CN109517297B - 聚氯乙烯型材复合料、自清洁聚氯乙烯门窗型材及其制备方法 - Google Patents

聚氯乙烯型材复合料、自清洁聚氯乙烯门窗型材及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于建筑门窗用塑料异型材的技术领域，具体涉及一种聚氯乙烯型材复合料、自清洁聚氯乙烯门窗型材及其制备方法；聚氯乙烯型材复合料包括如下重量份数的各组分：100重量份的聚氯乙烯树脂，0.8～5重量份的热稳定剂，0.3～2重量份的高粘度丙烯酸酯类加工助剂，4～12重量份的抗冲改性剂；其中，所述抗冲改性剂选自氯化聚乙烯类抗冲改性剂或氯化聚乙烯与丙烯酸酯的共聚物；所述氯化聚乙烯的断裂伸长率为1000‑1800％。本发明所得聚氯乙烯门窗型材制品表面的缺陷能够明显减少，光泽度可大幅提高。

Description

聚氯乙烯型材复合料、自清洁聚氯乙烯门窗型材及其制备 方法
技术领域
本发明属于建筑门窗用塑料异型材的技术领域，具体涉及一种聚氯乙烯型材复合料、自清洁聚氯乙烯门窗型材及其制备方法。
背景技术
聚氯乙烯(PVC)是一种性能优良的通用型热塑性塑料，是我国产量最大的塑料品种之一。聚氯乙烯具有阻燃性好、耐腐蚀、机械强度高、电绝缘性和保温隔热性好、成本低等优点。聚氯乙烯的应用有很大一部分是在建筑门窗用塑料异型材领域，用于制作塑钢门窗。聚氯乙烯塑钢门窗比其他门窗在节能和改善室内热环境方面，有更为优越的技术特性。据建研院物理所测试，单玻璃钢铝窗的传热系数为64W/m2·K，单玻璃塑钢窗的传热系数是47W/m2·K左右，普通双层玻璃钢铝窗的传热系数为3.7W/m2·K，而普通双层玻璃塑钢窗的传热系数约为2.5W/m2·K。由此说明，塑钢门窗比钢铝门窗具有更好的保温隔热效果，在日常使用中更加节能。
调查显示，我国门窗占建筑***护结构面积的30％，其散热量占49％。在我国社会主要能耗中，建筑能耗在2000年起就占全社会总能耗的20％以上，随着近几年房地产的疯狂发展，建筑能耗已占到全社会总能耗的40％以上，而通过门窗流失的能耗约占建筑能耗的50％，换言之，通过门窗流失的能耗约占社会总能耗的20％。节能型塑钢门窗普及率低造成我国的建筑能耗为发达国家的3倍以上。据相关部门测算，如果按我国430亿平方米现有建筑面积中门窗的节能水平达都能达到欧洲现行的标准(即全部更换为节能型塑钢门窗)，每年将节约标煤4.2亿吨，相当于我国全年煤炭总产量的20％。且生产一吨塑料型材用电为600KWH，生产一吨铝型材用电为4880KWH。按每年门窗制品需求量1000万吨计算，使用塑料型材比铝型材节省的生产能耗为428亿KWH。而且，塑钢型材在整个生产过程中都使用清洁工艺，不会形成废水、废气或粉尘，塑钢门窗老化后及废窗均能回收，再加工后重复使用，不会造成环境污染。
根据中国塑钢型材行业报告2015-2016年统计显示，我国每年塑钢型材需求量为400-500万吨，随着房地产市场的持续高速发展和城市化、城镇化进程的加快，未来5-10年，塑钢型材的需求量将进一步扩大，预计每年需求量将达到1000万吨。因此，我国未来塑钢门窗的前景十分广阔。
但是，塑料型材制品在加工过程中，制品表面在牵引作用下会出现熔体断裂情况，表现在制品上就是塑料型材表面会有许多的小缺陷，受大风、雾霾等天气条件的影响，粉尘会在粗糙的塑料型材缺陷处附着并堆积，并且难以被风或者雨水清理掉，随着时间的延长，灰尘越积越厚，不仅严重影响制品的外观，而且在清理门窗时需要花费一定的成本、承担一定的风险。
针对塑料型材制品的这一缺点，研究和改进塑料型材制品表面光泽度就显得尤为重要。
发明内容
本发明的目的在于，针对现有技术中塑料型材作为门窗存在的问题，提供一种聚氯乙烯型材复合料，通过该聚氯乙烯型材复合料制得的门窗制品的表面缺陷能够明显减少，可使制品表面光泽度大幅提高，从而明显减少粉尘在型材表面的沉积；即使有部分沉积的灰尘，也可通过自清洁功能处理掉。
为了实现上述目的，本发明提供一种聚氯乙烯型材复合料，包括如下重量份数的各组分：
(a)100重量份的聚氯乙烯树脂，
(b)0.8～5重量份的热稳定剂，
(c)0.3～2重量份的高粘度丙烯酸酯类加工助剂，其特性粘度为9-17，
(d)4～12重量份的抗冲改性剂；
其中，所述抗冲改性剂的断裂伸长率为1000-1800％；所述抗冲改性剂选自氯化聚乙烯类抗冲改性剂或者氯化聚乙烯与丙烯酸酯类聚合物的共聚物。
聚氯乙烯型材在挤出机中进行加工时，物料会变成熔体状态，在经过模具时熔体会与模具的金属壁产生摩擦，使得熔体表层的流动速率慢于熔体内部的流动速率，导致在相同的牵引速度下，熔体表层被拉伸的幅度比内部拉伸幅度大，这就会使得表层的熔体产生破裂，形成缺陷并为粉尘的附着提供条件，降低表面的光泽度。
影响聚氯乙烯门窗型材自清洁效果的因素有三点：制品的表面光泽度、型材的静电大小以及型材表面的表面张力。对于型材的静电大小，目前已经可以通过添加抗静电剂进行解决；对于型材的表面张力，可以过使用含硅类物质的抗冲改性剂或者填充剂进行改善。本发明主要解决的难点是聚氯乙烯门窗型材的表面光泽度问题。在现有的技术中，提高光泽度的方式是通过对润滑剂和低粘度加工助剂的使用份数进行改变和调整，其最终的效果是型材光泽度提升幅度有限、成本增加且会严重影响聚氯乙烯门窗型材的力学性能。
针对这一难题，本发明通过深入研究型材挤出过程中的机理并探讨不同因素对型材表面光泽度的影响，发现彻底改变光泽度问题的方式是赋予制品一定的熔体强度和高的断裂伸长率，使得表层在拉伸时，熔体不发生破裂，减少表面的缺陷，实现光泽度的提升。
本发明申请人经过研究发现，具有链状结构的氯化聚乙烯在聚氯乙烯基质当中呈网状结构分散，这能够明显提升聚氯乙烯制品的熔体断裂伸长率，且随着加入的抗冲改性剂伸长率增加，改性后聚氯乙烯制品的熔体断裂伸长率增加，能够有效地降低熔断现象。因此，高断裂伸长率(1000-1800％)的氯化聚乙烯或氯化聚乙烯与丙烯酸酯类聚合物的共聚物作为抗冲改性剂，能够赋予制品更好地熔体断裂伸长率，对于实现型材制品光泽度的提升非常有利。但对于高断裂伸长率的氯化聚乙烯或氯化聚乙烯与丙烯酸酯类聚合物的共聚物，分子之间会相互缠绕，需要添加高熔体粘度的加工助剂以增大熔体的剪切，帮助氯化聚乙烯在聚氯乙烯基质中均匀分散，形成理想的网状结构，才能最终实现型材制品光泽度的提升。同时，高粘度加工助剂的加入还可以提升制品的熔体强度，进一步降低熔体断裂。
