙复合粉末橡胶4-16份，氯化聚乙烯2.5-7份，热稳定剂0.4-6份，润滑剂1.1-3.5份和着色剂0.3-3.8份。
申请号为201110427270.7公开了一种抗静电PVC颗粒材料及其制备方法，由下述重量配比的原料制备而成：PVC SG-3 90-100份，增塑剂DOP 70-85份，复合稳定剂4-5.5份，硬脂酸盐1-3份，填充剂35-48份，引发剂DCP 0.2-0.5份，反应性单体TAIC 3-5份，环氧乙烷4-6份，氧化乙烯1-3份。
现有的大部分PVC材料的性能指标都只是在满足国家标准的基本要求，而目前的PVC材料的弹性欠佳，因此，PVC材料的弹性还需进一步优化改良；此外，现有的PVC护套电缆、PVC插头、PVC薄膜和PVC管都存在相当严重的污染，会对人体健康造成一定的危害，研发一种环保的PVC改性材料也显得尤为重要。
发明内容
为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种高弹性环保PVC改性材料，该改性材料弹性好，环保，且耐温和耐候性能优良，抗冲击性能优异，阻燃效果好，加工性能优良，综合性能优异。
本发明的另一目的在于提供一种高弹性环保PVC改性材料的制备方法，该制备方法工艺简单，操作控制方便，质量稳定，生产效率高，可大规模工业化生产。
本发明的目的通过下述技术方案实现：一种高弹性环保PVC改性材料，包括如下重量份的原料：
PVC树脂 80-120份
填充剂 10-15份
增塑剂 40-60份
热稳定剂 2-6份
抗冲改性剂 10-15份
弹性改性剂 15-35份；
所述增塑剂是由邻苯二甲酸二异壬酯和环氧大豆油以重量比8-10:1组成的混合物。
邻苯二甲酸二异壬酯（DINP），无色油状液体，分子式为C26H42O4，分子量为418.6，密度为0.973-0.977，属无毒环氧类增塑剂，是一种性能优良的通用型主增塑剂，DINP可用作乙烯基树脂增塑剂，丁腈橡胶软化剂，硝酸纤维素漆的抗张强度助剂等。DINP与邻苯二甲酸二辛脂（DOP）相比，分子量更大一点，碳链更长一点，所以拥有更好的老化性能，抗迁移性能，抗萃取性能，更高的耐高温性能，相应的，同等条件下，DINP的塑化效果比DOP稍差。DINP比DOP更环保，广泛的应用于电线电缆，薄膜，玩具和护套等各类软质PVC产品。
环氧大豆油（ESO），浅黄色黏稠油状液体，分子式C57H106O10，分子量为951.46，粘度325mpa.S，折光率1.473（25℃），是一种使用最广泛的聚氯乙烯无毒增塑剂兼稳定剂。ESO与PVC树脂相容性好，挥发性低，迁移性小，具有优良的热稳定性和光稳定性，耐水性和耐油性亦佳，可赋予制品良好的机械强度，耐候性及电性能，且无毒性，是国际认可的用于食品包装材料的化学工艺助剂，可广泛用于所有的聚氯乙烯制品，还可用于特种油墨、油漆、涂料、合成橡胶以及液体复合稳定剂等。
本发明采用邻苯二甲酸二异壬酯和环氧大豆油的混合物作为增塑剂，两种增塑剂均为环保增塑剂，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，增塑剂可提高树脂的可塑性，使制品柔软、耐低温性能好；当两种增塑剂以重量比8-10:1复配使用时，可以提高制品的柔软性和耐低温性能。
所述弹性改性剂为玻璃化温度在80-90℃、密度在1.04-1.06g/cm3的发泡聚苯乙烯。
发泡聚苯乙烯（EPS）又称可发性聚苯乙烯，是由苯乙烯悬浮聚合，再加入发泡剂而制得。EPS是聚苯乙烯（PS）的硬质蜂窝状泡沫物，有良好隔热性和震动吸收作用，高压缩强度，很轻的重量，发泡聚苯乙烯加入到PVC中，能提高材料的弹性。本发明通过将发泡聚苯乙烯的玻璃化温度控制在80-90℃、密度控制在1.04-1.06g/cm3，制得的材料弹性好，拉伸强度和伸长率大，材料的弹性得到明显改善。
