【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及高分子材料加工领域，具体涉及一种pvc发泡组合物、其制备方法及应用。
技术介绍
1、聚氯乙烯(pvc)树脂是一种极性非结晶性高聚物，其产品具有良好的物理性能和化学性能，可广泛应用于工业、建筑、农业和日常生活用品等领域。聚氯乙烯根据助剂用量不同，分为软、硬聚氯乙烯；软制品柔而韧，手感粘；硬制品的硬度高于低密度聚乙烯，而低于聚丙烯，被广泛用于板材、管材、鞋底、玩具、门窗、电线外皮、文具等领域。目前改性pvc材料品种很多，主要是根据材料的应用性能进行改性。例如采用发泡剂制得pvc硬质发泡材料，可作为建筑装饰、地板、家具材料等，但pvc硬质发泡材料也存在着强度、刚性和热稳定性能等方面的缺陷。
2、为了降低成本、改善加工性能、增强力学性能以及提高材料的轻量化程度，需要采用无机物填充pvc。碳酸钙的成本相对较低，可以有效降低pvc材料的成本，成为pvc硬质发泡材料中常用的无机填料，但碳酸钙作为一种无机填料，粒子表面亲水疏油，与pvc树脂的亲和性差，易形成聚集体，造成高聚物内部缺陷、力学性能变差。为了提高碳酸钙的填充性能，必须采用有效的工艺及表面改性方法对其碳酸钙进行表面改性。
3、目前对碳酸钙改性的方法中，主要选用的表面处理剂通常为脂肪酸或其盐，虽然体系的分散性和加工流动性有所改善，但由于pvc树脂很难与碳酸钙填料有效结合，导致基体与填料的界面粘结力差，从而造成复合材料的力学强度不高。cn108892807a公开了一种碳酸钙的表面改性方法及其在pvc发泡板材的应用，所述碳酸钙的表面改性方法为将碳酸钙先经
4、cn110144092a公开一种环保硬质pvc改性材料及其制备方法，采用端胺基羟醇酯对纳米碳酸钙进行偶联改性，与对苯二甲酸钙并用，声称能有效提高pvc的抗冲击强度、塑化速率及降低熔体粘度，然而纳米尺寸的材料由于其高表面能和大的比表面积而具有强烈的附聚趋势，该方案的一个挑战是在改性过程中涉及纳米颗粒均匀分散，如何防止纳米颗粒在改性处理阶段重新聚集。现有技术中没有发现有效的碳酸钙改性手段，更多的碳酸钙改性方法待开发。
技术实现思路
1、为解决上述技术问题，本专利技术的目的在于提供一种pvc发泡树脂组合物及其制备方法和应用。本专利技术的pvc发泡组合物中的轻质碳酸钙填料采用少量羟丙基甲基纤维素进行改性，可以提高轻质碳酸钙与pvc基质的结合力和提高硬质发泡体系的抗冲强度和韧性。
2、为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本专利技术通过以下技术方案实现：
3、一种pvc发泡组合物，包含以下重量份的原料：pvc树脂100份、发泡剂3～5份、改性轻质碳酸钙10～30份、增塑剂1～3份、稳定剂6～10份、发泡调节剂1～3份和润滑剂1～3份；其中，所述改性轻质碳酸钙是用羟丙基甲基纤维素改性得到；改性方法为：将0.7～1.0份羟丙基甲基纤维素在室温下用水溶解，然后加入100份轻质碳酸钙，搅拌后，喷雾干燥得到改性轻质碳酸钙。由于采用少量羟丙基甲基纤维素包覆碳酸钙，碳酸钙颗粒表面会残留未被包覆部分，与pvc树脂保留明显的界面；被羟丙基甲基纤维素包覆的部分将形成一个较厚的pvc和羟丙基甲基纤维素共存区，两者之间还会产生许多物理缠结，其中包括氢键作用点，这两种因素使得碳酸钙粒子在被包覆的界面处粘结力加强。两种界面在受力情况下在填料周围形成空穴，这些微小的空穴吸收能量，从而提高体系的抗冲强度和韧性。
4、其中，选用的热稳定剂为自由盐基性铅盐类，如三盐基硫酸铅、二盐基亚磷酸铅、二盐基硬脂酸铅；金属皂类，如硬脂酸锌、硬脂酸钙、硬脂酸铅、硬脂酸钡、硬脂酸镉；有机锡类，如二巯基乙酸异辛酯二正辛基锡、二甲基二巯基乙酸异辛酯锡、二月桂酸二正丁基锡、二月桂酸二正辛基锡；复合稳定剂，如液体钙锌钡锌稳定剂、液体钙锌稳定剂、液体钾锌稳定剂中的一种或者组合。优选地，所述稳定剂为金属皂类稳定剂，更优选为硬脂酸锌。羟丙基甲基纤维素作为多元醇，且分子量较大，不易迁移，可以同金属皂类稳定剂协同改善pvc硬质组合物的热氧化稳定性。
5、优选地，所述pvc树脂为sg8型pvc树脂。
6、优选地，所述润滑剂包括内润滑剂和外润滑剂，所述内润滑剂为硬脂酸钙，所述外润滑剂为聚乙烯蜡，聚乙烯蜡和硬脂酸钙按照质量比为(1～2)：1进行混合，内润滑剂和外润滑剂协同作用可提高组合物的可加工性。
7、本专利技术选用的发泡剂是化学发泡剂，可选用作为有机系发泡剂的偶氮化合物、亚硝基化合物、磺酰肼类化合物；作为无机系发泡剂的碳酸氢钠等。这些发泡剂可以选用其中的一种或者组合使用。优选地，所述发泡剂为ac发泡剂，所述发泡调节剂为丙烯酸类发泡调节剂。