另外，高粘度加工助剂使用量对实现型材制品光泽度的提升也有很大影响，当用量过多时，熔体强度会进一步提高，造成熔体的流动性变差，剪切过高，聚氯乙烯制品发生过塑化，反而会使得制品光泽度下降；当用量过低时，对熔体强度的促进作用不明显。
而使用其他类型的抗冲改性剂加入聚氯乙烯基体中，例如丙烯酸酯类抗冲改性剂，因其是核壳结构，在聚氯乙烯基质中单独添加丙烯酸酯类抗冲改性剂后，基质中形成的是“海-岛”结构分散，对于熔体断裂伸长率没有显著的提升作用。
根据本发明提供的聚氯乙烯型材复合料，优选地，以氯化聚乙烯的总重量为100wt％计，所述抗冲改性剂中，所含氯的重量百分比为33～40wt％。在本发明涉及的氯化聚乙烯中，氯的含量较多时，氯化聚乙烯的韧性会变差，而且也会因其断裂伸长率减小而会对塑料型材制品光泽度的提升产生影响；氯的含量较少时，氯化聚乙烯不仅会变粘，不容易分散，而且其与PVC的相容性也会变差。因此，将抗冲改性剂中(以氯化聚乙烯的总重量为100wt％计，)的氯含量控制在33～40wt％，一定程度上会影响制得的型材性能。
所述抗冲改性剂优选为氯化聚乙烯类抗冲改性剂。氯化聚乙烯是链状结构，其在聚氯乙烯基质中可以均匀地、呈网状结构分散，能够明显提升制品的熔体断裂伸长率。且随着氯化聚乙烯的伸长率增加，改性后聚氯乙烯制品的熔体断裂伸长率增加，能够有效的降低熔断现象，使得制得的塑料型材制品光泽度得到改善。
优选地，所述氯化聚乙烯与丙烯酸酯类聚合物的共聚物中，以共聚物的总重量为100wt％计，氯化聚乙烯链段的含量为50～99wt％，丙烯酸酯类聚合物链段的含量为1～50wt％；
优选地，所述氯化聚乙烯与丙烯酸酯类聚合物的共聚物为氯化聚乙烯-甲基丙烯酸烷基酯-丙烯酸丁酯共聚物。
在本发明的一些示例中，如上所述氯化聚乙烯类抗冲改性剂通过如下方法制备得到：
向装有搅拌桨的反应器(金属釜)中，加入0.1-0.50重量份溶于水的甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸共聚物作为分散剂、0.12～0.50重量份的聚环氧乙烯十二烷基醚为乳化剂，然后加入水直至总用水量以及所有的辅助原料(分散剂、乳化剂)用量之和为220～270重量份，再加入25～36重量份的高密度聚乙烯；85～150rpm的搅拌下反应物料温度升高至75～80℃后，开始通入8～20重量份氯气，通氯气的速度保持在8～20重量份/小时，然后一边通氯气一边升温至132～145℃，升温时间为1.2～2小时，升温和通氯气同时进行，在反应温度达到132～145℃后，保持温度在132～145℃并以12～22重量份/小时的速度通入剩余的12～22重量份氯气。然后将温度保持在132～148℃之间反应2～3小时后，冷却至40℃以下，离心、干燥得到断裂伸长率为1000～1800％、硬度为50～60、拉伸强度为8～12的氯化聚乙烯橡胶粉末。
在本发明的一些示例中，如上所述氯化聚乙烯与丙烯酸酯类聚合物的共聚物通过如下方法制备得到：
向装有搅拌桨的反应器(金属釜)中，加入0.05～0.2重量份溶于水的聚甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸共聚物作为分散剂、0.03～0.1重量份的引发剂过氧化二苯甲酰，然后加入水直至总用水量以及所有的辅助原料(分散剂、引发剂)用量之和为220～280重量份，再加入30～40重量份的制备好的氯化聚乙烯橡胶粉末，75～95rpm的搅拌下反应物料的温度升高至70～85℃后，再加入1～12重量份的丙烯酸正丁酯和1～29重量份甲基丙烯酸甲酯，保持温度在80～85℃，反应3小时后，冷却至40℃以下，离心，干燥得到断裂伸长率为1000～1800％、硬度为50～60、拉伸强度为8～12的橡胶粉末。
当然，市面上可出售的任何满足本发明限定的抗冲改性剂也可使用。
根据本发明提供的聚氯乙烯型材复合料，优选地，所述聚氯乙烯树脂选自聚氯乙烯均聚物和/或聚氯乙烯共聚物；
更优选地，以聚氯乙烯共聚物的总重量为100wt％计，所述聚氯乙烯共聚物包含80～99.99wt％的氯乙烯单元和0.01～20wt％的由其他单体组成的单元；其中，所述其他单体选自醋酸乙烯酯、丙烯、苯乙烯、甲基丙烯酸烷基酯和丙烯酸烷基酯中的一种或多种。例如，本发明中的所述聚氯乙烯树脂可选自齐鲁石化或山东东岳的聚氯乙烯树脂SG-5。
本发明中，出现的烷基可以是直链烷基或者支链烷基。优选地，所述“烷基”选自C1-C12的直链烷基或者C1-C12的支链烷基，例如，甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、戊基、己基、癸基。
根据本发明提供的聚氯乙烯型材复合料，加入高断裂伸长率的抗冲改性剂(例如，氯化聚乙烯)之后，需要通过添加高熔体粘度的加工助剂以增大熔体的剪切，帮助如氯化聚乙烯在聚氯乙烯基质中均匀分散，形成理想的网状结构；同时，高粘度加工助剂还可以提升制品的熔体强度，进一步降低熔体断裂。但是高粘度加工助剂在提升熔体强度的同时，也会对熔体的流动性产生影响，因此，需要优选其组成及其各组分用量以达到更好地效果。优选地，所述高粘度丙烯酸酯类加工助剂选自丙烯酸烷基酯共聚物、丙烯酸烷基酯-苯乙烯-丙烯腈的共聚物或者丙烯酸烷基酯共聚物与苯乙烯-丙烯腈共聚物形成的混合物。这里所述的丙烯酸烷基酯共聚物可以是通过甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸正丁酯和丙烯酸异辛酯当中的至少两种作为单体进行共聚反应后的共聚物。在本发明的一些示例中，所述高粘度丙烯酸酯类加工助剂所涉及的各单体均含有5ppm-10ppm的阻聚剂；各单体中含有的所述阻聚剂选自对叔丁基邻苯二酚和/或对羟基苯甲醚。