优选的，还包括润滑剂1-2份，所述润滑剂是由PE蜡和季戊四醇硬脂酸酯以重量比1.2-1.8:1组成的混合物。
本发明采用PE蜡作为外润滑剂，能降低PVC熔体与模具、机筒的摩擦；采用季戊四醇硬脂酸酯作为内润滑剂，能降低PVC熔体的分子间摩擦；两种润滑剂以重量比1.2-1.8:1混合使用可以使材料在加工过程中改善材料的流动性和制品的脱模性。
优选的，所述PVC树脂为聚合度在1000-1200、密度在1.35-1.45g/cm3的PVC树脂。
PVC树脂的分子量（聚合度）和制品的物理机械性能有关，分子量越高，制品的拉伸强度、冲击强度、弹性模量越高；本发明通过将PVC树脂的聚合度控制在1000-1200，可以使得制品具有较高的强度。
本发明采用的PVC树脂为悬浮法制得的疏松型树脂，表面不规则，多孔，呈棉花球状，易吸收增塑剂；本发明通过将PVC树脂的密度控制在1.35-1.45g/cm3，使得材料塑化速度快，容易加工。
优选的，所述填充剂为粒径在2-20nm、且经马来酸酐接枝聚氯乙烯处理过的纳米活性碳酸钙。
填充剂的粒径越小，对填充材料的拉伸强度和冲击强度越有益，本发明通过选用超纳米活性碳酸钙作为填充剂并控制其粒径在2-20nm，可以提高材料的强度；填充剂与树脂良好的相容性是发挥其作用和控制添加量的关键，本发明采用经相容剂马来酸酐接枝聚氯乙烯处理过的纳米活性碳酸钙，可以提高纳米活性碳酸钙与PVC树脂的相容性，从而提高材料的强度。
优选的，所述热稳定剂为是由主体稳定剂、辅助稳定剂和助剂以重量比20-40:4-8:1组成的混合物。
本发明通过将主体稳定剂、辅助稳定剂和助剂以重量比20-40:4-8:1混合制得热稳定剂，其热稳定效果好。
优选的，所述主体热稳定剂是由水滑石、硬脂酸钙和硬脂酸锌以重量比6-8:1.5-2.5:1组成的混合物；所述辅助热稳定剂是由碳基-4,4-二异叉-脂肪醇-亚磷酸螯合化合聚合物和甘露醇以重量比1.8-2.6:1组成的混合物。
本发明采用水滑石、硬脂酸钙和硬脂酸锌作为主体热稳定剂，并控制其重量比为6-8:1.5-2.5:1，使材料在加工过程中有很好的分散性、相容性和加工流动性，使材料热稳定性优良，具有高效耐候性。
本发明采用碳基-4,4-二异叉-脂肪醇-亚磷酸螯合化合聚合物和甘露醇作为辅助热稳定剂，并控制其重量比为1.8-2.6:1，能提高主体热稳定剂的稳定性能，使材料在加工过程中有很好的分散性、相容性和加工流动性，使材料热稳定性优良，具有高效耐候性。
优选的，所述助剂是由乳化剂和消泡剂以重量比4-8:1组成的混合物，所述乳化剂是由油酸钾、硬脂酸钾和松香酸钾以重量比2.4-3.2:1.6-2.4:1组成的混合物；所述消泡剂是由磷酸三丁酯和聚二甲基硅氧烷一种比1:1.6-2.4组成的混合物。
本发明采用油酸钾、硬脂酸钾和松香酸钾为乳化剂，并控制其重量比为2.4-3.2:1.6-2.4:1，乳化效果好；本发明采用磷酸三丁酯和聚二甲基硅氧烷作为消泡剂，并控制其重量比为1:1.6-2.4，发泡效果好；本发明通过采用乳化剂和消泡剂，并控制其重量比为4-8:1，能提高制得的热稳定剂的稳定性能，使材料在加工过程中有很好的分散性、相容性和加工流动性，使材料热稳定性优良，具有高效耐候性。
优选的，所述抗冲改性剂为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物，其中，苯乙烯单元的含量为10-30%，丁二烯单元的含量为70-90%。
苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物（SBS）是苯乙烯系热塑性弹性体（又称为苯乙烯系嵌段共聚物）中产量最大（占70%以上）、成本最低、应用较广的一个品种，是以苯乙烯、丁二烯为单体的三嵌段共聚物，兼有塑料和橡胶的特性，被称为“第三代合成橡胶”。与丁苯橡胶相似，SBS可以和水、弱酸、碱等接触，具有优良的拉伸强度，表面摩擦系数大，低温性能好，电性能优良，加工性能好等特性，成为目前消费量最大的热塑性弹性体。本发明通过选用苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物作为抗冲改性剂，并控制苯乙烯单元的含量在10-30%，丁二烯单元的含量在70-90%，制得的材料抗冲击性能好，且材料的弹性较好。
本发明的另一目的通过下述技术方案实现：一种高弹性环保PVC改性材料的制备方法，包括如下步骤：
（1）按组成原料的重量份称取上述原料，混合；
（2）将混合后的原料放入高速共混机中，在100-140℃温度下搅拌15-25min；
（3）将搅拌后的原料通过双螺杆挤出机挤出造粒，制得高弹性环保PVC改性材料。
优选的，所述双螺杆挤出机的螺杆温度为：一区温度138-160℃、二区温度135-160℃、三区温度135-155℃、四区温度132-150℃和五区温度130-148℃。
本发明的有益效果在于：本发明采用邻苯二甲酸二异壬酯和环氧大豆油作为增塑剂，两种增塑剂均为环保增塑剂，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，增塑剂可提高树脂的可塑性，使制品柔软、耐低温性能好；当两种增塑剂以重量比8-10:1复配使用时，可以提高制品的柔软性和耐低温性能。
本发明通过将发泡聚苯乙烯的玻璃化温度控制在80-90℃、密度控制在1.04-1.06g/cm3，制得的材料弹性好，拉伸强度和伸长率大，材料的弹性得到明显改善。
本发明采用PE蜡作为外润滑剂，能降低PVC熔体与模具、机筒的摩擦；采用季戊四醇硬脂酸酯作为内润滑剂，能降低PVC熔体的分子间摩擦；两种润滑剂以重量比1.2-1.8:1混合使用可以使材料在加工过程中改善材料的流动性和制品的脱模性。
本发明通过将PVC树脂的聚合度控制在1000-1200，可以使得制品具有较高的强度。本发明通过将PVC树脂的密度控制在1.35-1.45g/cm3，使得材料塑化速度快，容易加工。
本发明采用经相容剂马来酸酐接枝聚氯乙烯处理过的纳米活性碳酸钙，可以提高纳米活性碳酸钙与PVC树脂的相容性，从而提高材料的强度。
本发明通过将主体稳定剂、辅助稳定剂和助剂以重量比20-40:4-8:1混合制得热稳定剂，其热稳定效果好。
本发明采用水滑石、硬脂酸钙和硬脂酸锌作为主体热稳定剂，并控制其重量比为6-8:1.5-2.5:1，使材料在加工过程中有很好的分散性、相容性和加工流动性，使材料热稳定性优良，具有高效耐候性。
本发明采用碳基-4,4-二异叉-脂肪醇-亚磷酸螯合化合聚合物和甘露醇作为辅助热稳定剂，并控制其重量比为1.8-2.6:1，能提高主体热稳定剂的稳定性能，使材料在加工过程中有很好的分散性、相容性和加工流动性，使材料热稳定性优良，具有高效耐候性。
本发明通过选用苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物作为抗冲改性剂，并控制苯乙烯单元的含量在10-30%，丁二烯单元的含量在70-90%，制得的材料抗冲击性能好，且材料的弹性较好。
本发明制得的高弹性环保PVC改性材料的各项性能都超出了国家标准，弹性好，环保，且耐高温性能优良，强度高，阻燃效果好，压缩性能和韧性强，加工性能优良，综合性能优异。本发明的产品符合REACH、ROHS、PAHS、N-P等国际标准，可广泛应用于汽车、电子电器、仪器仪表、纺织和建筑等工业领域。
