CN110922700A - 一种pvc抗析出助剂及其制备方法 - Google Patents

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熊本进
孙海青
张翊
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Abstract

本发明公开了一种PVC抗析出助剂及其制备方法，包括以下质量份数的组分：钙锌稳定剂30～40份，ACR树脂20～30份，乙撑基双硬脂酰胺5～15份，氧化聚乙烯蜡5～15份和改性纳米蒙脱土5～10份。该PVC抗析出助剂以钙锌稳定剂为载体，具有良好的热稳定性，可以有效延长PVC制品的连续生产时间，同时该PVC抗析出助剂可以显著改善PVC制品加工过程中的析出问题，提高了PVC制品的产品合格率；该PVC抗析出助剂的制备方法，操作步骤简单，实施可行性高。

Description

一种PVC抗析出助剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及高分子材料加工技术领域，具体涉及一种PVC抗析出助剂及其制备方法。
背景技术
PVC材料是国内产能最大的一种高分子材料，可广泛用于门窗型材、管材、管件、板材等装饰材料的生产，具有价廉易得、应用广泛的特点。对于PVC制品的加工生产而言，PVC需要通过稳定剂、润滑剂、加工助剂等各种助剂的协调搭配才能制备性能优异的产品。然而，由于PVC加工所需助剂的种类、成分复杂，加工过程中工艺、设备的多变，生产过程中的“析出”问题一直长期困扰着PVC加工生产企业。
PVC制品加工过程中的“析出”是指PVC加工配方中的小分子助剂，如PE蜡、硬脂酸、复合酯类润滑剂、热稳定剂中的有机物组分，在长期高压、受热的情况下，从PVC熔体的内部发生迁移，在加工模具或者PVC制品表面形成“结垢”现象。“析出”现象不仅会造成PVC制品表面喷霜或者泛白，同时还会在模具上结垢，影响PVC熔体在模具中的流动，最终导致PVC制品表面划痕、麻点、黑线等一系列产品质量问题，还会造成模具堵塞、人工清理频繁等生产问题，提高了人工成本，更严重的还会导致模具糊料，造成模具和设备的腐蚀，缩短机台连续生产周期。综上所述，PVC生产过程中的“析出”问题不仅导致企业生产成本上升，还导致产品不良率偏高等一系列问题。
发明内容
本发明的目的在于，克服现有技术中存在的缺陷，提供一种PVC抗析出助剂及其制备方法，该PVC抗析出助剂以钙锌稳定剂为载体，具有良好的热稳定性，可以有效延长PVC制品的连续生产时间，同时该PVC抗析出助剂可以显著改善PVC制品加工过程中的析出问题，提高了PVC制品的产品合格率；该PVC抗析出助剂的制备方法，操作步骤简单，实施可行性高。。
为实现上述目的，本发明的技术方案是设计一种PVC抗析出助剂，包括以下质量份数的组分：钙锌稳定剂30～40份，ACR树脂20～30份，乙撑基双硬脂酰胺5～15份，氧化聚乙烯蜡5～15份和改性纳米蒙脱土5～10份。
优选的技术方案是，所述钙锌稳定剂35份，ACR树脂25份，乙撑基双硬脂酰胺10份，氧化聚乙烯蜡10份和改性纳米蒙脱土8份。
进一步优选的技术方案还有，所述钙锌稳定剂的型号为R91506R/8，所述ACR树脂型号为K175P，所述乙撑基双硬脂酰胺的熔点范围为140～146℃，所述氧化聚乙烯蜡的型号为AC 316A。
为了便于该PVC抗析出助剂的顺利制备和应用，现提出一种PVC抗析出助剂的制备方法，制备上述的PVC抗析出助剂，包括如下步骤：
S1：制备改性纳米蒙脱土，将纳米蒙脱土、硬脂酸、钛酸酯偶联剂和硬脂酸锌按照一定的质量比例投入高速搅拌机中，控制转速为500～1000r/min、升温速度为2～5℃/min，当温度达到100℃时，控制转速为50～100r/min，待混合物料冷却至室温后排出，得改性纳米蒙脱土；