本发明中，所述高粘度丙烯酸酯类加工助剂的特性粘度测定方法是：先将待测丙烯酸酯类加工助剂放入65℃恒温箱中保持10h，冷却后用万分之一的天平准确称量0.072g放入25ml容量瓶中，然后加入20ml左右的三氯甲烷使之溶解，放置24h，待全部溶解后，放入25±0.1℃的恒温水槽内，恒温15min，再用三氯甲烷稀释至25ml刻度，用3号砂芯漏斗过滤后待测定，然后用乌氏粘度计测定其粘度，同时测定作为溶剂的三氯甲烷的粘度。特性粘度的计算方法如下：
ηr＝t/t0；ηsp＝ηr-1；
Figure BDA0001856744630000071
式中t是塑化改性剂溶液流经毛细管的时间，t0是溶剂三氯甲烷流经同一毛细管的时间，c是溶液的浓度(g/100ml)。
更优选地，所述丙烯酸烷基酯共聚物，以各单体的总重量份为100计，由包括如下重量份数的各单体共聚制得：60～99重量份的甲基丙烯酸烷基酯，1～40重量份的丙烯酸烷基酯。
更优选地，所述丙烯酸烷基酯-苯乙烯-丙烯腈的共聚物，以各单体的总重量份为100计，由包括如下重量份数的各单体共聚制得：35～80重量份的甲基丙烯酸烷基酯，0～40重量份的丙烯酸烷基酯，1～64重量份的苯乙烯类单体和1～25重量份的丙烯腈单体。
更优选地，丙烯酸烷基酯共聚物与苯乙烯-丙烯腈共聚物形成的混合物，包括如下重量份数的各组分，以混合物的总重量份为100计：40～99重量份的丙烯酸烷基酯共聚物，1～60重量份的苯乙烯-丙烯腈共聚物；
其中，所述苯乙烯-丙烯腈共聚物，以各单体的总重量份为100计，由包括如下重量份数的各单体共聚制得：65～99重量份的苯乙烯类单体和1～35重量份的丙烯腈单体。
在本发明的一些示例中，如上所述丙烯酸烷基酯共聚物通过如下方法制备得到：
将80～140重量份的水注入到反应器中，60～99重量份的甲基丙烯酸甲酯、1～40重量份的丙烯酸正丁酯、0.8～2.0重量份的十二烷基硫酸钠和0.004～0.1重量份过硫酸钾一次性放入反应器中，在180～250rpm的转速下升温至40～60℃，并将反应温度控制在40～60℃以内反应，得到共聚物的乳液；再经干燥后得到丙烯酸烷基酯共聚物。
在本发明的一些示例中，如上所述丙烯酸烷基酯-苯乙烯-丙烯腈的共聚物通过如下方法制备得到：
将80～140重量份的水注入到反应器中，35～80重量份的甲基丙烯酸甲酯、0～40重量份的丙烯酸正丁酯、1～64重量份的苯乙烯、1～25重量份的丙烯腈、0.8～2.0重量份的十二烷基硫酸钠和0.004～0.1重量份过硫酸钾一次性放入反应器中，在180～250rpm的转速下升温至40～60℃，并将反应温度控制在40～60℃以内反应，得到共聚物的乳液；再经干燥后得到丙烯酸烷基酯-苯乙烯-丙烯腈的共聚物。
在本发明的一些示例中，如上所述丙烯酸烷基酯共聚物与苯乙烯-丙烯腈共聚物形成的混合物通过如下方法制备得到：
将80～140重量份的水注入到反应器中，65～99重量份的苯乙烯、1～55重量份的丙烯腈，0.8～2.0重量份的十二烷基硫酸钠和0.004～0.1重量份过硫酸钾一次性放入反应器中，在180～250rpm的转速下升温至40～60℃，并将反应温度控制在40～60℃以内反应，得到共聚物的乳液；再经干燥后得到苯乙烯-丙烯腈共聚物。再将得到的苯乙烯-丙烯腈共聚物与得到的丙烯酸酯共聚物进行混合，其中，混合物包含40～99重量份的丙烯酸烷基酯共聚物，1～60重量份的苯乙烯-丙烯腈共聚物。
当然，市面上可出售的任何满足本发明限定的高粘度丙烯酸酯类加工助剂也可使用。
根据本发明提供的聚氯乙烯型材复合料，优选地，所述热稳定剂选自有机锡稳定剂、钙锌稳定剂和铅盐稳定剂中的一种或多种。
根据本发明提供的聚氯乙烯型材复合料，优选地，所述聚氯乙烯型材复合料还包括如下重量份数的各组分：
(e)0～5重量份的抗静电剂，
(f)5～35重量份的填充剂，
(g)0～4重量份的润滑剂，
(h)0.5～10重量份的颜料。
更优选地，所述抗静电剂选自烷基磷酸盐、乙氧化醇、烷基磺酸盐和脂肪酸酯中的一种或多种。
更优选地，所述填充剂选自碳酸钙、滑石粉和白炭黑中的一种或多种；其中，所述填充剂的平均粒径(D50)优选在0.5微米以下；本领域技术人员可以理解，D50又称平均粒径或中位径，表示累计50％点的直径(或称50％通过粒径)。填充剂的粒径大小也会对熔体的断裂产生一定影响，填充剂粒径越大，相当于形成的缺陷越大，熔体越是容易被拉断；因此，在复合料中需要选择合适的填充剂粒径。
更优选地，所述润滑剂选自氧化聚乙烯蜡、聚乙烯蜡、石蜡、硬脂酸、硬脂酸单甘脂、硬脂酸季戊四醇酯、己二酸季戊四醇酯和硬脂酸钙中的一种或多种。
更优选地，所述颜料选自钛白粉、炭黑、群青颜料和荧光增白剂中的一种或多种。
本发明的另一个目的在于，提供一种自清洁聚氯乙烯门窗型材，利用如上所述的聚氯乙烯型材复合料加工而制成；例如，经过双螺杆挤出机(平行双螺杆挤出机或锥形双螺杆挤出机)加工而成。
所述自清洁聚氯乙烯门窗型材的光泽度(测试角度为60°)在50以上。
本发明还提供一种如上所述的自清洁聚氯乙烯门窗型材的制备方法，包括如下步骤：
(1)将聚氯乙烯型材复合料的各组分按重量份数混合，得到所述聚氯乙烯型材复合料；
(2)将所述聚氯乙烯型材复合料在双螺杆挤出机中挤出成型，再经过定型、冷却、牵引、切割，制得自清洁聚氯乙烯门窗型材(例如，具有不同断面结构的聚氯乙烯门窗型材)。
根据本发明提供的制备方法，优选地，步骤(1)聚氯乙烯型材复合料的各组分混合的温度为110-125℃，并将混合后的物料冷却至45℃以下。在对各组分物料进行称量时，称量误差控制在2‰以内。本领域技术人员可以理解，可以采用本领域常用的物料混合设备进行混合。
步骤(1)中，聚氯乙烯型材复合料的各组分在进行混合时，可以一次性加料混合，也可以按顺序加料混合。例如，可以按以下投料顺序将各组分物料依次放入高速混合机中：50～60℃时加入聚氯乙烯树脂粉、稳定剂；60～70℃时加入润滑剂；70～80℃时加入高粘度丙烯酸酯类加工助剂、抗冲改性剂；80～90℃时加入填充剂、颜料和抗静电剂。
优选地，步骤(2)的挤出成型过程中，双螺杆挤出机的机筒区域加工温度为170℃～185℃，模具区域温度为175℃～190℃。本领域技术人员可以理解，在对混合后的复合料进行挤出过程中，可以采用本领域常用的螺杆挤出机实现。
