CN105670175A - 一种pvc和pp合金及其制备方法 - Google Patents

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王爽
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刘晓东
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Abstract

本申请公开了一种PVC和PP合金及其制备方法，按照重量份数配比称取PVC、PP、HIPS、甲基锡、PS、SEP、改性蒙脱土、PVA、EPP、抗氧剂1010和DOP，产品拉伸强度50-90MPa，冲击强度40-60kJ/m2；产品维卡软化点140-160℃，燃烧速度2-6mm/min；产品强度高，弯曲强度60-80MPa，弯曲模量3-5GPa，断裂伸长率50-90%。

Description

一种PVC和PP合金及其制备方法
技术领域
本申请属于塑料合金材料领域，尤其涉及一种PVC和PP合金及其制备方法。
背景技术
塑料合金是利用物理共混或化学接枝的方法而获得的高性能、功能化、专用化的一类新材料。塑料合金产品可广泛用于汽车、电子、精密仪器、办公设备、包装材料、建筑材料等领域。它能改善或提高现有塑料的性能并降低成本，已成为塑料工业中最为活跃的品种之一，增长十分迅速。我国塑料行业要认清形势，找准差距，抓住机遇，加大科技投入，加快发展塑料产业，努力赶上世界发展水平。
通用塑料合金，如聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯合金虽然仍有着广泛的使用价值，但因其生产技术被普遍掌握，所以在国外，各大公司专门供应的多是附加值较高的工程塑料合金品种。工程塑料合金泛指工程塑料(树脂)的共混物，主要包括以PP、PA、聚甲醛、HIPSO、聚四氟乙烯等工程塑料为主体的共混体系。
碳酸酯和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物和混合物，是由聚碳酸酯和聚丙烯腈合金而成的热可塑性塑胶，结合了两种材料的优异特性，PP的机械性、冲击强度和耐温、抗紫外线（UV）等性质，可广泛使用在汽车内部零件、事务机器、通信器材、家电用品及照明设备上。
目前世界塑料合金产品的最大用户是汽车部件，其次是机械和电子元器件。从日本主要工程塑料合金需求结构中可以看出，汽车用塑料合金占62%，电子电气及办公自动化设备占20%，一般精密机械占6%，医疗、体育及其他占12%。从地区来看，目前北美是最大的塑料合金消费地区，占45%；其次是欧洲，占34%；亚洲和太平洋地区占21%。在北美，聚苯醚合金占塑料合金需求总量的25%以上，其中尤以HIPSO/PA、HIPSO/聚对苯二甲酸乙二醇酯和HIPSO/聚对苯二甲酸丁二醇酯合金的需求量最大；聚碳酸酯合金占总需求量的12%以上；用于汽车最终用途的合金占99%。
我国对塑料合金的研究从20世纪60年代开始，近几年发展较快。据统计，目前我国塑料合金(含改性树脂)消费总量约为120万～140万吨，而国内供应量不足60万吨，每年进口量高达90万吨左右；而且我国塑料合金(主要是掺混树脂和改性树脂)主要应用于家电、电子、汽车等行业，与发达国家相比，我国的塑料合金应用市场还有很大的拓展空间。
随着我国经济的持续高速发展，今后几年我国塑料合金市场需求潜力巨大，尤其是电子通讯、汽车、建筑业的高速增长，将拉动我国工程塑料合金业快速发展。预计到2008年，我国五大工程塑料总需求量将达到100万吨，五大合成树脂的需求将达到5200万吨，将成为全球塑料合金最大的进口国之一。
当前我国改性塑料年总需求约为500万吨左右，约占全部塑料总消费的10%左右，其比例远远低于世界的平均水平。我国人均塑料消费量与世界发达国家相比还存在很大的差距。要想实现我国改性塑料行业的快稳发展，创新技术是未来发展的关键点。化工行业分析师认为，我国改性塑料行业目前的总体发展水平不是很高，行业内企业的生产规模普遍较小，产品市场出的初级产品多，中级产品质量不够稳定，高级产品缺乏的特点，远不能满足我国当前社会经济发展的需要。作为化工新材料领域中的一个重要组成部分，改性塑料已被国家列为重点发展的科技领域之一。自我国各项政策陆续推出将进一步推动改性塑料行业发展。汽车和家电行业是改性塑料发展的热点，两者占比约超过50%。
聚丙烯（PP）是常见塑料中较轻的一种，其电性能优异，可作为耐湿热高频绝缘材料应用。PP属结晶性聚合物，熔体冷凝时因比容积变化大、分子取向程度高而呈现较大收缩率(1.0%-1.5%)。PP在熔融状态下，用升温来降低其粘度的作用不大。因此在成型加工过程中，应以提高注塑压力和剪切速率为主，以提高制品的成型质量。
目前，我国塑料合金研究和生产两方面都还处于零星分散的状态，尚未形成规模，行业整体水平低下，与国外先进水平相差甚远。国内塑料合金生产品种结构中，高附加值的特种工程塑料合金的生产几乎处于空白，基本是通用塑料合金和改性产品的生产。2004年我国已有300多家塑料合金生产企业，估计塑料合金(含改性粒料)生产能力为70万～80万吨/年，产量在60万吨/年左右。但其中规模较大的企业只占15%，而这15%的企业产量约占全国塑料合金总产量的70%以上。企业大部分是通过塑料混炼挤出工艺生产塑料合金的加工型企业。我国塑料合金研发和加工工艺水平有待提高。而随着人性化理念的普及，及新型和谐社会的构成，设计一种强度高、耐冲击的PVC和PP合金及其制备方法是非常必要的。
发明内容
解决的技术问题：
本申请针对上述技术问题，提供一种PVC和PP合金及其制备方法，解决现有塑料合金料拉伸强度低、冲击强度低、耐热温度低等技术问题。
技术方案：
一种PVC和PP合金，所述PVC和PP合金的原料按重量份数配比如下：PVC100份；PP50-90份；HIPS40-60份；甲基锡1-5份；PS20-40份；SEP5-25份；改性蒙脱土2-6份；PVA5-25份；EPP15-35份；抗氧剂1010为1-20份；DOP4-8份。
作为本发明的一种优选技术方案：所述PVC和PP合金的原料按重量份数配比如下：PVC100份；PP60-80份；HIPS45-55份；甲基锡2-4份；PS25-35份；SEP10-20份；改性蒙脱土3-5份；PVA10-20份；EPP20-30份；抗氧剂1010为5-15份；DOP5-7份。
