CN114196142A - 一种pvc改性发泡材料及其成型方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于发泡材料制备技术领域,涉及一种PVC改性发泡材料及其成型方法,包括先将重量份为50~85份PVC树脂、5~20份EVA,5~20份SEBS和EPDM,5~20份增塑剂,5~20份稳定剂,0.5~2份氧化锌,0.5~2份硬脂酸及0.3~0.6份抗氧剂1010密炼混合5‑10min,再加入0.2~0.4份DCP和1~6份AC发泡剂,再次进行充分密炼混合,得PVC改性预发泡共混材料。再将PVC改性预发泡共混材料通过模压发泡,发泡温度为170‑230℃,压力控制在1‑20MPa,发泡时间5‑30min。本发明方法制备的发泡材料质轻,泡孔尺寸小且机械强度高,具有较高的断裂伸长率。
Description
技术领域
本发明属于发泡材料制备技术领域,具体涉及一种PVC改性发泡材料及其成型方法。利用其优良的力学性能、耐温性、耐老化、卫生性和良好的环境效应,这种发泡材料可在包装、医学、玩具、家具、广告业、建筑装修、车内饰、化工防腐、环保等领域发挥重要作用。
背景技术
PVC树脂是一个极性非结晶性高聚物,密度:1.38g/cm3,玻璃转变温度:87℃,因此热稳定性差,不易加工。不能直接使用,必须经过改性混配,添加相关助剂和填充物才可以使用。而因添加的相关助剂和填充物的种类和分数的不同,这就决定了所制备的PVC材料性能和要求是不一样的。我们通常称之为PVC配方,严格说来是PVC改性配方,而PVC只有经过改性才能使用。用于PVC改性的大分子改性剂品种很多,主要有氯化聚乙烯(CPE)、乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)、丁腈橡胶(NBR)、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物(MBS)、氯丁橡胶(CR)等。尽管目前出现了许多改性PVC品种,但他们各有所短,例如以EVA改性的PVC,在包装、医学、玩具等领域中其物理、机械性能有限,仍需进一步改进。
发明内容
为了克服上述现有技术中的缺陷,本发明提供一种PVC改性发泡材料及其成型方法,本发明方法制备的发泡材料质轻,泡孔尺寸小且机械强度高,具有较高的断裂伸长率。
为了实现本发明目的,所采用的技术方案为:
一种PVC改性发泡材料,包括如下重量组分:50~85份的PVC树脂、5~20份的EVA,5~20份的SEBS和EPDM,5~20份的增塑剂,5~20份的稳定剂,0.5~2份的氧化锌,0.5~2份的硬脂酸,0.3~0.6份的抗氧剂1010,0.2~0.4份的交联剂过氧化二异丙苯和1~6份的AC发泡剂。
进一步的,SEBS和EPDM的质量比为3:7~7:3。
进一步的,SEBS和EPDM的质量比为1:1。
上述PVC改性发泡材料的成型方法,包括如下步骤:
(1)将重量份为50~85份的PVC树脂、5~20份的EVA,5~20份的SEBS和EPDM,5~20份的增塑剂,5~20份的稳定剂,0.5~2份的氧化锌,0.5~2份的硬脂酸及0.3~0.6份的抗氧剂1010在密炼机中密炼混合5-10min,再加入0.2~0.4份的交联剂过氧化二异丙苯(DCP)和1~6份的AC发泡剂,再次进行充分密炼混合,得PVC改性预发泡共混材料。
(2)将PVC改性预发泡共混材料通过模压发泡,发泡温度为170-230℃,压力控制在1-20MPa,发泡时间5-30min。在这个温度范围内,PVC软化、熔融,与SEBS和EPDM、EVA融为一体,分散在PVC和EVA、SEBS和EPDM共混材料中的发泡剂分解,产生的气泡在PVC改性基体中膨胀,同时DCP分解,塑料基体部分交联,熔体强度提高,这样有利于发泡和交联的匹配。