本发明提供了改善型材制品表面光泽度的聚氯乙烯型材复合料，通过减少型材表面的缺陷，最大限度的减少型材表面能对粉尘的吸附。通过测试发现，本发明的聚氯乙烯型材复合料生产的塑料型材与一般的塑料型材相比，型材制品表面的缺陷明显减少，光泽度有了大幅提高，明显减少了粉尘在型材表面的沉积；即使有部分沉积的灰尘，通过自然环境中的风或者雨水，灰尘也很容易被清理掉，开创出了国内自清洗、免维护的新型节能门窗。
相对于现有技术，本发明技术方案的有益效果在于：
(1)本发明的自清洁聚氯乙烯门窗型材的表面光泽度可达到50以上，降低了粉尘在型材表面的附着及吸附，赋予了聚氯乙烯门窗型材自清洁的功效；
(2)在优选实施方式中，通过加入氯化聚乙烯作为抗冲改性剂，能够使聚氯乙烯制品的熔体断裂伸长率增加，有效的降低熔断现象，最终使型材制品表面的光泽度提高；
(3)同时，在聚氯乙烯型材复合料中加入高粘度加工助剂，不仅可以促进抗冲改性剂的分散，还可以提升制品的熔体强度，进一步降低熔体断裂，最终也会促进型材制品表面的光泽度提高。
附图说明
图1为实施例13所制得的聚氯乙烯门窗型材表面的SEM图片；
图2为比较例6所制得的聚氯乙烯门窗型材表面的SEM图片。
具体实施方式
为了能够详细地理解本发明的技术特征和内容，下面将更详细地描述本发明的优选实施方式。虽然实施例中描述了本发明的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。
在本发明的一种示例中，一种聚氯乙烯型材复合料包括如下重量份数的各组分：
(a)100重量份的聚氯乙烯树脂，
(b)0.8～5重量份的热稳定剂，
例如，1重量份、2重量份、3重量份、4重量份，
(c)0.3～2重量份的高粘度丙烯酸酯类加工助剂，
例如，0.5重量份、1重量份、1.5重量份，其特性粘度为9-17，
(d)4～12重量份的抗冲改性剂，
例如，5重量份、6重量份、8重量份、10重量份，其断裂伸长率为1000-1800％；
其中，所述抗冲改性剂选自氯化聚乙烯类抗冲改性剂或者氯化聚乙烯与丙烯酸酯类聚合物的共聚物，优选为氯化聚乙烯类抗冲改性剂。
在一些优选实施方式中，以氯化聚乙烯的总重量为100wt％计，所述抗冲改性剂中所含氯的重量百分比为33～40wt％。这里所说抗冲改性剂中的氯含量可以理解为，在氯化聚乙烯类抗冲改性剂中，以氯化聚乙烯的总重量为100wt％计，所含氯的重量百分比为33～40wt％；或者再氯化聚乙烯与丙烯酸酯类聚合物的共聚物中，以氯化聚乙烯的总重量为100wt％计，所含氯的重量百分比为33～40wt％。
在一些示例中，所述氯化聚乙烯与丙烯酸酯类聚合物的共聚物，以共聚物的总重量为100wt％计，氯化聚乙烯链段的含量为50～99wt％，例如，60wt％、65wt％、70wt％、80wt％、90wt％，丙烯酸酯类聚合物链段的含量为1～50wt％，例如，5wt％、10wt％、15wt％、20wt％、30wt％、40wt％；在优选实施方式中，所述氯化聚乙烯与丙烯酸酯类聚合物的共聚物为氯化聚乙烯-甲基丙烯酸烷基酯-丙烯酸丁酯共聚物。
在一些示例中，所述聚氯乙烯树脂选自聚氯乙烯均聚物和/或聚氯乙烯共聚物；优选地，以聚氯乙烯共聚物的总重量为100wt％计，所述聚氯乙烯共聚物包含80～99.99wt％的氯乙烯单元和0.01～20wt％的由其他单体组成的单元；其中，所述其他单体选自醋酸乙烯酯、丙烯、苯乙烯、甲基丙烯酸烷基酯和丙烯酸烷基酯中的一种或多种。
在一些示例中，所述高粘度丙烯酸酯类加工助剂选自丙烯酸烷基酯共聚物、丙烯酸烷基酯-苯乙烯-丙烯腈的共聚物或者丙烯酸烷基酯共聚物与苯乙烯-丙烯腈共聚物形成的混合物。
所述丙烯酸烷基酯共聚物，以各个单体的总重量份为100计，由包括如下重量份数的各单体共聚制得：60～99重量份(例如，65重量份、70重量份、75重量份、80重量份、85重量份、90重量份)的甲基丙烯酸烷基酯，1～40重量份(例如，5重量份、10重量份、15重量份、20重量份、30重量份)的丙烯酸烷基酯。
所述丙烯酸烷基酯-苯乙烯-丙烯腈的共聚物，以各个单体的总重量份为100计，由包括如下重量份数的各单体共聚制得：35～80重量份(例如，40重量份、45重量份、50重量份、60重量份、70重量份、75重量份)的甲基丙烯酸烷基酯，0～40重量份(例如，2重量份、5重量份、10重量份、20重量份、25重量份、30重量份)的丙烯酸烷基酯，1～64重量份(例如，3重量份、5重量份、8重量份、10重量份、15重量份、20重量份、30重量份、40重量份、50重量份)的苯乙烯类单体和1～25重量份(例如，2重量份、4重量份、5重量份、10重量份、15重量份、20重量份)的丙烯腈单体。
所述丙烯酸烷基酯共聚物与苯乙烯-丙烯腈共聚物形成的混合物，包括如下重量份数的各组分，以混合物的总重量份为100计：40～99重量份(例如，45重量份、50重量份、55重量份、60重量份、70重量份、80重量份)的丙烯酸烷基酯共聚物，1～60重量份(例如，2重量份、3重量份、5重量份、10重量份、15重量份、20重量份、30重量份、40重量份、50重量份)的苯乙烯-丙烯腈共聚物；
其中，所述苯乙烯-丙烯腈共聚物，以各单体的总重量份为100计，由包括如下重量份数的各单体共聚制得：65～99重量份(例如，70重量份、80重量份、90重量份)的苯乙烯类单体和1～35重量份(例如，5重量份、10重量份、15重量份、20重量份、30重量份)的丙烯腈单体。
所述热稳定剂选自有机锡稳定剂、钙锌稳定剂和铅盐稳定剂中的一种或多种。
在一些示例中，所述聚氯乙烯型材复合料还包括如下重量份数的各组分：
(e)0～5重量份的抗静电剂，例如2重量份、3重量份，
(f)5～35重量份的填充剂，例如10重量份、20重量份、30重量份，
(g)0～4重量份的润滑剂，例如1重量份、2重量份、3重量份，
(h)0.5～10重量份的颜料，例如1重量份、2重量份、5重量份、8重量份。
所述抗静电剂选自烷基磷酸盐、乙氧化醇、烷基磺酸盐和脂肪酸酯中的一种或多种；
所述填充剂选自碳酸钙、滑石粉和白炭黑中的一种或多种；优选地，所述填充剂的平均粒径在0.5微米以下；
所述润滑剂选自氧化聚乙烯蜡、聚乙烯蜡、石蜡、硬脂酸、硬脂酸单甘脂、硬脂酸季戊四醇酯、己二酸季戊四醇酯和硬脂酸钙中的一种或多种；