作为本发明的一种优选技术方案：所述PVC和PP合金的原料按重量份数配比如下：PVC100份；PP60份；HIPS45份；甲基锡2份；PS25份；SEP10份；改性蒙脱土3份；PVA10份；EPP20份；抗氧剂1010为5份；DOP5份。
作为本发明的一种优选技术方案：所述PVC和PP合金的原料按重量份数配比如下：PVC100份；PP80份；HIPS55份；甲基锡4份；PS35份；SEP20份；改性蒙脱土5份；PVA20份；EPP30份；抗氧剂1010为15份；DOP7份。
作为本发明的一种优选技术方案：所述PVC和PP合金的原料按重量份数配比如下：PVC100份；PP70份；HIPS50份；甲基锡3份；PS30份；SEP15份；改性蒙脱土4份；PVA15份；EPP25份；抗氧剂1010为10份；DOP6份。
作为本发明的一种优选技术方案：所述PVC和PP合金的制备方法，包括如下步骤：
第一步：按照重量份数配比称取PVC、PP、HIPS、甲基锡、PS、SEP、改性蒙脱土、PVA、EPP、抗氧剂1010和DOP；
第二步：将原料投入搅拌机混合，升温至60-80℃，混合速度为100-120r/min，混合70-90min；
第三步：混合均匀后投入双螺杆挤出机，料筒温度160-170℃、165-175℃、170-180℃、175-185℃、180-190℃，螺杆温度180-190℃，机头温度180-190℃、185-195℃、190-200℃、195-205℃、200-210℃，螺杆转速14-18r/min，投料转速30-40r/min。
有益效果：
本发明所述一种PVC和PP合金及其制备方法采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：1、产品拉伸强度50-90MPa，冲击强度40-60kJ/m2；2、产品维卡软化点140-160℃，燃烧速度2-6mm/min；3、产品强度高，弯曲强度60-80MPa，弯曲模量3-5GPa；4、断裂伸长率50-90%，成本低廉，操作简单，可以广泛生产并不断代替现有材料。
具体实施方式
实施例1:
按照重量份数配比称取PVC100份；PP50份；HIPS40份；甲基锡1份；PS20份；SEP5份；改性蒙脱土2份；PVA5份；EPP15份；抗氧剂1010为1份；DOP4份。
将原料投入搅拌机混合，升温至60℃，混合速度为100r/min，混合70min。
混合均匀后投入双螺杆挤出机，料筒温度160℃、165℃、170℃、175℃、180℃，螺杆温度180℃，机头温度180℃、185℃、190℃、195℃、200℃，螺杆转速14r/min，投料转速30r/min。
产品拉伸强度50MPa，冲击强度40kJ/m2；产品维卡软化点140℃，燃烧速度2mm/min；产品强度高，弯曲强度60MPa，弯曲模量3GPa，断裂伸长率50%。
实施例2:
按照重量份数配比称取PVC100份；PP90份；HIPS60份；甲基锡5份；PS40份；SEP25份；改性蒙脱土6份；PVA25份；EPP35份；抗氧剂1010为20份；DOP8份。
将原料投入搅拌机混合，升温至80℃，混合速度为120r/min，混合90min。
混合均匀后投入双螺杆挤出机，料筒温度170℃、175℃、180℃、185℃、190℃，螺杆温度190℃，机头温度190℃、195℃、200℃、205℃、210℃，螺杆转速18r/min，投料转速40r/min。
产品拉伸强度60MPa，冲击强度45kJ/m2；产品维卡软化点145℃，燃烧速度5mm/min；产品强度高，弯曲强度65MPa，弯曲模量3.5GPa，断裂伸长率80%。
实施例3:
按照重量份数配比称取PVC100份；PP60份；HIPS45份；甲基锡2份；PS25份；SEP10份；改性蒙脱土3份；PVA10份；EPP20份；抗氧剂1010为5份；DOP5份。
将原料投入搅拌机混合，升温至60℃，混合速度为100r/min，混合70min。
混合均匀后投入双螺杆挤出机，料筒温度160℃、165℃、170℃、175℃、180℃，螺杆温度180℃，机头温度180℃、185℃、190℃、195℃、200℃，螺杆转速14r/min，投料转速30r/min。
产品拉伸强度70MPa，冲击强度50kJ/m2；产品维卡软化点150℃，燃烧速度4mm/min；产品强度高，弯曲强度70MPa，弯曲模量4GPa，断裂伸长率70%。
实施例4:
按照重量份数配比称取PVC100份；PP80份；HIPS55份；甲基锡4份；PS35份；SEP20份；改性蒙脱土5份；PVA20份；EPP30份；抗氧剂1010为15份；DOP7份。
将原料投入搅拌机混合，升温至80℃，混合速度为120r/min，混合90min。
混合均匀后投入双螺杆挤出机，料筒温度170℃、175℃、180℃、185℃、190℃，螺杆温度190℃，机头温度190℃、195℃、200℃、205℃、210℃，螺杆转速18r/min，投料转速40r/min。
产品拉伸强度80MPa，冲击强度55kJ/m2；产品维卡软化点155℃，燃烧速度3mm/min；产品强度高，弯曲强度75MPa，弯曲模量4GPa，断裂伸长率60%。
实施例5:
按照重量份数配比称取PVC100份；PP70份；HIPS50份；甲基锡3份；PS30份；SEP15份；改性蒙脱土4份；PVA15份；EPP25份；抗氧剂1010为10份；DOP6份。
将原料投入搅拌机混合，升温至70℃，混合速度为110r/min，混合80min。
混合均匀后投入双螺杆挤出机，料筒温度165℃、170℃、175℃、180℃、185℃，螺杆温度185℃，机头温度185℃、190℃、195℃、200℃、205℃，螺杆转速16r/min，投料转速30-40r/min。
产品拉伸强度90MPa，冲击强度60kJ/m2；产品维卡软化点160℃，燃烧速度2mm/min；产品强度高，弯曲强度80MPa，弯曲模量5GPa，断裂伸长率50%。
以上实施例中的组合物所有组分均可以商业购买。
上述实施例只是用于对本发明的内容进行阐述，而不是限制，因此在与本发明的权利要求书相当的含义和范围内的任何改变，都应该认为是包括在权利要求书的范围内。