本发明的制备方法工艺简单，操作控制方便，质量稳定，生产效率高，可大规模工业化生产。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。
实施例1
一种高弹性环保PVC改性材料，包括如下重量份的原料：
PVC树脂 80份
填充剂 10份
增塑剂 40份
热稳定剂 2份
抗冲改性剂 10份
弹性改性剂 15份
润滑剂 1份；
所述增塑剂是由邻苯二甲酸二异壬酯和环氧大豆油以重量比8:1组成的混合物；所述弹性改性剂为玻璃化温度在80℃、密度在1.04g/cm3的发泡聚苯乙烯；所述润滑剂是由PE蜡和季戊四醇硬脂酸酯以重量比1.2:1组成的混合物；所述PVC树脂为聚合度在1000、密度在1.35g/cm3的PVC树脂；所述填充剂为粒径在2nm、且经马来酸酐接枝聚氯乙烯处理过的纳米活性碳酸钙；所述热稳定剂为是由主体稳定剂、辅助稳定剂和助剂以重量比20:4:1组成的混合物；所述主体热稳定剂是由水滑石、硬脂酸钙和硬脂酸锌以重量比6:1.5:1组成的混合物；所述辅助热稳定剂是由碳基-4,4-二异叉-脂肪醇-亚磷酸螯合化合聚合物和甘露醇以重量比1.8:1组成的混合物；所述助剂是由乳化剂和消泡剂以重量比4:1组成的混合物，所述乳化剂是由油酸钾、硬脂酸钾和松香酸钾以重量比2.4:1.6:1组成的混合物；所述消泡剂是由磷酸三丁酯和聚二甲基硅氧烷一种比1:1.6组成的混合物；所述抗冲改性剂为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物，其中，苯乙烯单元的含量为10%，丁二烯单元的含量为90%。
一种高弹性环保PVC改性材料的制备方法，包括如下步骤：
（1）按组成原料的重量份称取上述原料，混合；
（2）将混合后的原料放入高速共混机中，在100℃温度下搅拌15min；
（3）将搅拌后的原料通过双螺杆挤出机挤出造粒，制得高弹性环保PVC改性材料；所述双螺杆挤出机的螺杆温度为：一区温度138℃、二区温度135℃、三区温度135℃、四区温度132℃和五区温度130℃。
实施例2
一种高弹性环保PVC改性材料，包括如下重量份的原料：
PVC树脂 90份
填充剂 11份
增塑剂 45份
热稳定剂 3份
抗冲改性剂 11份
弹性改性剂 20份
润滑剂 1.2份；
所述增塑剂是由邻苯二甲酸二异壬酯和环氧大豆油以重量比8.5:1组成的混合物；所述弹性改性剂为玻璃化温度在82℃、密度在1.05g/cm3的发泡聚苯乙烯；所述润滑剂是由PE蜡和季戊四醇硬脂酸酯以重量比1.3:1组成的混合物；所述PVC树脂为聚合度在1030、密度在1.38g/cm3的PVC树脂；所述填充剂为粒径在5nm、且经马来酸酐接枝聚氯乙烯处理过的纳米活性碳酸钙；所述热稳定剂为是由主体稳定剂、辅助稳定剂和助剂以重量比25:5:1组成的混合物；所述主体热稳定剂是由水滑石、硬脂酸钙和硬脂酸锌以重量比6.5:1.8:1组成的混合物；所述辅助热稳定剂是由碳基-4,4-二异叉-脂肪醇-亚磷酸螯合化合聚合物和甘露醇以重量比2.0:1组成的混合物；所述助剂是由乳化剂和消泡剂以重量比5:1组成的混合物，所述乳化剂是由油酸钾、硬脂酸钾和松香酸钾以重量比2.6:1.8:1组成的混合物；所述消泡剂是由磷酸三丁酯和聚二甲基硅氧烷一种比1:1.8组成的混合物；所述抗冲改性剂为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物，其中，苯乙烯单元的含量为15%，丁二烯单元的含量为85%。