所述颜料选自钛白粉、炭黑、群青颜料和荧光增白剂中的一种或多种。
在一些示例中，所述自清洁聚氯乙烯门窗型材，利用如上所述的聚氯乙烯型材复合料经过双螺杆挤出机(例如，平行双螺杆挤出机或者锥形双螺杆挤出机)加工而制成；且制得的所述自清洁聚氯乙烯门窗型材的光泽度在50以上。
在一些示例中，所述自清洁聚氯乙烯门窗型材的制备方法，包括如下步骤：
(1)将聚氯乙烯型材复合料的各组分按重量份数称重并混合，得到所述聚氯乙烯型材复合料；在一些示例中，步骤(1)聚氯乙烯型材复合料的各组分在混合过程中的混合温度为110-125℃；物料温度升至110-125℃范围内时将聚氯乙烯混合料放入低速冷混机，使聚氯乙烯型材复合料降温，温度达到45℃以下，将聚氯乙烯型材复合料存储静置备用。
(2)将所述聚氯乙烯型材复合料在螺杆挤出机中挤出成型，再经过定型、冷却、牵引、切割、打包，制得自清洁聚氯乙烯门窗型材(例如，具有不同断面结构的自清洁聚氯乙烯门窗型材)。在一些示例中，步骤(2)的挤出成型过程中，双螺杆挤出机的机筒区域加工温度为170℃～185℃，模具区域温度为175℃～190℃。型材的挤出加工可以选用平行双螺杆挤出机或者锥形双螺杆挤出机。
<原料来源>
聚氯乙烯树脂，齐鲁石化SG-5；
钙锌稳定剂，山东金昌树JCS-602Z；
有机锡稳定剂，星宇塑料助剂(邹平)有限公司；
铅盐稳定剂，内蒙古皓海化工有限责任公司；
高粘度丙烯酸酯类加工助剂，山东日科化学股份有限公司，自制(见制备例1-4以及比较制备例1)；
丙烯酸酯类抗冲改性剂HL-50，山东日科化学股份有限公司；
高断裂伸长率的抗冲改性剂，山东日科化学股份有限公司，自制(见制备例5-8以及比较制备例2)；
轻质碳酸钙，青州宇信有限公司；
钛白粉，济南裕兴化工公司；
抗静电剂GMS，江山市艺天科技有限公司；
甲基丙烯酸甲酯，璐彩特国际(中国)化工有限公司；
丙烯酸正丁酯，山东开泰石化丙烯酸有限公司；
苯乙烯，中国石化化工销售有限公司华北分公司；
丙烯腈，淄博全星化工有限公司；
十二烷基硫酸钠，江苏清婷洗涤品有限公司；
过硫酸钾，江苏清婷洗涤品有限公司；
聚环氧乙烯十二烷基醚，南通德瑞克化工有限公司；
高密度聚乙烯，青岛赛诺化工有限公司；
过氧化二苯甲酰，上海华之润化工有限公司。
<测试方法>
1、熔体强度：将一电子拉力计连接至挤出材料上，待牵引稳定后，停止主机转速，保持牵引速度不变，直至将聚氯乙烯熔体拉断，记录期间拉力计显示的最大值。熔体强度＝拉力值/型材横截面面积。
2、熔体断裂伸长率：将一电子拉力计连接至挤出材料上，待牵引稳定后，停止主机转速，保持牵引速度不变，同时在距离口模2cm处做一标记，待被测样品的熔体拉断，记录2cm熔体被拉开的距离L。熔体断裂伸长率＝(L-2)/2。
3、光泽度：用光泽度测定仪(济南德瑞克仪器有限公司，型号：DRK118B)，测定型材可视面60°角光泽度数据。
4、自清洁效果：在挤出的型材可视面表面，均匀的涂撒一层碳灰，然后用进样器在型材表面滴0.5ml的蒸馏水，将型材倾斜30°角使水珠向下滚动，对比滚动后的型材表面状态。
以钙锌稳定剂体系为例，选择一个填充量为20份的型材配方进行数据的收集和验证。按一定的比例混配好聚氯乙烯型材复合料，通过锥形双螺杆挤出机进行挤出，测试挤出过程中的熔体强度、熔体断裂伸长率、制品表面的电镜结构和光泽度，观察对比影响光泽度的因素。
1、对比例所用的低粘度丙烯酸酯类加工助剂和实施例所用高粘度(特性粘度为9-17)丙烯酸酯类加工助剂的制备：
制备例1：
特性粘度为9.0的丙烯酸酯类加工助剂的制备方法为：将120重量份的水注入到反应器中，85重量份的甲基丙烯酸甲酯(其中阻聚剂对羟基苯甲醚含量为20ppm)、15重量份的丙烯酸正丁酯(其中阻聚剂对羟基苯甲醚含量为20ppm)、1.2重量份的十二烷基硫酸钠和0.04重量份过硫酸钾一次性放入反应器中，在225转/分的转速下升温至55℃，并将反应温度控制在55～58℃以内反应16小时，得到共聚物的乳液；再经干燥后得到特性粘度为9.0的丙烯酸酯类加工助剂产品，转化率为98.63％。
制备例2
特性粘度为17的丙烯酸酯类加工助剂的制备方法为：将120重量份的水注入到反应器中，90重量份的甲基丙烯酸甲酯(其中阻聚剂对羟基苯甲醚含量为8ppm)、10重量份的丙烯酸正丁酯(其中阻聚剂对羟基苯甲醚含量为8ppm)、1.5重量份的十二烷基硫酸钠和0.007重量份过硫酸钾一次性放入反应器中，在250转/分的转速下升温至50℃，并将反应温度控制在52～56℃以内反应17小时，得到共聚物的乳液；再经干燥后得到特性粘度为17的丙烯酸酯类加工助剂产品，转化率为98.34％。
制备例3：
特性粘度为13.4的丙烯酸酯类加工助剂的制备方法为：将140重量份的水注入到反应器中，75重量份的甲基丙烯酸甲酯(其中阻聚剂对羟基苯甲醚含量为10ppm)、20重量份的苯乙烯(其中阻聚剂对叔丁基邻苯二酚含量为10ppm)、5重量份的丙烯腈(其中阻聚剂对羟基苯甲醚含量为10ppm)，1.2重量份的十二烷基硫酸钠和0.018重量份过硫酸钾一次性放入反应器中，在300转/分的转速下升温至50℃，并将反应温度控制在50～54℃以内反应17小时，得到共聚物的乳液；再经干燥后得到特性粘度为13.4的丙烯酸酯类加工助剂产品，转化率为98.89％。
制备例4：
特性粘度为15.2的丙烯酸烷基酯共聚物与苯乙烯-丙烯腈共聚物形成的混合物的制备方法为：将120重量份的水注入到反应器中，85重量份的甲基丙烯酸甲酯(其中阻聚剂对羟基苯甲醚含量为10ppm)、15重量份的丙烯酸正丁酯(其中阻聚剂对羟基苯甲醚含量为10ppm)，1.6重量份的十二烷基硫酸钠和0.01重量份过硫酸钾一次性放入反应器中，在270转/分的转速下升温至50℃，并将反应温度控制在50～54℃以内反应18小时，经过干燥后得到甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸正丁酯共聚物；将140重量份的水注入到反应器中，75重量份的苯乙烯(其中阻聚剂对叔丁基邻苯二酚含量为10ppm)、25重量份的丙烯腈(其中阻聚剂对叔丁基邻苯二酚含量为10ppm)、1.5重量份的十二烷基硫酸钠、0.008重量份的过硫酸钾一次性放入反应器中，在275转/分的转速下迅速升温到55摄氏度，并将反应温度控制在55-58℃以内反应15小时，再经干燥后得到苯乙烯-丙烯腈共聚物，将甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸正丁酯共聚物与苯乙烯-丙烯腈共聚物按照60:40的重量份数进行混合，得到特性粘度为15.2的丙烯酸烷基酯共聚物与苯乙烯-丙烯腈共聚物形成的混合物。