进一步的,步骤(1)中再次密炼混合温度为140-145℃,转速为30-40r/min,时间为1min。以保证充分混合的同时AC不分解。
SEBS是以聚苯乙烯为末端段,以聚丁二烯加氢得到的乙烯-丁烯共聚物为中间弹性嵌段的线性三嵌共聚物,英文全称Styrene Ethylene Butylene Styrene,简称SEBS。SEBS不含不饱和双键,因此具有良好的稳定性和耐老化性。EVA是乙烯-醋酸乙烯酯。EPDM是三元乙丙橡胶。PVC韧性不够,发泡性能不好,而EVA、SEBS和EPDM韧性好,而且发泡性能好,另外,PVC是极性材料,EVA有一定的极性,两者共混,可得到相容性好、韧性好的PVC发泡改性材料。而且可以作为PVC与SEBS或EPDM的相容剂。与现有技术相比,本发明PVC改性配方可以制得高发泡、泡孔均匀、密度小和力学性能好的PVC改性发泡材料,且配方中SEBS和EPDM的联用,进一步增提高了发泡效果和机械性能,具有良好的弹性和综合性能,可用于包装、医学、玩具、家具、广告业、建筑装修、车内饰、化工防腐、环保等领域。
具体实施方式
本发明不局限于下列具体实施方式,本领域一般技术人员根据本发明公开的内容,可以采用其他多种具体实施方式实施本发明的,或者凡是采用本发明的设计结构和思路,做简单变化或更改的,都落入本发明的保护范围。需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
本发明下面结合实施例作进一步详述:
实施例1(以下份数均为重量份)
发泡配方为:
PVC树脂56份,EVA 5.3份,SEBS5份、EPDM 5份、增塑剂15份(其中乙酰柠檬酸三丁酯7,磷酸三甲苯酯8),稳定剂(脂肪酸锌钙)6份,交联剂过氧化二异丙苯(DCP)0.2份,AC发泡剂5份,氧化锌1份,硬脂酸1份,抗氧剂1010 0.5份。
工艺:
制备PVC改性预发泡共混材料:将PVC树脂、SEBS、EPDM、EVA、氧化锌、硬脂酸、抗氧剂1010按照一定重量比在密炼机中密炼混合5min,温度140℃,转速35r/min。再加入交联剂过氧化二异丙苯(DCP),AC发泡剂,密炼混合1min。在本发明中,EVA起到增韧剂、发泡改性剂、相容剂作用。控制密炼温度,则保证AC发泡剂不分解。
制备发泡材料:将PVC改性预发泡共混材料通过模压发泡。发泡温度可取175℃,压力可控制在8MPa,发泡时间8min。在这个温度范围内,PVC软化、熔融,与SEBS、EPDM、EVA融为一体,分散在PVC、SEBS、EPDM和EVA共混材料中的AC发泡剂分解,产生的气泡在PVC改性基体中膨胀,同时DCP分解,塑料基体部分交联,熔体强度提高,这样有利于发泡和交联的匹配。
对所制得的聚氯乙烯泡沫进行性能测试:密度按GB/T 6342-1995测试,密度为0.18g/cm3;撕裂强度按GB/T 529-1999测试,撕裂强度为2.4N/mm;拉伸强度和断裂伸长率按GB/T 528-1998测试,拉伸强度为0.34MPa,断裂伸长率为200%。由此可以看出,本发明的发泡材料具有良好的性能。
实施例2(以下份数均为重量份)
发泡配方为:
PVC树脂56份,EVA5.3份,SEBS7份、EPDM 3份、增塑剂15份(其中乙酰柠檬酸三丁酯7,磷酸三甲苯酯8),稳定剂(脂肪酸锌钙)6份,交联剂过氧化二异丙苯(DCP)0.2份,AC发泡剂5份,氧化锌1份,硬脂酸1份,抗氧剂1010 0.5份。
工艺:
制备PVC改性预发泡共混材料:将PVC树脂、SEBS、EPDM、EVA、氧化锌、硬脂酸、抗氧剂1010按照一定重量比在密炼机中密炼混合5min,温度140℃,转速35r/min。再加入交联剂过氧化二异丙苯(DCP),AC发泡剂,密炼混合1min。在本发明中,EVA起到增韧剂、发泡改性剂、相容剂作用。控制密炼温度,则保证AC发泡剂不分解。
制备发泡材料:将PVC改性预发泡共混材料通过模压发泡。发泡温度可取175℃,压力可控制在8MPa,发泡时间8min。在这个温度范围内,PVC软化、熔融,与SEBS、EPDM、EVA融为一体,分散在PVC、SEBS、EPDM和EVA共混材料中的AC发泡剂分解,产生的气泡在PVC改性基体中膨胀,同时DCP分解,塑料基体部分交联,熔体强度提高,这样有利于发泡和交联的匹配。
对所制得的聚氯乙烯泡沫进行性能测试:密度按GB/T 6342-1995测试,密度为0.24g/cm3;撕裂强度按GB/T 529-1999测试,撕裂强度为2.3N/mm;拉伸强度和断裂伸长率按GB/T 528-1998测试,拉伸强度为0.42MPa,断裂伸长率为190%。由此可以看出,本发明的发泡材料具有良好的性能。
实施例3(以下份数均为重量份)
发泡配方为:
PVC树脂56份,EVA 5.3份,SEBS3份、EPDM 7份、增塑剂15份(其中乙酰柠檬酸三丁酯7,磷酸三甲苯酯8),稳定剂(脂肪酸锌钙)6份,交联剂过氧化二异丙苯(DCP)0.2份,AC发泡剂5份,氧化锌1份,硬脂酸1份,抗氧剂1010 0.5份。
工艺:
制备PVC改性预发泡共混材料:将PVC树脂、SEBS、EPDM、EVA、氧化锌、硬脂酸、抗氧剂1010按照一定重量比在密炼机中密炼混合5min,温度140℃,转速35r/min。再加入交联剂过氧化二异丙苯(DCP),AC发泡剂,密炼混合1min。在本发明中,EVA起到增韧剂、发泡改性剂、相容剂作用。控制密炼温度,则保证AC发泡剂不分解。
制备发泡材料:将PVC改性预发泡共混材料通过模压发泡。发泡温度可取175℃,压力可控制在8MPa,发泡时间8min。在这个温度范围内,PVC软化、熔融,与SEBS、EPDM、EVA融为一体,分散在PVC、SEBS、EPDM和EVA共混材料中的AC发泡剂分解,产生的气泡在PVC改性基体中膨胀,同时DCP分解,塑料基体部分交联,熔体强度提高,这样有利于发泡和交联的匹配。
对所制得的聚氯乙烯泡沫进行性能测试:密度按GB/T 6342-1995测试,密度为0.22g/cm3;撕裂强度按GB/T 529-1999测试,撕裂强度为2.2N/mm;拉伸强度和断裂伸长率按GB/T 528-1998测试,拉伸强度为0.35MPa,断裂伸长率为195%。由此可以看出,本发明的发泡材料具有良好的性能。
对比实施例1(以下份数均为重量份)
发泡配方为:
PVC树脂55份,EVA 10份,SEBS 10份、增塑剂10份(其中乙酰柠檬酸三丁酯4,磷酸三甲苯酯6),稳定剂(脂肪酸锌钙)9.3份,交联剂过氧化二异丙苯(DCP)0.2份,AC发泡剂3份,氧化锌1份,硬脂酸1份,抗氧剂1010 0.5份。
工艺:
制备PVC改性预发泡共混材料:将PVC树脂、EVA、SEBS、增塑剂、稳定剂、氧化锌、硬脂酸、抗氧剂1010按照一定重量比在密炼机中密炼混合7min,温度142℃,转速35r/min。再加入交联剂过氧化二异丙苯(DCP),AC发泡剂,密炼混合1min。在本发明中,EVA起到增韧剂、发泡改性剂、PVC与SEBS相容剂作用。控制密炼温度,则保证AC发泡剂不分解。
制备发泡材料:将PVC改性预发泡共混材料通过模压发泡。发泡温度可取190℃,压力可控制在10MPa,发泡时间10min。在这个温度范围内,PVC软化、熔融,与SEBS、EVA融为一体,分散在PVC、SEBS和EVA共混材料中的AC发泡剂分解,产生的气泡在PVC改性基体中膨胀,同时DCP分解,塑料基体部分交联,熔体强度提高,这样有利于发泡和交联的匹配。
