CN105038008A - 一种耐高温pvc板材及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种耐高温PVC板材，由下列重量份的组分原料制成：PVC？S-700？100、改性聚苯乙烯20-30、复合稳定剂2-4、聚乙烯蜡1-3、硬脂酸0.2-0.4、硬脂酸钡？0.3-0.5、CPE？3-4、改性纳米碳酸钙40-50、石墨粉0.4-0.6、偏苯三酸三辛酯？8-12。采用常规挤出机进行挤出定型。本发明的PVC板材具有良好的耐高温性能，同时具有很高的抗冲击性和拉伸强度，具有抗化学腐蚀、成本低的特点。

Description

一种耐高温PVC板材及其制备方法
技术领域
本发明涉及PVC板材领域，具体涉及一种耐高温PVC板材及其制备方法。
背景技术
随着国民经济的发展和城市建设，PVC具有优异的性能,广泛应用于工业、农业、日常生活以及公用事业等领域。但由于PVC树脂分子链结构中有大量的极性C-Cl键,分子之间存在较大的作用力,因此相对于其他通用树脂,PVC属于硬脆材料,冲击强度较低,且具有缺口敏感性,受外力冲击时易脆裂,难以用作结构材料。这些缺点极大地限制了PVC在高性能领域的发展,为扩大其应用范围,需要对硬质PVC进行增韧改性。常用弹性体增韧剂可以较好改善其抗冲击性能,但同时会显著降低材料本身的刚性。需要研究通过对填充料的改性来达到在不降低PVC材料本身拉伸强度的情况下,大幅提高PVC的冲击性能。
发明内容
本发明提供了一种耐高温PVC板材及其制备方法。本发明的PVC板材具有良好的抗冲击性能及拉伸性能、且耐候性能及加工性能好。
本发明采用的技术方案如下：
一种耐高温PVC板材，其特征在于,由下列重量份的组分原料制成：PVCS-700100、改性聚苯乙烯20-30、复合稳定剂2-4、聚乙烯蜡1-3、硬脂酸0.2-0.4、硬脂酸钡0.3-0.5、CPE3-4、改性纳米碳酸钙40-50、石墨粉0.4-0.6、偏苯三酸三辛酯8-12，
所述的复合稳定剂的制备方法：按重量份称取2-乙基己酸钡2-3、月桂酸钡2-4、新癸酸镉3-4、环烷酸锌0.5-1.0、亚磷酸二苯一辛酯15-20、双酚A1-2、锭子油20-30、甘油0.2-0.4，硅烷偶联剂0.4-0.6、投入研磨机中研磨充分，然后再采用电磁震荡5-10min，最后放入高速搅拌机里混合搅拌而得；
所述的改性纳米碳酸钙的制备方法：(1)按重量份称量取纳米碳酸钙90-100、氧化锌3-4、苯乙烯10-20、丙烯酸20-25、丙烯酸丁酯30-35、甲基丙烯酸甲酯30-40、叔丁基过氧化氢1-2，抗坏血酸1-2、氯化聚乙烯3-4、抗氧剂四(β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸)季戊四醇酯1-1.5、亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯基)酯1-1.5，去离子水40-50、十二烷基苯磺酸钠0.3-0.5；
(2)将去离子水、十二烷基苯磺酸钠，丙醇加入到反应釜中，搅拌均匀，并升温到70-80℃，依次加入苯乙烯、丙烯酸丁酯、丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯，充分搅拌10-15min，搅拌状态下滴加浓度为3％的过氧化氢叔丁基乙醇溶液和浓度为5％的抗坏血酸溶液，滴加时间为2-2.5h，滴加结束后继续反应4-5h，用纯碱调节反应产物的pH在6-7之间，得到改性剂乳液；
(3)在75-80℃下将改性剂乳液加入到高速搅拌机，向其中依次加入配方量的纳米碳酸钙、氯化聚乙烯、抗氧剂四(β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸)季戊四醇酯、亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯基)酯，在800-1000rpm的速度高速搅拌30-40min,再加入配方量的氧化锌及其余组分，高速搅拌20-30min,然后干燥，得到改性纳米碳酸钙。