对比制备例1：
特性粘度为5的加工助剂的制备方法为：将120重量份的水注入到反应器中，78重量份的甲基丙烯酸甲酯、10重量份的丙烯酸正丁酯、12重量份的苯乙烯、2.0重量份的十二烷基硫酸钠和0.12重量份过硫酸钾一次性放入反应器中，在300转/分的转速下升温至65℃，并将反应温度控制在65～75℃以内反应14小时，得到共聚物的乳液；再经干燥后得到特性粘度为5的加工助剂产品，其转化率为98.99％。
2、对比例所用的低断裂伸长率抗冲改性剂和实施例所用高断裂伸长率(1000-1800％)抗冲改性剂的制备：
制备例5
向装有搅拌桨的24立方米的反应器中，加入0.25重量份溶于水的甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸共聚物作为分散剂、0.24重量份的聚环氧乙烯十二烷基醚为乳化剂，然后加入水直至总用水量以及所有的辅助原料用量之和为250重量份，再加入30重量份的高密度聚乙烯，125转/分搅拌下反应物料的温度升高至80℃后，开始通入20重量份氯气，通氯气的速度保持在18重量份/小时，然后一边通氯气一边升温至138℃，升温时间为1.5小时，升温和通氯气同时进行，在反应温度达到138℃后，保持温度在138℃，以16重量份/小时的速度通入剩余的16重量份氯气。然后将温度保持在138～140℃之间反应3小时后，冷却至40℃以下，离心、干燥得到断裂伸长率为1000％、硬度为55、拉伸强度为9.8的氯化聚乙烯橡胶粉末(样品1)。反应所得产物的转化率为99.4％。
制备例6
向装有搅拌桨的24立方米的反应器中加入水，加入0.1重量份的聚甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸共聚物作为分散剂、0.05重量份的过氧化二苯甲酰，然后加入水直至总用水量以及所有的辅助原料用量之和为250重量份，再加入36重量份的制备例5制得的样品1，85转/分搅拌下反应物料的温度升高至80℃后，再加入3重量份的丙烯酸正丁酯和5重量份甲基丙烯酸甲酯，保持温度在80～85℃，反应3小时后，冷却至40℃以下，离心，干燥得到断裂伸长率为1320％、硬度为53、拉伸强度为9.0的橡胶粉末(样品2)。反应所得产物的转化率为99.3％。
制备例7
向装有搅拌桨的24立方米的反应器中，加入0.28重量份溶入水的甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸共聚物作为分散剂、0.27重量份的聚环氧乙烯十二烷基醚为乳化剂，然后加入水直至总用水量以及所有的辅助原料用量之和为250重量份，再加入34重量份的高密度聚乙烯，140转/分搅拌下反应物料的温度升高至80℃后，开始通入15重量份氯气，通氯气的速度保持在15重量份/小时，然后一边通氯气一边升温至135℃，升温时间为1小时，升温和通氯气同时进行，在反应温度达到135℃后，保持温度在135℃，以22重量份/小时的速度通入剩余的22重量份氯气。然后将温度保持在138～142℃之间反应3小时后，冷却至40℃以下，离心、干燥得到断裂伸长率为1800％、硬度为50拉伸强度为8.1的氯化聚乙烯橡胶粉末(样品3)。反应所得产物的转化率为99.0％。
制备例8
向装有搅拌桨的24立方米的反应器中，加入0.24重量份溶入水的甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸共聚物作为分散剂，加入0.24重量份的聚环氧乙烯十二烷基醚为乳化剂，然后加入水直至总用水量以及所有的辅助原料用量之和为250重量份，再加入32重量份的高密度聚乙烯，132转/分搅拌下反应物料的温度升高至78℃后，开始通入12重量份氯气，通氯气的速度保持在12重量份/小时，然后一边通氯气一边升温至138℃，升温时间为1小时，升温和通氯气同时进行，在反应温度达到138℃后，保持温度在138℃，以18重量份/小时的速度通入剩余的20重量份氯气。然后将温度保持在140～143℃之间反应3小时后，冷却至40℃以下，离心、干燥得到断裂伸长率为1560％、硬度为50拉伸强度为8.7的氯化聚乙烯橡胶粉末(样品4)。反应所得产物的转化率为99.2％。
对比制备例2
向装有搅拌桨的24立方米的反应器中，加入0.26重量份溶入水的甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸共聚物作为分散剂，加入0.30重量份的聚环氧乙烯十二烷基醚为乳化剂，然后加入水直至总用水量以及所有的辅助原料用量之和为250重量份，再加入30重量份的高密度聚乙烯，75转/分搅拌下反应物料的温度升高至85℃后，开始通入20重量份氯气，通氯气的速度保持在20重量份/小时，然后一边通氯气一边升温至132℃，升温时间为1小时，升温和通氯气同时进行，在反应温度达到132℃后，保持温度在132℃，以12重量份/小时的速度通入剩余的12重量份氯气。然后将温度保持在132～135℃之间反应3小时后，冷却至40℃以下，离心、干燥得到断裂伸长率为880％、硬度为56拉伸强度为10.2的氯化聚乙烯橡胶粉末(样品5)。反应所得产物的转化率为99.2％。
3、自清洁聚氯乙烯门窗型材的制备方法及工艺条件：
3.1、制备方法
(1)将聚氯乙烯型材复合料的各组分按重量份数称重并通过混合设备进行混合，得到所述聚氯乙烯型材复合料；
混合设备：高速混合机SHR-Z800 设备容积：800L；
50℃将聚氯乙烯树脂、钙锌稳定剂投入高速混合机中，启动高搅设备开关；75℃将高粘度丙烯酸酯类加工助剂、抗冲改性剂投入高速混合机；85℃将填充剂、颜料、抗静电剂投入高速混合机。当物料温度达到118℃，将物料放入低速冷混机，进行物料冷却，冷却到45℃以下，将物料过40目筛后静置存放；