8、优选地，增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二丁酯、对苯二甲酸二辛酯中的至少一种，最优选为邻苯二甲酸二辛酯。
9、优选地，该pvc发泡组合物还包含3-8份丁腈橡胶。丁腈橡胶和pvc相容性良好，易形成包裹有pvc的细胞状结构，并分散于pvc连续相中形成“海岛”结构，从而赋予pvc板材良好的冲击强度和韧性。丁腈橡胶除了对体系有增韧作用外，还能够有效改善体系的热氧老化性能。丁腈橡胶在pvc中的海岛效应和半包覆碳酸钙的空穴效应可以协同改善赋予pvc板材良好的冲击强度和韧性。
10、本专利技术还提供了所述pvc发泡组合物的制备方法，包括如下步骤：
11、1)按重量份称取各原料，将所有原料加入热混机中混合10～15min；然后转移至冷混机中以100～120rpm的转速混合冷却至40～50℃，出料得到混合物料；
12、2)将混合物料转移至双螺杆挤出机中，混合物料经高温加热和螺杆剪切后塑化成熔体；熔体通过双螺杆挤出机挤出流经模具形成板胚，板胚出模口后进入定型台冷却得到pvc发泡组合物。
13、本专利技术还提供了所述pvc发泡组合物的应用，具体为：所述pvc发泡组合物可应用在室内装饰、家具或地板制造中。
14、本专利技术的有益效果是：
15、本专利技术的pvc发泡组合物中采用少量羟丙基甲基纤维素改性的轻质碳酸钙，使得改性轻质碳酸钙表面具有包覆部分和未包覆部分，从而不仅能够于包覆处形成较强的粘结力，而且可以形成吸收能量的空穴，这不仅提高了轻质碳酸钙在pvc基质中的相容性，而且提高了pvc硬质发泡材料的抗冲击强度和韧性。
16、另外，羟丙基甲基纤维素可以同金属皂类稳定剂协同改善pvc硬质组合物的热氧化稳定性。少量的丁腈橡胶协同改性的碳酸钙可以赋予pvc板材良好的冲击强度和韧性。
17、本专利技术的pvc发泡组合物制备的板材具有韧性好、本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种PVC发泡组合物，其特征在于，包含以下重量份的原料：PVC树脂100份、发泡剂3～5份、改性轻质碳酸钙10～30份、增塑剂1～3份、稳定剂6～10份、发泡调节剂1～3份和润滑剂1～3份；其中，所述改性轻质碳酸钙是用羟丙基甲基纤维素改性得到；改性方法为：将0.7～1.0份羟丙基甲基纤维素用水溶解，然后加入100份轻质碳酸钙，搅拌分散后，喷雾干燥得到改性轻质碳酸钙。
2.根据权利要求1所述的PVC发泡组合物，其特征在于，所述稳定剂为金属皂类稳定剂。
3.根据权利要求1或2所述的PVC发泡组合物，其特征在于，所述稳定剂为钙锌复合稳定剂。
4.根据权利要求1或2所述的PVC发泡组合物，其特征在于，所述PVC树脂为SG8型PVC树脂。
5.根据权利要求1或2所述的PVC发泡组合物，其特征在于，所述润滑剂包括内润滑剂和外润滑剂，所述内润滑剂为硬脂酸钙，所述外润滑剂为聚乙烯蜡，聚乙烯蜡和硬脂酸钙按照质量比为(1～2)：1进行混合。
6.根据权利要求1或2所述的PVC发泡组合物，其特征在于，还包含3～8份丁腈橡胶。
8.根据权利要求1或2所述的PVC发泡组合物，其特征在于，所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯。
9.一种权利要求1-8任一项所述的PVC发泡组合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
10.一种权利要求1-8任一项所述的PVC发泡组合物在室内装饰、家具或地板制造中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种pvc发泡组合物，其特征在于，包含以下重量份的原料：pvc树脂100份、发泡剂3～5份、改性轻质碳酸钙10～30份、增塑剂1～3份、稳定剂6～10份、发泡调节剂1～3份和润滑剂1～3份；其中，所述改性轻质碳酸钙是用羟丙基甲基纤维素改性得到；改性方法为：将0.7～1.0份羟丙基甲基纤维素用水溶解，然后加入100份轻质碳酸钙，搅拌分散后，喷雾干燥得到改性轻质碳酸钙。
2.根据权利要求1所述的pvc发泡组合物，其特征在于，所述稳定剂为金属皂类稳定剂。
3.根据权利要求1或2所述的pvc发泡组合物，其特征在于，所述稳定剂为钙锌复合稳定剂。
4.根据权利要求1或2所述的pvc发泡组合物，其特征在于，所述pvc树脂为sg8型pvc树脂。
5.根据权利要求1或...
【专利技术属性】
技术研发人员：周华，贾曼曼，徐利伟，黄丽蓉，
申请(专利权)人：苏州世名彩捷科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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