Claims (6)

1.一种PVC和PP合金，其特征在于所述PVC和PP合金的原料按重量份数配比如下：PVC100份；PP50-90份；HIPS40-60份；甲基锡1-5份；PS20-40份；SEP5-25份；改性蒙脱土2-6份；PVA5-25份；EPP15-35份；抗氧剂1010为1-20份；DOP4-8份。
2.根据权利要求1所述的一种PVC和PP合金，其特征在于所述PVC和PP合金原料按重量份数配比如下：PVC100份；PP60-80份；HIPS45-55份；甲基锡2-4份；PS25-35份；SEP10-20份；改性蒙脱土3-5份；PVA10-20份；EPP20-30份；抗氧剂1010为5-15份；DOP5-7份。
3.根据权利要求1所述的一种PVC和PP合金，其特征在于所述PVC和PP合金的原料按重量份数配比如下：PVC100份；PP60份；HIPS45份；甲基锡2份；PS25份；SEP10份；改性蒙脱土3份；PVA10份；EPP20份；抗氧剂1010为5份；DOP5份。
4.根据权利要求1所述的一种PVC和PP合金，其特征在于所述PVC和PP合金的原料按重量份数配比如下：PVC100份；PP80份；HIPS55份；甲基锡4份；PS35份；SEP20份；改性蒙脱土5份；PVA20份；EPP30份；抗氧剂1010为15份；DOP7份。
5.根据权利要求1所述的一种PVC和PP合金，其特征在于：所述PVC和PP合金的原料按重量份数配比如下：PVC100份；PP70份；HIPS50份；甲基锡3份；PS30份；SEP15份；改性蒙脱土4份；PVA15份；EPP25份；抗氧剂1010为10份；DOP6份。
6.一种权利要求1所述PVC和PP合金的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
第一步：按照重量份数配比称取PVC、PP、HIPS、甲基锡、PS、SEP、改性蒙脱土、PVA、EPP、抗氧剂1010和DOP；
第二步：将原料投入搅拌机混合，升温至60-80℃，混合速度为100-120r/min，混合70-90min；
第三步：混合均匀后投入双螺杆挤出机，料筒温度160-170℃、165-175℃、170-180℃、175-185℃、180-190℃，螺杆温度180-190℃，机头温度180-190℃、185-195℃、190-200℃、195-205℃、200-210℃，螺杆转速14-18r/min，投料转速30-40r/min。
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