(2)将步骤(1)混合后的聚氯乙烯型材复合料按如下表1所示工艺进行挤出加工。
3.2、工艺条件
挤出设备型号：45/100锥形双螺杆挤出机，技术工艺条件如表1所示。
表1：聚氯乙烯型材复合料采用的挤出工艺
工艺 参数
机筒1(℃) 180
机筒2(℃) 178
机筒3(℃) 175
合流芯(℃) 172
模头1(℃) 185
模头2(℃) 183
模头3(℃) 185
模头4(℃) 185
喂料转速(rpm) 15.8
主机转速(rpm) 17.5
牵引(m/min) 1.0
4、自清洁聚氯乙烯门窗型材的制备及其性能测试
4.1、根据表2中的聚氯乙烯型材复合料配比对物料进行混合，混合过程参见如上3.1部分所述；并按照表1的挤出工艺制备自清洁聚氯乙烯门窗型材，并对挤出的自清洁聚氯乙烯门窗型材进行测试。
表2：实施例1-6和比较例1-2对应的聚氯乙烯型材复合料配比
Figure BDA0001856744630000201
Figure BDA0001856744630000211
表2中，η＝9.0、17、13.4、5.0的丙烯酸酯类加工助剂的制备过程参见制备例1、制备例2、制备例3和对比制备例1；断裂伸长率为1000％的样品1的制备过程参见制备例5。
将挤出的自清洁聚氯乙烯门窗型材按熔体断裂伸长率、熔体强度、光泽度和自清洁效果的检测方法进行检测，实施例1-6和比较例1-2的检测数据见表3。
表3：自清洁聚氯乙烯门窗型材的测试数据
Figure BDA0001856744630000212
Figure BDA0001856744630000221
对表3中的结果进行分析可知，实施例1-3中随着高粘度(同一特性粘度)加工助剂使用量的增加，熔体强度和光泽度逐渐提高；从实施例1和实施例5的结果分析可知，同一用量条件下，加工助剂的特性粘度越高，型材的光泽度越高。而当比较例1使用低粘度加工助剂时，虽然使用了较多的添加量，型材的光泽度并没有取得好的效果；当比较例2中高粘度加工助剂使用量过低时，也不能形成高的熔体强度，制品的光泽度低，自清洁效果差。
4.2、不同断裂伸长率的抗冲改性剂对于制品的光泽度产生的影响
通过加入不同伸长率的抗冲改性剂后，根据表4中的聚氯乙烯型材复合料配比对物料进行混合，混合过程参见第3.1部分所述；并按照表1的挤出工艺制备自清洁聚氯乙烯门窗型材，如实施例7-12和比较例3-5。
表4：加入不同伸长率的抗冲改性剂的聚氯乙烯型材复合料配比
Figure BDA0001856744630000222
Figure BDA0001856744630000231
表4中，所用样品1、样品3、样品4的制备过程参见制备例5、制备例7和制备例8，样品5的制备过程参见对比制备例2；η＝13.4的丙烯酸酯类加工助剂的制备过程参见制备例3。
将挤出的自清洁聚氯乙烯门窗型材按熔体断裂伸长率、熔体强度、光泽度和自清洁效果的检测方法进行检测，实施例7-12和比较例3-5的检测数据见表5。
表5：实施例7-12和比较例3-5所制得的聚氯乙烯型材的测试数据
Figure BDA0001856744630000232
Figure BDA0001856744630000241
对表5中的检测数据进行分析可知，实施例7-9中随着同一断裂伸长率下抗冲改性剂使用量的增加，所得制品的熔体断裂伸长率提高，光泽度提升，制品的自清洁效果变好；实施例7、实施例11-12中，在抗冲改性剂使用量相同的条件下，提高抗冲改性剂的断裂伸长率，同样可以提高制品的熔体断裂伸长率和光泽度。而比较例3中使用低断裂伸长率改性剂或者比较例4中高断裂伸长率的抗冲改性剂使用量低时，都不能有效改善型材光泽度，均低于50；而比较例5中由于加入丙烯酸酯类抗冲改性剂并不能有效的提高熔体的断裂伸长率，型材制品的光泽度同样达不到50以上。
4.3、对比不同粒径的填充剂(碳酸钙)对制品光泽度的影响
加入不同粒径的填充剂(碳酸钙)后，根据表6中的聚氯乙烯型材复合料配比对物料进行混合，混合过程参见第3.1部分所述；并按照表1的挤出工艺制备自清洁聚氯乙烯门窗型材，如比较例6-7和实施例13-15。并对制品的光泽度、自清洁效果进行测试，其测试结果见表6。
表6：聚氯乙烯型材复合料的配比以及型材光泽度测试结果
Figure BDA0001856744630000242
Figure BDA0001856744630000251
表6中所用η＝13.4的丙烯酸酯类加工助剂的制备过程参见制备例3；所用作为抗冲改性剂的样品2的制备过程参加制备例6。
通过对比比较例6-7和实施例13-15的光泽度数据和自清洁效果，可以很明显地看出：随着填充剂的粒径减小，制品的光泽度也可以提升。由于碳酸钙与有机的聚氯乙烯相容性差，所以碳酸钙所在的位置就相当于一个缺陷，当缺陷越大，碳酸钙周边的微观区域熔体的强度和伸长率会显著降低，使得碳酸钙所处的位置容易发生熔体的断裂，造成更大的缺陷，影响制品的表面光泽度。通过图1可以看出，本申请实施例13所得型材的表面，填充剂在聚氯乙烯熔体当中均匀的分散，熔体表面也分散有大量的碳酸钙。而通过图2可以看出，比较例6所得型材的表面，填充剂在聚氯乙烯熔体当中造成的缺陷明显增多，影响制品的表面光泽度。综上说明，聚氯乙烯熔体中加入平均粒径(D50)在0.5微米以下的填充剂有利于改善聚氯乙烯熔体的断裂，提高型材的光泽度。
4.4、不同填充剂含量及不同稳定剂体系对聚氯乙烯门窗型材光泽度的影响
同时改变不同填充剂含量及不同稳定剂体系，根据表7中的聚氯乙烯型材复合料配比和工艺对物料进行混合，混合过程参见第3.1部分所述；在各自相应的加工工艺条件下，经过锥形双螺杆挤出机挤出和测试，如实施例16-22。获取所得型材的熔体强度、熔体断裂伸长率及光泽度的数据，型材的测试数据见表8。
表7：实施例16-22中聚氯乙烯复合料的配比(重量份)及挤出工艺
Figure BDA0001856744630000261
Figure BDA0001856744630000271
Figure BDA0001856744630000281
表7中所用η＝15.2的丙烯酸酯类加工助剂的制备过程参见制备例4；所用作为抗冲改性剂的样品2的制备过程参加制备例6。