一种高弹性环保PVC改性材料的制备方法，包括如下步骤：
（1）按组成原料的重量份称取上述原料，混合；
（2）将混合后的原料放入高速共混机中，在110℃温度下搅拌18min；
（3）将搅拌后的原料通过双螺杆挤出机挤出造粒，制得高弹性环保PVC改性材料；所述双螺杆挤出机的螺杆温度为：一区温度144℃、二区温度141℃、三区温度140℃、四区温度136℃和五区温度135℃。
实施例3
一种高弹性环保PVC改性材料，包括如下重量份的原料：
PVC树脂 100份
填充剂 12份
增塑剂 50份
热稳定剂 4份
抗冲改性剂 12份
弹性改性剂 25份
润滑剂 1.5份；
所述增塑剂是由邻苯二甲酸二异壬酯和环氧大豆油以重量比9:1组成的混合物；所述弹性改性剂为玻璃化温度在85℃、密度在1.06g/cm3的发泡聚苯乙烯；所述润滑剂是由PE蜡和季戊四醇硬脂酸酯以重量比1.5:1组成的混合物；所述PVC树脂为聚合度在1100、密度在1.40g/cm3的PVC树脂；所述填充剂为粒径在10nm、且经马来酸酐接枝聚氯乙烯处理过的纳米活性碳酸钙；所述热稳定剂为是由主体稳定剂、辅助稳定剂和助剂以重量比30:6:1组成的混合物；所述主体热稳定剂是由水滑石、硬脂酸钙和硬脂酸锌以重量比7:2:1组成的混合物；所述辅助热稳定剂是由碳基-4,4-二异叉-脂肪醇-亚磷酸螯合化合聚合物和甘露醇以重量比2.2:1组成的混合物；所述助剂是由乳化剂和消泡剂以重量比6:1组成的混合物，所述乳化剂是由油酸钾、硬脂酸钾和松香酸钾以重量比2.8:2.0:1组成的混合物；所述消泡剂是由磷酸三丁酯和聚二甲基硅氧烷一种比1:2.0组成的混合物；所述抗冲改性剂为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物，其中，苯乙烯单元的含量为20%，丁二烯单元的含量为80%。
一种高弹性环保PVC改性材料的制备方法，包括如下步骤：
（1）按组成原料的重量份称取上述原料，混合；
（2）将混合后的原料放入高速共混机中，在120℃温度下搅拌20min；
（3）将搅拌后的原料通过双螺杆挤出机挤出造粒，制得高弹性环保PVC改性材料；所述双螺杆挤出机的螺杆温度为：一区温度149℃、二区温度147℃、三区温度145℃、四区温度141℃和五区温度139℃。
实施例4
一种高弹性环保PVC改性材料，包括如下重量份的原料：
PVC树脂 110份
填充剂 13份
增塑剂 55份
热稳定剂 5份
抗冲改性剂 13份
弹性改性剂 30份
润滑剂 1.8份；
所述增塑剂是由邻苯二甲酸二异壬酯和环氧大豆油以重量比9.5:1组成的混合物；所述弹性改性剂为玻璃化温度在88℃、密度在1.05g/cm3的发泡聚苯乙烯；所述润滑剂是由PE蜡和季戊四醇硬脂酸酯以重量比1.7:1组成的混合物；所述PVC树脂为聚合度在1150、密度在1.42g/cm3的PVC树脂；所述填充剂为粒径在15nm、且经马来酸酐接枝聚氯乙烯处理过的纳米活性碳酸钙；所述热稳定剂为是由主体稳定剂、辅助稳定剂和助剂以重量比35:7:1组成的混合物；所述主体热稳定剂是由水滑石、硬脂酸钙和硬脂酸锌以重量比7.5:2.2:1组成的混合物；所述辅助热稳定剂是由碳基-4,4-二异叉-脂肪醇-亚磷酸螯合化合聚合物和甘露醇以重量比2.4:1组成的混合物；所述助剂是由乳化剂和消泡剂以重量比7:1组成的混合物，所述乳化剂是由油酸钾、硬脂酸钾和松香酸钾以重量比3.0:2.2:1组成的混合物；所述消泡剂是由磷酸三丁酯和聚二甲基硅氧烷一种比1:1.6组成的混合物；所述抗冲改性剂为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物，其中，苯乙烯单元的含量为25%，丁二烯单元的含量为75%。
