CN1186384C - 氯化聚氯乙烯注塑用树脂及其制品 - Google Patents
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Abstract
一种氯化聚氯乙烯注塑用树脂及其制品，属于高分子材料，高性能氯化聚氯乙烯注塑用树脂它的氯含量的重量百分比为＜67%～61%，其制品的主要组份的重量比：氯化聚氯乙烯+聚氯乙烯100，其中：氯化聚氯乙烯＞30，带润滑体系复合铅稳定剂4～14，甲基丙烯酸酯类抗冲改性剂＞5～14，部分氧化聚乙烯腊0.05～0.95，氯化聚氯乙烯注塑制品不但具有氯化聚氯乙烯的机械强度高、耐热温度高、化学稳定性好、耐气候性、抗紫外线老化等性能，同时，还具有易加工、低温抗冲击性能好等优点，其广泛应用于化工、医药、电力、石油等工业。
Description
技术领域
本发明属于高分子材料，涉及氯化聚氯乙烯树脂及其制品的组成成份、工艺控制参数及物理性能。
背景技术
目前的塑料制品主要以聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯(PE)、ABS、等为主。但是，聚氯乙烯的主要缺陷是耐热温度不高，长期工作温度不能超过60℃，并且随着温度的升高，其综合性能会下降，它的氧指数为35～38％，虽有很好的火焰自熄性能，但烟雾指数较高，故对用于高温强腐蚀性介质的输送及对有消防要求场合就不能使用；聚乙烯的最大缺点是不能阻燃，并且燃烧后材料本身会带火焰滴落，另外，它的机械强度偏低，仅为聚氯乙烯的25～40％；ABS的抗冲性及耐热性较好，但它的耐气候性差，在紫外线的作用下，易受氧化而降解，因此，它在室外暴露六个月，其抗冲强度会下降45％以上，而且遇火不会自熄。因此，它们应用的场合受高温、高腐蚀介质及气候环境等因素的影响难以进一步发展。近期，氯化聚氯乙烯塑料得到较好应用，因其氧指数高达50～60％，烟雾指数小于25，维卡软化点可达120℃，机械强度比聚氯乙烯大25％左右，它还有优异的耐气候性、抗紫外线老化性和化学稳定性，因此，它可以在一些高温、强腐蚀介质、恶劣气候环境等场合的化工、石油、医药、电力、建筑等行业中得到广泛的应用。但是，它的缺点是它的熔体粘度至少是聚氯乙烯的2～3倍，熔体的流动性很差，使其在加工时因不易流动而热分解，产生大量的氯化氢气体，加工难度大，影响产品质量及腐蚀加工设备。而采用注塑工艺加工制品时，其熔体的流动性要求高于挤出工艺加工要求，因为预塑的物料在瞬间内通过喷嘴充满型腔，注射速率较大，若物料流动性不好就无法完成注塑工作。因此，用注塑工艺加工氯化聚氯乙烯制品比用挤出工艺加工时其难度要大得多。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种流动性较好、熔体粘度较低、含氯量在一定范围的专门用于注塑工艺加工用氯化聚氯乙烯树脂及其生产该树脂用的工艺参数，以及用该树脂制成其制品的主要组份和工艺参数。
解决本发明技术问题的技术方案是：一种氯化聚氯乙烯注塑用树脂，其特征在于：采用水相悬浮法生产，取聚氯乙烯树脂，其平均聚合度为500～1000，放入反应釜中，通入氯气，控制反应温度＞90℃～120℃，反应压力0.3Mpa～1.2Mpa，在紫外灯光光照下，反应时间8小时，其产品氯化聚氯乙烯注塑用树脂中氯重量含量为大于等于61％至小于67％。
为了达到氯化聚氯乙烯树脂熔体最佳的流动性，故取其氯重量含量大于等于61％至小于67％之间，在其之间即保持高性能的特点，而且流动性好，使制成的成品其维卡软化点温度不低于80℃。
生产氯化聚氯乙烯的方法为常用的水相悬浮法，其工艺参数控制在上述范围的目的是使树脂的含氯量控制在大于等于61％至小于67％之间，控制参数在高端，含氯量会增大，控制在低端含氯量会减小。
用氯化聚氯乙烯注塑用树脂制成的制品其主要的重量比组份为：
氯化聚氯乙烯注塑用树脂+聚氯乙烯树脂100，其中：氯化聚氯乙烯＞30
带润滑体系复合铅稳定剂 4～14
甲基丙烯酸酯类抗冲改性剂 ＞5～14
部分氧化聚乙烯腊 0.05～0.95
上述注塑加工工艺系使用3级注塑程序控制注塑机，其工艺参数为：
一、温度控制范围
加料段 175℃～210℃
压缩段 180℃～21℃5
均化段 185℃～220℃
喷嘴 185℃～215℃
模具 60℃～120℃。
二、压力控制范围
1级压力 20Mpa～50Mpa
2级压力 40Mpa～60Mpa
3级压力 50Mpa～80Mpa
1级保压 35Mpa～70Mpa
2级保压 50Mpa～75Mpa