表8：实施例16-22所制得的聚氯乙烯型材的测试数据
Figure BDA0001856744630000282
综上所述，我们在选择特性粘度为9-17的高粘度丙烯酸酯类加工助剂和断裂伸长率为1000-1800％的抗冲改性剂配合使用时，能够明显改善型材制品的熔体断裂伸长率和熔体强度，从而减少熔体断裂的发生，赋予型材制品良好的表面结构和光泽度，而实际测试也证明，光泽度好的型材，具有更优秀的自清洁效果，能够轻松的将制品表面的灰尘冲洗掉。另外，粒径D50小于0.5微米的填充剂加入聚氯乙烯基体中，对改善型材制品的熔体断裂伸长率和熔体强度也有一定作用，可赋予型材制品良好的表面结构和光泽度。
以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。

Claims (18)

1.一种聚氯乙烯型材复合料，其特征在于，包括如下重量份数的各组分：
(a)100重量份的聚氯乙烯树脂，
(b)0.8～5重量份的热稳定剂，
(c)0.3～2重量份的高粘度丙烯酸酯类加工助剂，其特性粘度为17，
(d)4～12重量份的抗冲改性剂；
其中，所述抗冲改性剂的断裂伸长率为1000-1800％；所述抗冲改性剂选自氯化聚乙烯类抗冲改性剂。
2.根据权利要求1所述的聚氯乙烯型材复合料，其特征在于，所述氯化聚乙烯类抗冲改性剂为氯化聚乙烯与丙烯酸酯类聚合物的共聚物。
3.根据权利要求1所述的聚氯乙烯型材复合料，其特征在于，所述氯化聚乙烯类抗冲改性剂为氯化聚乙烯。
4.根据权利要求2所述的聚氯乙烯型材复合料，其特征在于，以氯化聚乙烯的总重量为100wt％计，所述抗冲改性剂中，所含氯的重量百分比为33～40wt％；和/或
所述氯化聚乙烯与丙烯酸酯类聚合物的共聚物中，以共聚物的总重量为100wt％计，氯化聚乙烯链段的含量为50～99wt％，丙烯酸酯类聚合物链段的含量为1～50wt％；和/或
所述氯化聚乙烯与丙烯酸酯类聚合物的共聚物为氯化聚乙烯-甲基丙烯酸烷基酯-丙烯酸丁酯共聚物。
5.根据权利要求1所述的聚氯乙烯型材复合料，其特征在于，所述聚氯乙烯树脂选自聚氯乙烯均聚物和/或聚氯乙烯共聚物。
6.根据权利要求5所述的聚氯乙烯型材复合料，其特征在于，以聚氯乙烯共聚物的总重量为100wt％计，所述聚氯乙烯共聚物包含80～99.99wt％的氯乙烯单元和0.01～20wt％的由其他单体组成的单元；其中，所述其他单体选自醋酸乙烯酯、丙烯、苯乙烯、甲基丙烯酸烷基酯和丙烯酸烷基酯中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的聚氯乙烯型材复合料，其特征在于，所述高粘度丙烯酸酯类加工助剂选自丙烯酸烷基酯共聚物或者丙烯酸烷基酯共聚物与苯乙烯-丙烯腈共聚物形成的混合物。
8.根据权利要求7所述的聚氯乙烯型材复合料，其特征在于，所述丙烯酸烷基酯共聚物，以各单体的总重量份为100计，由包括如下重量份数的各单体共聚制得：60～99重量份的甲基丙烯酸烷基酯，1～40重量份的丙烯酸烷基酯。
9.根据权利要求7所述的聚氯乙烯型材复合料，其特征在于，所述丙烯酸烷基酯共聚物为丙烯酸烷基酯-苯乙烯-丙烯腈的共聚物。
10.根据权利要求9所述的聚氯乙烯型材复合料，其特征在于，所述丙烯酸烷基酯-苯乙烯-丙烯腈的共聚物，以各单体的总重量份为100计，由包括如下重量份数的各单体共聚制得：35～80重量份的甲基丙烯酸烷基酯，0～40重量份的丙烯酸烷基酯，1～64重量份的苯乙烯类单体和1～25重量份的丙烯腈单体。
11.根据权利要求7所述的聚氯乙烯型材复合料，其特征在于，所述丙烯酸烷基酯共聚物与苯乙烯-丙烯腈共聚物形成的混合物，包括如下重量份数的各组分，以混合物的总重量份为100计：40～99重量份的丙烯酸烷基酯共聚物，1～60重量份的苯乙烯-丙烯腈共聚物；
其中，所述苯乙烯-丙烯腈共聚物，以各单体的总重量份为100计，由包括如下重量份数的各单体共聚制得：65～99重量份的苯乙烯类单体和1～35重量份的丙烯腈单体。
12.根据权利要求1所述的聚氯乙烯型材复合料，其特征在于，所述热稳定剂选自有机锡稳定剂、钙锌稳定剂和铅盐稳定剂中的一种或多种。
13.根据权利要求1-12中任一项所述的聚氯乙烯型材复合料，其特征在于，所述聚氯乙烯型材复合料还包括如下重量份数的各组分：
(e)0～5重量份的抗静电剂，
(f)5～35重量份的填充剂，
(g)0～4重量份的润滑剂，
(h)0.5～10重量份的颜料。
14.根据权利要求13所述的聚氯乙烯型材复合料，其特征在于，所述抗静电剂选自烷基磷酸盐、乙氧化醇、烷基磺酸盐和脂肪酸酯中的一种或多种；和/或
所述填充剂选自碳酸钙、滑石粉和白炭黑中的一种或多种；和/或
所述润滑剂选自氧化聚乙烯蜡、聚乙烯蜡、石蜡、硬脂酸、硬脂酸单甘脂、硬脂酸季戊四醇酯、己二酸季戊四醇酯和硬脂酸钙中的一种或多种；和/或
所述颜料选自钛白粉、炭黑、群青颜料和荧光增白剂中的一种或多种。
15.根据权利要求14所述的聚氯乙烯型材复合料，其特征在于，所述填充剂的平均粒径在0.5微米以下。
16.一种自清洁聚氯乙烯门窗型材，其特征在于，利用权利要求1-15中任一项所述的聚氯乙烯型材复合料加工制成；
所述自清洁聚氯乙烯门窗型材的光泽度在50以上。
17.一种如权利要求16所述的自清洁聚氯乙烯门窗型材的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将聚氯乙烯型材复合料的各组分按重量份数混合，得到所述聚氯乙烯型材复合料；
(2)将所述聚氯乙烯型材复合料在双螺杆挤出机中挤出成型，再经过定型、冷却、牵引、切割，制得自清洁聚氯乙烯门窗型材。
18.根据权利要求17所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)聚氯乙烯型材复合料的各组分混合的温度为110-125℃，并将混合后的物料冷却至45℃以下；
步骤(2)的挤出成型过程中，双螺杆挤出机的机筒区域加工温度为170℃～185℃，模具区域温度为175℃～190℃。
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