一种PVC异型材及其制备方法技术

本发明专利技术涉及高分子材料技术领域，尤其涉及一种PVC异型材及其制备方法。现有的PVC异型材维卡软化点和拉伸屈服强度较低、抗冲性能一般。基于上述问题，本发明专利技术提供一种PVC异型材，其成分中含有自制的功能改性剂，所述功能改性剂采用氯乙烯、醋酸乙烯和丙烯酸酯核壳共聚物作为原料共聚获得，功能改性剂分子结构中的氯乙烯链结构与PVC、CPE均具有良好的相容性，可提高材料体系的分散均匀性，充分发挥CPE的抗冲性能；功能改性剂分子结构中含有醋酸酯结构、辛酸酯结构等大分子链，在PVC中具有较好的增塑效果；除此之外，大分子链的存在可造成PVC材料的分子结构形成一定程度的链缠结，能有效提高材料体系的综合性能。提高材料体系的综合性能。

【技术实现步骤摘要】
一种PVC异型材及其制备方法


[0001]本专利技术涉及高分子材料
，尤其涉及一种PVC异型材及其制备方法。

技术介绍

[0002]近年来，得利于房地产的蓬勃发展，塑料门窗异型材得到了前所未有的发展。其中，PVC树脂因其价格低廉、综合性能优异受到人们的青睐，PVC异型材的使用率因而得到了全面普及。PVC异型材的应用，对其抗冲性能有一定的要求，因PVC异型材在运输或施工过程易受到冲击。对此，目前常用的手段是在PVC树脂的配方体系中添加抗冲改性剂。
[0003]现阶段常用的PVC抗冲改性剂为抗冲型ACR(核壳结构聚丙烯酸酯类)、MBS (甲基丙烯酸甲酯
‑
丁二烯
‑
苯乙烯)、CPE(氯化聚乙烯)或EVA(乙烯
‑
醋酸乙烯酯)。但上述抗冲改性剂均存在不同的缺点，比如ACR价格昂贵、MBS价高不耐候等。此外，受制于国外技术壁垒，国内ACR和MBS改性剂的合成技术水平较低，每年仍需大量进口。值得注意的是，采用ACR、EVA、CPE或MBS作为抗冲击改性剂时，所获PVC异型材的维卡软化点和拉伸屈服强度较低且抗冲效果一般。
[0004]在面对百万吨级持续增长的PVC抗冲改性剂市场，制备一款抗冲性能佳、维卡软化点高、拉伸屈服强度优异的抗冲改性剂具有极强的商业战略性意义。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中存在的问题，本专利技术要解决的技术问题是：目前，现有的PVC异型材维卡软化点和拉伸屈服强度较低、抗冲性能一般，急需开发一款抗冲击性能佳、透明性好、耐候性优异的抗冲击改性剂。
[0006]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：本专利技术提供一种PVC异型材，以重量份数计，包括以下成分：
[0007][0008][0009]具体地，所述热稳定剂为钙锌稳定剂。
[0010]具体地，所述润滑剂为硬脂酸钙、单甘酯、PE蜡组成的混合物。
[0011]具体地，所述光稳定剂为UV
‑
P、UV
‑
531或三嗪
‑
5。
[0012]具体地，所述功能改性剂，以重量份数计，按照以下步骤制备：
[0013](1)依次将14
‑
21份醋酸乙烯酯、0.2
‑
0.5份引发剂、3.5
‑
7份丙烯酸酯核壳共聚物加入反应釜内，搅拌1
‑
2h，使丙烯酸酯核壳共聚物充分溶胀；
[0014](2)依次将95
‑
125份去离子水、2
‑
4.5份分散剂倒入分散罐，搅拌1
‑
2h，得到分散液；
[0015](3)将步骤(2)配制的分散液加入到步骤(1)中的反应釜内，并向反应釜内加入21
‑
35份氯乙烯，继续搅拌1
‑
1.5h，使得反应釜内的物料混合均匀；
[0016](4)将反应釜内的物料升温至55
‑
65℃，开始反应，当反应釜内的压力降低0.2MPa 时，在1.5
‑
2.5h内连续、均匀地加入17.5
‑
21份氯乙烯；
[0017](5)当反应釜内的压力降至0.3MPa以下时，对反应釜进行汽提处理；
[0018](6)最后将反应釜内的物料倒出，对收集得到的物料依次进行脱水、冲洗、离心和干燥处理，然后用40目的筛网对干燥后的物料进行筛分，即得功能改性剂。
[0019]具体地，所述引发剂为偶氮二异丁腈与过氧化二碳酸二(2
‑
乙基己基)酯按重量比3:1 组成的混合物。
[0020]具体地，所述丙烯酸酯核壳共聚物为甲基丙烯酸甲酯与丙烯酸丁酯按重量比3:7共聚而成，具体按照以下步骤制备：
[0021](1)在带夹套及搅拌装置的不锈钢压力反应釜中依次加入200份去离子水、1 份过硫酸铵、2.5份烷基酚聚氧乙烯醚乳化剂、6份十二烷基硫酸钠、2份羟丙基纤维素、1.5份聚乙烯醇、80份丙烯酸丁酯，30℃下搅拌15min，然后，升高反应体系温度至75℃，保温反应2.5h后冷却至常温即得内核乳液；