3级保压 50Mpa～75Mpa
予塑压力 40Mpa～80Mpa。
制成的制品其主要性能指标：
维卡软化点 80℃～110℃
氧指数 48％～62％
屈服拉伸强度 580％～750％
断裂伸长率 20％～50％。
用氯化聚氯乙烯注塑用树脂制成的制品其组份中加入带润滑体系复合铅稳定剂的作用是以克服因高摩擦所产生的热分解现象；部分氧化的聚乙烯蜡的作用是以控制氯化聚氯乙烯分子间的摩擦和与加工设备之间的摩擦，从而克服在注塑加工过程中极易产生的熔体破裂及高摩擦热，；甲基丙烯酸酯类抗冲改性剂的作用是以克服氯化聚氯乙烯的低温脆性，提高抗冲击性能。所以，氯化聚氯乙烯注塑制品不但具有氯化聚氯乙烯的机械强度高、耐热温度高、化学稳定性好、耐气候性、抗紫外线老化等性能，同时，还具有易加工、低温抗冲击性能好等优点。由于，它具有良好的物化性能，化学稳定性好等优点，其广泛应用于化工、医药、电力、石油等工业。
具体实施方式
氯化聚氯乙烯注塑用树脂；
实施例1：
采用水相悬浮法生产，取聚氯乙烯树脂，其平均聚合度为500，放入反应釜中，通入氯气，控制反应温度110±10℃，反应压力0.3±0.1Mpa，在紫外灯光光照下，反应时间8小时，其产品氯化聚氯乙烯注塑用树脂中氯含量为63±2％。
用氯化聚氯乙烯注塑用树脂制成的制品；
实施例2：
加入氯化聚氯乙烯注塑用树脂99份，聚氯乙烯树脂1份，带润滑体系复合铅稳定剂14份，甲基丙烯酸酯类抗冲改性剂14份，部分氧化聚乙烯蜡0.95份，经混合、冷拌、造粒后进入3级注塑机，工艺参数控制的范围为：
温度控制范围
加料段 175℃～210℃
压缩段 180℃～215℃
均化段 185℃～220℃
喷嘴 185℃～215℃
模具 60℃～120℃。
压力控制范围
1级压力 20Mpa～50Mpa
2级压力 40Mpa～60Mpa
3级压力 50Mpa～80Mpa
1级保压 35Mpa～70Mpa
2级保压 50Mpa～75Mpa
3级保压 50Mpa～75Mpa
予塑压力 40Mpa～80Mpa。
其制品的性能：维卡软化点105～110℃，氧指数60～62％，屈服拉伸强度580～750％，断裂伸长率20～50％。
实施例3：
加入氯化聚氯乙烯注塑用树脂30份，聚氯乙烯树脂70份，带润滑体系复合铅稳定剂4份，甲基丙烯酸酯类抗冲改性剂6份，部分氧化聚乙烯蜡0.05份，经混合、冷拌、造粒后进入3级注塑机，工艺参数控制的范围为：
温度控制范围
加料段 175℃～210℃
压缩段 180℃～215℃
均化段 185℃～220℃
喷嘴 185℃～215℃
模具 60℃～120℃。
压力控制范围
1级压力 20Mpa～50Mpa
2级压力 40Mpa～60Mpa
3级压力 50Mpa～80Mpa
1级保压 35Mpa～70Mpa
2级保压 50Mpa～75Mpa
3级保压 50Mpa～75Mpa
予塑压力 40Mpa～80Mpa。
其制品的性能：维卡软化点大于80℃，氧指数大于48％，屈服拉伸强度580～750％，断裂伸长率50～20％，上述实施例2、3中为了降低制品的成本可以适量加入活性碳酸钙。
Claims (3)
1、一种氯化聚氯乙烯注塑用树脂，其特征在于：采用水相悬浮法生产，取聚氯乙烯树脂，其平均聚合度为500～1000，放入反应釜中，通入氯气，控制反应温度＞90℃～120℃，控制反应压力0.3Mpa～1.2Mpa，在紫外灯光光照下，反应时间8小时，其产品氯化聚氯乙烯注塑用树脂中氯重量含量为大于等于61％至小于67％。
2、一种用权利要求1树脂制成的制品，其特征在于：其主要组份的重量比为：
氯化聚氯乙烯注塑用树脂+聚氯乙烯树脂100，其中：氯化聚氯乙烯＞30，
带润滑体系复合铅稳定剂 4～14，
甲基丙烯酸酯类抗冲改性剂 ＞5～14，
部分氧化聚乙烯腊 0.05～0.95。
3、一种用于生产权利要求2制品所用的注塑工艺，其特征在于：使用3级注塑机，其工艺参数为：
温度控制范围
加料段 175℃～210℃，
压缩段 180℃～215℃，
均化段 185℃～220℃，
喷嘴 185℃～215℃，
模具 60℃～120℃，
压力控制范围
1级压力 20Mpa～50Mpa，
2级压力 40Mpa～60Mpa，
3级压力 50Mpa～80Mpa，
1级保压 35Mpa～70Mpa，
2级保压 50Mpa～75Mpa，
3级保压 50Mpa～75Mpa，
予塑压力 40Mpa～80Mpa。
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