所述的一种耐高温PVC板材，其特征在于,由下列重量份的组分原料制成：PVCS-700100、改性聚苯乙烯25、复合稳定剂3、聚乙烯蜡2、硬脂酸0.3、硬脂酸钡0.4、CPE3.5、改性纳米碳酸钙45、石墨粉0.5、偏苯三酸三辛酯10。
所述的一种耐高温PVC板材的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)按配方比例称取各组分原料；
(2)首先将PVCS-700、改性聚苯乙烯和钙锌稳定剂加入到高速混合机中进行450-500转/min低速搅拌混合，物料通过自然摩擦升温；
(3)当温度升至55℃时,加入聚乙烯蜡，改为850-950转/min高速混合；
(4)当温度升至75℃时,加入硬脂酸、硬脂酸钡、CPE、改性纳米碳酸钙、石墨粉、偏苯三酸三辛酯，以1000-1500转/min继续高速混合；
(5)当温度升至115-125℃时，形成均匀干混合料，停止搅拌混合；
(6)将干燥后的物料冷却至40℃-50℃后送入挤出机进行挤出成型；
所述挤出机的料筒温度:165-195℃；
所述挤出机的成型模具温度：155-205℃。
有益效果：
本发明的PVC板材具有抗化学腐蚀、成本低且能够显著提高PVC板材抗冲击性，同时拉伸强度好的特点，在配方中添加有改性聚苯乙烯、石墨粉和改性聚苯乙烯，石墨粉、PVCS-700与改性聚苯乙烯配合使用大大提高了PVC板材耐高温性能，自制改性纳米碳酸钙的添加改善PVC板材抗冲击性的同时不降低PVC材料自身拉伸强度，同时还可以提高板材的加工性能，复合稳定剂和偏苯三酸三辛酯的加入有效增加了板材的耐高温性能。因此本发明的PVC板材具有良好的耐高温性能，同时具有很高的抗冲击性和拉伸强度。
具体实施方式
一种耐高温PVC板材，由下列重量(kg)的组分原料制成：PVCS-700100、改性聚苯乙烯25、复合稳定剂3、聚乙烯蜡2、硬脂酸0.3、硬脂酸钡0.4、CPE3.5、改性纳米碳酸钙45、石墨粉0.5、偏苯三酸三辛酯10，
其中，复合稳定剂的制备方法：按重量份称取2-乙基己酸钡2.5、月桂酸钡3、新癸酸镉3.5、环烷酸锌0.6、亚磷酸二苯一辛酯18、双酚A1.5、锭子油25、甘油0.3、硅烷偶联剂0.5、投入研磨机中研磨充分，然后再采用电磁震荡8min，最后放入高速搅拌机里混合搅拌而得；
其中，改性纳米碳酸钙的制备方法：(1)按重量份称量取纳米碳酸钙98、氧化锌3、苯乙烯15、丙烯酸23、丙烯酸丁酯34、甲基丙烯酸甲酯33、叔丁基过氧化氢1.5、抗坏血酸1.5、氯化聚乙烯3.5、抗氧剂四(β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸)季戊四醇酯1.2、亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯基)酯1.3、去离子水45、十二烷基苯磺酸钠0.4；
(2)将去离子水、十二烷基苯磺酸钠，丙醇加入到反应釜中，搅拌均匀，并升温到75℃，依次加入苯乙烯、丙烯酸丁酯、丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯，充分搅拌14min，搅拌状态下滴加浓度为3％的过氧化氢叔丁基乙醇溶液和浓度为5％的抗坏血酸溶液，滴加时间为2.4h，滴加结束后继续反应5h，用纯碱调节反应产物的pH在6-7之间，得到改性剂乳液；
(3)在78℃下将改性剂乳液加入到高速搅拌机，向其中依次加入配方量的纳米碳酸钙、氯化聚乙烯、抗氧剂四(β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸)季戊四醇酯、亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯基)酯，在900rpm的速度高速搅拌35min,再加入配方量的氧化锌及其余组分，高速搅拌25min,然后干燥，得到改性纳米碳酸钙。
耐高温PVC板材的制备方法，包括以下步骤：
(1)按配方比例称取各组分原料；
(2)首先将PVCS-700、改性聚苯乙烯和钙锌稳定剂加入到高速混合机中进行450-500转/min低速搅拌混合，物料通过自然摩擦升温；
(3)当温度升至55℃时,加入聚乙烯蜡，改为850-950转/min高速混合；
(4)当温度升至75℃时,加入硬脂酸、硬脂酸钡、CPE、改性纳米碳酸钙、石墨粉、偏苯三酸三辛酯，以1000-1500转/min继续高速混合；