S2：制备PVC抗析出助剂初级产品，将步骤S1制备的改性纳米蒙脱土、钙锌稳定剂、ACR树脂、乙撑基双硬脂酰胺和氧化聚乙烯蜡按照上述的质量份数比例投入高速搅拌机中，控制转速为500～1000r/min、升温速度为2～5℃/min，当温度达到100℃时，控制转速为50～100r/min，待混合物料冷却至室温后排出，得PVC抗析出助剂初级产品；
S3：制备PVC抗析出助剂次级产品，将步骤S2制备的PVC抗析出助剂初级产品研磨后过筛，去除粒径大于40μm以上的筛余物，得PVC抗析出助剂次级产品；
S4：将步骤S3制备的PVC抗析出助剂次级产品静置陈化24小时后称量包装，得PVC抗析出助剂成品。
优选的技术方案还有，所述步骤S1中，纳米蒙脱土、硬脂酸、钛酸酯偶联剂和硬脂酸锌的投料质量比例为17～18.5∶0.5～1∶0.5～1∶0.5～1，所述硬脂酸的型号为1801。
本发明的优点和有益效果在于：
本发明提供一种PVC抗析出助剂，该助剂以钙锌稳定剂为载体，具有良好的热稳定性，可以有效延长PVC制品的连续生产时间；通过高分子量的ACR树脂包覆及缠绕PVC加工配方中易于析出的低分子组分，如复合酯类滑剂、稳定剂中的有机物成分等，降低析出风险；利用改性纳米蒙脱土的特殊层状剥离结构，更容易使PVC熔体在蒙脱土层状结构间形成“插层”，进一步减少小分子物质在PVC熔体中的迁移通道；氧化聚乙烯蜡提供了良好的润滑和加工性能，同时受热熔融状态下也是小分子有机物的良溶剂，能够使得易析出物优先与氧化聚乙烯蜡形成互溶物，降低表面析出风险；该PVC抗析出助剂的制备方法，操作步骤简单，实施可行性高。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
实施例1
一种PVC抗析出助剂，包括以下质量份数的组分：钙锌稳定剂40份，ACR树脂30份，乙撑基双硬脂酰胺15份，氧化聚乙烯蜡15份和改性纳米蒙脱土10份。所述钙锌稳定剂的型号为R91506R/8(百尔罗赫塑料添加剂(江苏)有限公司生产)，所述ACR树脂的型号为K175P(美国陶氏化学公司)，所述乙撑基双硬脂酰胺的熔点范围为140～146℃，所述氧化聚乙烯蜡的型号为Honeywell AC 316A(美国霍尼韦尔公司)。
该PVC抗析出助剂的制备方法，包括如下步骤：
S1：制备改性纳米蒙脱土，将纳米蒙脱土、硬脂酸1801、钛酸酯偶联剂和硬脂酸锌按照质量比例17∶1∶1∶1投入高速搅拌机中，控制转速为500～1000r/min、升温速度为2～5℃/min，当温度达到100℃时，控制转速为50～100r/min，待混合物料冷却至室温后排出，得改性纳米蒙脱土；
S2：制备PVC抗析出助剂初级产品，将步骤S1制备的改性纳米蒙脱土10份、钙锌稳定剂40份、ACR树脂30份、乙撑基双硬脂酰胺15份和氧化聚乙烯蜡15份投入高速搅拌机中，控制转速为500～1000r/min、升温速度为2～5℃/min，当温度达到100℃时，控制转速为50～100r/min，待混合物料冷却至室温后排出，得PVC抗析出助剂初级产品；
S3：制备PVC抗析出助剂次级产品，将步骤S2制备的PVC抗析出助剂初级产品研磨后过筛，去除粒径大于40μm以上的筛余物，得PVC抗析出助剂次级产品；
S4：将步骤S3制备的PVC抗析出助剂次级产品静置陈化24小时后称量包装，得PVC抗析出助剂成品。
实施例2
一种PVC抗析出助剂，实施例2与实施例1的区别在于，一种PVC抗析出助剂，包括以下质量份数的组分：钙锌稳定剂30份，ACR树脂20份，乙撑基双硬脂酰胺5份，氧化聚乙烯蜡5份和改性纳米蒙脱土5份。其制备方法与实施例1相同，所述步骤S1中，纳米蒙脱土、硬脂酸、钛酸酯偶联剂和硬脂酸锌的投料质量比例为18∶0.8∶0.7∶0.8。
实施例3
一种PVC抗析出助剂，实施例3与实施例1的区别在于，一种PVC抗析出助剂，包括以下质量份数的组分：钙锌稳定剂35份，ACR树脂25份，乙撑基双硬脂酰胺10份，氧化聚乙烯蜡10份和改性纳米蒙脱土8份。其制备方法与实施例1相同，所述步骤S1中，纳米蒙脱土、硬脂酸、钛酸酯偶联剂和硬脂酸锌的投料质量比例为18.5∶0.5∶0.5∶0.5。