一种高弹性环保PVC改性材料的制备方法，包括如下步骤：
（1）按组成原料的重量份称取上述原料，混合；
（2）将混合后的原料放入高速共混机中，在130℃温度下搅拌22min；
（3）将搅拌后的原料通过双螺杆挤出机挤出造粒，制得高弹性环保PVC改性材料；所述双螺杆挤出机的螺杆温度为：一区温度155℃、二区温度153℃、三区温度150℃、四区温度145℃和五区温度144℃。
实施例5
一种高弹性环保PVC改性材料，包括如下重量份的原料：
PVC树脂 120份
填充剂 15份
增塑剂 60份
热稳定剂 6份
抗冲改性剂 15份
弹性改性剂 35份
润滑剂 2份；
所述增塑剂是由邻苯二甲酸二异壬酯和环氧大豆油以重量比10:1组成的混合物；所述弹性改性剂为玻璃化温度在90℃、密度在1.06g/cm3的发泡聚苯乙烯；所述润滑剂是由PE蜡和季戊四醇硬脂酸酯以重量比1.8:1组成的混合物；所述PVC树脂为聚合度在1200、密度在1.45g/cm3的PVC树脂；所述填充剂为粒径在20nm、且经马来酸酐接枝聚氯乙烯处理过的纳米活性碳酸钙；所述热稳定剂为是由主体稳定剂、辅助稳定剂和助剂以重量比40: 8:1组成的混合物；所述主体热稳定剂是由水滑石、硬脂酸钙和硬脂酸锌以重量比8:12.5:1组成的混合物；所述辅助热稳定剂是由碳基-4,4-二异叉-脂肪醇-亚磷酸螯合化合聚合物和甘露醇以重量比2.6:1组成的混合物；所述助剂是由乳化剂和消泡剂以重量比8:1组成的混合物，所述乳化剂是由油酸钾、硬脂酸钾和松香酸钾以重量比3.2: 2.4:1组成的混合物；所述消泡剂是由磷酸三丁酯和聚二甲基硅氧烷一种比1: 2.4组成的混合物；所述抗冲改性剂为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物，其中，苯乙烯单元的含量为30%，丁二烯单元的含量为70%。
一种高弹性环保PVC改性材料的制备方法，包括如下步骤：
（1）按组成原料的重量份称取上述原料，混合；
（2）将混合后的原料放入高速共混机中，在140℃温度下搅拌25min；
（3）将搅拌后的原料通过双螺杆挤出机挤出造粒，制得高弹性环保PVC改性材料；所述双螺杆挤出机的螺杆温度为：一区温度160℃、二区温度160℃、三区温度155℃、四区温度150℃和五区温度148℃。
本发明的实施例1-5制得的高弹性环保PVC改性材料的机械物理性能如表1所示。
表1
| 测试项目 | 标准值 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 |
| 拉伸强度（MPa） | ≥15.0 | 21.2 | 23.3 | 24.6 | 24.1 | 22.1 |
| 弯曲强度（MPa） | ≥15.0 | 45.7 | 47.5 | 50.6 | 53.4 | 44.2 |
| 断裂伸长率（%） | ≥150 | 544 | 548 | 556 | 567 | 546 |
| 热变形温度（℃） | ≥50.0 | 114.1 | 117.2 | 118.2 | 120.8 | 114.9 |
| 冲击脆化温度（℃） | ≤-20 | -25 | -25 | -30 | -30 | -25 |
| 200℃时热稳定时间（min） | ≥60 | 90 | 110 | 120 | 120 | 100 |
| 硬度/Shore D | ≥50 | 81 | 84 | 86 | 87 | 82 |
| 阻燃 | V0 | V0 | V0 | V0 | V0 | V0 |