(5)当温度升至115-125℃时，形成均匀干混合料，停止搅拌混合；
(6)将干燥后的物料冷却至40℃-50℃后送入挤出机进行挤出成型；
所述挤出机的料筒温度:165-195℃；
所述挤出机的成型模具温度：155-205℃。
对本发明的板材的性能进行了测试,其结果如下：

Claims (3)

1.一种耐高温PVC板材，其特征在于,由下列重量份的组分原料制成：PVCS-700100、改性聚苯乙烯20-30、复合稳定剂2-4、聚乙烯蜡1-3、硬脂酸0.2-0.4、硬脂酸钡0.3-0.5、CPE3-4、改性纳米碳酸钙40-50、石墨粉0.4-0.6、偏苯三酸三辛酯8-12，
所述的复合稳定剂的制备方法：按重量份称取2-乙基己酸钡2-3、月桂酸钡2-4、新癸酸镉3-4、环烷酸锌0.5-1.0、亚磷酸二苯一辛酯15-20、双酚A1-2、锭子油20-30、甘油0.2-0.4，硅烷偶联剂0.4-0.6、投入研磨机中研磨充分，然后再采用电磁震荡5-10min，最后放入高速搅拌机里混合搅拌而得；
所述的改性纳米碳酸钙的制备方法：（1）按重量份称量取纳米碳酸钙90-100、氧化锌3-4、苯乙烯10-20、丙烯酸20-25、丙烯酸丁酯30-35、甲基丙烯酸甲酯30-40、叔丁基过氧化氢1-2，抗坏血酸1-2、氯化聚乙烯3-4、抗氧剂四(β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸)季戊四醇酯1-1.5、亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯基)酯1-1.5，去离子水40-50、十二烷基苯磺酸钠0.3-0.5；
（2）将去离子水、十二烷基苯磺酸钠，丙醇加入到反应釜中，搅拌均匀，并升温到70-80℃，依次加入苯乙烯、丙烯酸丁酯、丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯，充分搅拌10-15min，搅拌状态下滴加浓度为3%的过氧化氢叔丁基乙醇溶液和浓度为5%的抗坏血酸溶液，滴加时间为2-2.5h，滴加结束后继续反应4-5h，用纯碱调节反应产物的pH在6-7之间，得到改性剂乳液；
（3）在75-80℃下将改性剂乳液加入到高速搅拌机，向其中依次加入配方量的纳米碳酸钙、氯化聚乙烯、抗氧剂四(β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸)季戊四醇酯、亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯基)酯，在800-1000rpm的速度高速搅拌30-40min,再加入配方量的氧化锌及其余组分，高速搅拌20-30min,然后干燥，得到改性纳米碳酸钙。
2.根据权利要求1所述的一种耐高温PVC板材，其特征在于,由下列重量份的组分原料制成：PVCS-700100、改性聚苯乙烯25、复合稳定剂3、聚乙烯蜡2、硬脂酸0.3、硬脂酸钡0.4、CPE3.5、改性纳米碳酸钙45、石墨粉0.5、偏苯三酸三辛酯10。
3.如权利要求1所述的一种耐高温PVC板材的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
（1）按配方比例称取各组分原料；
（2）首先将PVCS-700、改性聚苯乙烯和钙锌稳定剂加入到高速混合机中进行450-500转/min低速搅拌混合，物料通过自然摩擦升温；
（3）当温度升至55℃时,加入聚乙烯蜡，改为850-950转/min高速混合；
（4）当温度升至75℃时,加入硬脂酸、硬脂酸钡、CPE、改性纳米碳酸钙、石墨粉、偏苯三酸三辛酯，以1000-1500转/min继续高速混合；
（5）当温度升至115-125℃时，形成均匀干混合料，停止搅拌混合；
（6）将干燥后的物料冷却至40℃-50℃后送入挤出机进行挤出成型；
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所述挤出机的成型模具温度：155-205℃。
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