为了更清楚的说明本发明方法制备的PVC抗析出助剂的使用方法及效果，以下举例说明实施例1～3制备的PVC抗析出助剂样品在PVC制品加工中的具体应用，并对PVC抗析出助剂样品进行抗析出性能测试。
表1实施例1～3中PVC抗析出助剂样品在PVC制品加工中的应用配方
Figure BDA0002319494510000051
表2实施例1～3中PVC抗析出助剂样品所对应PVC制品的抗析出性能测试结果
Figure BDA0002319494510000052
表1和表2中的实验数据表明：
(1)当PVC制品加工对照配方中不使用本发明所述的PVC抗析出助剂样品时，由于钙锌稳定剂、PE蜡等组分的影响，其析出时间仅为4h；生产工人每隔8小时需要对生产模具进行清理，去除析出产生的“结垢”物质；生产机台最长连续生产周期为7天左右；
(2)当PVC制品加工配方(配方2、配方3、配方4)中使用本发明所述PVC抗析出助剂时，其中PVC抗析出助剂样品的添加量为2份时，结果显示其析出时间最长可达16h；生产工人对模具的清理周期可延长为24h；生产机台最长连续生产周期可达到10天。
综上所述，本发明PVC抗析出助剂可明显改善PVC制品加工过程中的析出“结垢”现象，降低了生产工人清理模具的频率，提高了机台生产效率，具有良好的市场前景和经济效益。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种PVC抗析出助剂，其特征在于，包括以下质量份数的组分：钙锌稳定剂30～40份，ACR树脂20～30份，乙撑基双硬脂酰胺5～15份，氧化聚乙烯蜡5～15份和改性纳米蒙脱土5～10份。
2.如权利要求1所述的PVC抗析出助剂，其特征在于，所述钙锌稳定剂35份，ACR树脂25份，乙撑基双硬脂酰胺10份，氧化聚乙烯蜡10份和改性纳米蒙脱土8份。
3.如权利要求2所述的PVC抗析出助剂，其特征在于，所述钙锌稳定剂的型号为R91506R/8，所述ACR树脂型号为K175P，所述乙撑基双硬脂酰胺的熔点范围为140～146℃，所述氧化聚乙烯蜡的型号为AC 316A。
4.一种PVC抗析出助剂的制备方法，其特征在于，制备权利要求1～3任意一项所述的PVC抗析出助剂，包括如下步骤：
S1：制备改性纳米蒙脱土，将纳米蒙脱土、硬脂酸、钛酸酯偶联剂和硬脂酸锌按照一定的质量比例投入高速搅拌机中，控制转速为500～1000r/min、升温速度为2～5℃/min，当温度达到100℃时，控制转速为50～100r/min，待混合物料冷却至室温后排出，得改性纳米蒙脱土；
S2：制备PVC抗析出助剂初级产品，将步骤S1制备的改性纳米蒙脱土、钙锌稳定剂、ACR树脂、乙撑基双硬脂酰胺和氧化聚乙烯蜡按照权利要求1或2规定的质量份数比例投入高速搅拌机中，控制转速为500～1000r/min、升温速度为2～5℃/min，当温度达到100℃时，控制转速为50～100r/min，待混合物料冷却至室温后排出，得PVC抗析出助剂初级产品；
S3：制备PVC抗析出助剂次级产品，将步骤S2制备的PVC抗析出助剂初级产品研磨后过筛，去除粒径大于40μm以上的筛余物，得PVC抗析出助剂次级产品；
S4：将步骤S3制备的PVC抗析出助剂次级产品静置陈化24小时后称量包装，得PVC抗析出助剂成品。
5.如权利要求4所述的PVC抗析出助剂的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，纳米蒙脱土、硬脂酸、钛酸酯偶联剂和硬脂酸锌的投料质量比例为17～18.5∶0.5～1∶0.5～1∶0.5～1，所述硬脂酸的型号为1801。
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