从表1可以看出，本发明制得的高弹性环保PVC改性材料的各项性能都超出了国家标准，弹性好，拉伸强度最大为24.6 MPa，且断裂伸长率最大达567%，环保，且耐高温性能优良，强度高，阻燃效果好，压缩性能和韧性强，加工性能优良，综合性能优异。本发明的产品符合REACH、ROHS、PAHS、N-P等国际标准，可广泛应用于汽车、电子电器、仪器仪表、纺织和建筑等工业领域。
上述实施例为本发明较佳的实现方案，除此之外，本发明还可以其它方式实现，在不脱离本发明构思的前提下任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种高弹性环保PVC改性材料，其特征在于：包括如下重量份的原料：
PVC树脂 80-120份
填充剂 10-15份
增塑剂 40-60份
热稳定剂 2-6份
抗冲改性剂 10-15份
弹性改性剂 15-35份；
所述增塑剂是由邻苯二甲酸二异壬酯和环氧大豆油以重量比8-10:1组成的混合物；
所述弹性改性剂为玻璃化温度在80-90℃、密度在1.04-1.06g/cm3的发泡聚苯乙烯。
2.根据权利要求1所述的一种高弹性环保PVC改性材料，其特征在于：还包括润滑剂1-2份，所述润滑剂是由PE蜡和季戊四醇硬脂酸酯以重量比1.2-1.8:1组成的混合物。
3.根据权利要求1所述的一种高弹性环保PVC改性材料，其特征在于：所述PVC树脂为聚合度在1000-1200、密度在1.35-1.45g/cm3的PVC树脂。
4.根据权利要求1所述的一种高弹性环保PVC改性材料，其特征在于：所述填充剂为粒径在2-20nm、且经马来酸酐接枝聚氯乙烯处理过的纳米活性碳酸钙。
5.根据权利要求1所述的一种高弹性环保PVC改性材料，其特征在于：所述热稳定剂为是由主体稳定剂、辅助稳定剂和助剂以重量比20-40:4-8:1组成的混合物。
6.根据权利要求5所述的一种高弹性环保PVC改性材料，其特征在于：所述主体热稳定剂是由水滑石、硬脂酸钙和硬脂酸锌以重量比6-8:1.5-2.5:1组成的混合物；所述辅助热稳定剂是由碳基-4,4-二异叉-脂肪醇-亚磷酸螯合化合聚合物和甘露醇以重量比1.8-2.6:1组成的混合物。
7.根据权利要求5所述的一种高弹性环保PVC改性材料，其特征在于：所述助剂是由乳化剂和消泡剂以重量比4-8:1组成的混合物，所述乳化剂是由油酸钾、硬脂酸钾和松香酸钾以重量比2.4-3.2:1.6-2.4:1组成的混合物；所述消泡剂是由磷酸三丁酯和聚二甲基硅氧烷一种比1:1.6-2.4组成的混合物。
8.根据权利要求1所述的一种高弹性环保PVC改性材料，其特征在于：所述抗冲改性剂为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物，其中，苯乙烯单元的含量为10-30%，丁二烯单元的含量为70-90%。
9.如权利要求1-8任一项所述的一种高弹性环保PVC改性材料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
（1）按组成原料的重量份称取上述原料，混合；
（2）将混合后的原料放入高速共混机中，在100-140℃温度下搅拌15-25min；
（3）将搅拌后的原料通过双螺杆挤出机挤出造粒，制得高弹性环保PVC改性材料。
10.根据权利要求9所述的一种高弹性环保PVC改性材料的制备方法，其特征在于：所述双螺杆挤出机的螺杆温度为：一区温度138-160℃、二区温度135-160℃、三区温度135-155℃、四区温度132-150℃和五区温度130-148℃。
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