对所制得的聚氯乙烯泡沫进行性能测试:密度按GB/T 6342-1995测试,密度为0.30g/cm3;撕裂强度按GB/T 529-1999测试,撕裂强度为2.0N/mm;拉伸强度和断裂伸长率按GB/T 528-1998测试,拉伸强度为0.39MPa,断裂伸长率为180%。由此可以看出,本发明的发泡材料具有良好的性能。
对比实施例2(以下份数均为重量份)
发泡配方为:
PVC树脂62份,EVA 8份,EPDM 8份、增塑剂8份(其中乙酰柠檬酸三丁酯3,磷酸三甲苯酯5),稳定剂(脂肪酸锌钙)7份,交联剂过氧化二异丙苯(DCP)0.2份,微球发泡剂4.3份,氧化锌1份,硬脂酸1份,抗氧剂1010 0.5份。
工艺:
制备PVC/EVA预发泡共混材料:将PVC树脂、EVA、EPDM、增塑剂、稳定剂、氧化锌、硬脂酸、抗氧剂1010按照一定重量比在密炼机中密炼混合10min,温度145℃,转速38r/min。再加入交联剂过氧化二异丙苯(DCP),微球发泡剂,密炼混合1min。在本发明中,EVA起到增韧剂、发泡改性剂、PVC与EPDM相容剂作用。控制密炼温度,则保证AC发泡剂不分解。
制备发泡材料:将PVC改性预发泡共混材料通过模压发泡。发泡温度可取200℃,压力可控制在10MPa,发泡时间12min。在这个温度范围内,PVC软化、熔融,与EPDM、EVA融为一体,分散在PVC、EPDM和EVA共混材料中的微球发泡剂分解,产生的气泡在PVC改性基体中膨胀,同时DCP分解,塑料基体部分交联,熔体强度提高,这样有利于发泡和交联的匹配。
对所制得的聚氯乙烯泡沫进行性能测试:密度按GB/T 6342-1995测试,密度为0.34g/cm3;撕裂强度按GB/T 529-1999测试,撕裂强度为3.0N/mm;拉伸强度和断裂伸长率按GB/T 528-1998测试,拉伸强度为0.49MPa,断裂伸长率为160%。由此可以看出,本发明的发泡材料具有良好的性能。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种PVC改性发泡材料,其特征在于:包括如下重量组分:50~85份的PVC树脂、5~20份的EVA,5~20份的SEBS和EPDM,5~20份的增塑剂,5~20份的稳定剂,0.5~2份的氧化锌,0.5~2份的硬脂酸,0.3~0.6份的抗氧剂1010,0.2~0.4份的交联剂过氧化二异丙苯和1~6份的AC发泡剂。
2.根据权利要求1所述的PVC改性发泡材料,其特征在于:SEBS和EPDM的质量比为3:7~7:3。
3.根据权利要求1所述的PVC改性发泡材料,其特征在于:SEBS和EPDM的质量比为1:1。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的PVC改性发泡材料的成型方法,其特征在于:包括如下步骤:
(1)将PVC树脂、EVA、SEBS和EPDM、增塑剂、稳定剂、氧化锌、硬脂酸及抗氧剂1010在密炼机中密炼混合5-10min,再加入交联剂过氧化二异丙苯和AC发泡剂,再次进行充分密炼混合,得PVC改性预发泡共混材料;
(2)将PVC改性预发泡共混材料通过模压发泡,发泡温度为170-230℃,压力控制在1-20MPa,发泡时间5-30min。
5.根据权利要求4所述的PVC改性发泡材料的成型方法,其特征在于:步骤(1)中再次密炼混合温度为140-145℃,转速为30-40r/min,时间为1min。
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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