[0022](2)在步骤(1)的内核乳液中依次加入1份过氧化二碳酸酯、60份甲基丙烯酸甲酯，搅拌均匀后，逐渐将体系温度升高至75℃，保温保压反应2h；用蠕动计量泵将0.5份过氧化二碳酸酯和60份丙烯酸丁酯的混合液均匀打入反应釜，控制于2h将混合液全部泵入反应釜；保温保压反应1.5h，将体系温度冷却至常温，即获得丙烯酸酯核壳共聚物。
[0023]具体地，所述分散剂为聚乙烯醇KH
‑
20、羟丙基甲基纤维素E50、聚乙烯醇LL
‑
02 按重量比3:1:2组成的混合物。
[0024]具体地，PVC异型材的制备方法，包含以下步骤：
[0025](1)按照配方量称取PVC、钛白粉、轻质碳酸钙、热稳定剂、润滑剂、光稳定剂、抗冲改性剂、功能改性剂并混合均匀得到混合物料，10
‑
12min内将混合物料从室温加热至110
‑
115℃，之后再降至45
‑
50℃，放置24h后，得到预处理物料；
[0026](2)将预处理物料加入到双螺杆挤出机中熔融挤出，挤出物料在20℃以下进行真空定型、水温冷却后，以1.5
‑
2.5m/min的速度牵引后，即得到PVC异型材。
[0027]具体地，所述双螺杆挤出机的工艺参数为：
[0028]所述双螺杆挤出机的喂料速度为28rpm；
[0029]所述双螺杆挤出机转速为30rpm；
[0030]所述双螺杆挤出机采用分区温度控制，一区温度为175
‑
180℃，二区温度为 190
‑
195℃，三区温度为193
‑
198℃，四区温度为195
‑
205℃。
[0031]本专利技术的有益效果是：
[0032](1)本专利技术提供了一种PVC异型材及其制备方法，其成分中含有自制的功能改性剂，所述功能改性剂采用氯乙烯、醋酸乙烯和丙烯酸酯核壳共聚物作为原料共聚获得，功能改性剂分子结构中的氯乙烯链结构与PVC、CPE均具有良好的相容性，可提高材料体系的分散均匀性，充分发挥CPE的抗冲性能；功能改性剂分子结构中含有醋酸酯结构、辛酸酯结构等大分子链，在PVC中具有较好的增塑效果；除此之外，大分子链的存在可造成PVC材料的分子结构形成一定程度的链缠结，能有效提高材料体系的综合性能；
[0033](2)本专利技术的PVC异型材，其采用钙锌稳定剂，在PVC体系中具有较好的效果，且具有环保，无臭无味，高性价比的特点；
[0034](3)本专利技术的PVC异型材，通过对其进行合理的分子结构设计，解决了现有PVC 异型材维卡软化点和拉伸屈服强度较低、抗冲性能一般的问题，具有较好的商业前景。
具体实施方式
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种PVC异型材，其特征在于，以重量份数计，包括以下成分：PVC SG
‑5ꢀꢀꢀꢀ
100份；钛白粉
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ3‑
5份；轻质碳酸钙
ꢀꢀ
15
‑
25份；热稳定剂
ꢀꢀꢀꢀ
4.0
‑
4.2份；润滑剂
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
0.4
‑
0.6份；光稳定剂
ꢀꢀꢀꢀ
0.05
‑
0.15份；抗冲改性剂
ꢀꢀ
CPE 5
‑
6份；功能改性剂
ꢀꢀ
1.5
‑
2份。2.根据权利要求1所述的PVC异型材，其特征在于：所述热稳定剂为钙锌稳定剂。3.根据权利要求1所述的PVC异型材，其特征在于：所述润滑剂为硬脂酸钙、单甘酯、PE蜡组成的混合物。4.根据权利要求1所述的PVC异型材，其特征在于：所述光稳定剂为UV
‑
P、UV
‑
531或三嗪
‑
5。5.根据权利要求1所述的PVC异型材，其特征在于：所述功能改性剂，以重量份数计，按照以下步骤制备：（1）依次将14
‑
21份醋酸乙烯酯、0.2
‑
0.5份引发剂、3.5
‑
7份丙烯酸酯核壳共聚物加入反应釜内，搅拌1
‑
2h，使丙烯酸酯核壳共聚物充分溶胀；（2）依次将95
‑
125份去离子水、2
‑
4.5份分散剂倒入分散罐，搅拌1
‑
2h，得到分散液；（3）将步骤（2）配制的分散液加入到步骤（1）中的反应釜内，并向反应釜内加入21
‑
35份氯乙烯，继续搅拌1
‑
1.5h，使得反应釜内的物料混合均匀；（4）将反应釜内的物料升温至55
‑
65℃，初始压力为0.6
‑
0.9MPa，开始反应，当反应釜内的压力降低了0.2MPa时，在1.5
‑
2.5h内连续、均匀地加入17.5
‑
21份氯乙烯；（5）当反应釜内的压力降至0.3MPa以下时，对反应釜进行汽提处理 ，回收过剩的氯乙烯；（6）最后将反应釜内的物料倒出，对收集得到的物...

【专利技术属性】
技术研发人员：时劲松，孙立坤，陈建溢，姚宏华，项梁，
申请(专利权)人：无锡洪汇新材料科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：