專利名稱：一種新型塑料的制備工藝、制品及其應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及高分子材料改性技術(shù)領(lǐng)域，特別地涉及到一種新型的PVC改性材料的 制備方法、PVC改性材料及其應(yīng)用于電線電纜。
背景技術(shù)：
隨著工程塑料各種性能的不斷提升，其應(yīng)用也越加廣泛。PVC是常見(jiàn)的工程塑料之 一，PVC具有熱塑性，不溶于水、汽油和乙醇，在醚、酮、氯化脂肪烴和芳烴中溶脹或溶解，耐 腐性強(qiáng)、介電性能良好，不僅具有質(zhì)量輕的特點(diǎn)，而且還具有強(qiáng)度高、耐油、耐化學(xué)藥品、電 器性能優(yōu)良等特點(diǎn)，而且還具有強(qiáng)度高、耐油、耐化學(xué)藥品、電器性能優(yōu)良等特點(diǎn)，因此被可 以應(yīng)用于充電線的外料。但其存在的缺點(diǎn)1、韌性差，受沖擊時(shí)極易脆裂。因此不能用作結(jié) 構(gòu)材料。另外，聚氯乙烯的脆性受溫度影響很大，一般的PVC制品使用下限為-15°c，軟質(zhì) PVC的使用下限為-30°c。2、熱穩(wěn)定性差，其在100°C時(shí)就開(kāi)始分解出HCI，高于150°C時(shí)分 解更加迅速，而PVC的熔融溫度約為210°C。所以PVC的粘度極高，流動(dòng)性極差。此外，現(xiàn)有 的橡膠線對(duì)環(huán)境不友好，低煙無(wú)鹵類線LSHF的阻燃性及硬度及軟度差。PVC通常采用改性 技術(shù)提高其各種性能以滿足需要。目前PVC的改性技術(shù)主要有1.共聚反應(yīng)改性、2.共混 溶改性、3.接枝反應(yīng)聚合、4.低溫聚合、5.交聯(lián)反應(yīng)改性。PVC的共混改性指在聚氯乙烯相內(nèi)混煉導(dǎo)入異種高分子相一高聚物共混熔是一種 簡(jiǎn)便而有效的改性方法。聚氯乙烯的改性可以分為化學(xué)改性和物理改性，化學(xué)改性是對(duì)PVC 進(jìn)行接枝，使PVC鏈段上增加柔性基團(tuán)?；瘜W(xué)改性的優(yōu)點(diǎn)是增韌改性效果顯著，不足之處是 要經(jīng)過(guò)復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)，技術(shù)含量高，對(duì)工藝、設(shè)備有更多要求。物理改性是在基體樹(shù)脂中 引入其他種類的樹(shù)脂或無(wú)機(jī)物質(zhì)，各組分之間通過(guò)其自身相容性或加入增容劑后形成具有 一定強(qiáng)度的界面，當(dāng)其共混體系受到?jīng)_擊彎曲時(shí)，界面處會(huì)產(chǎn)生相與相的分離而吸收大量 的能量，從而提高基體材料的性能。物理共混法制備高分子合金的方法有溶液混合法、乳 液混合法、熔體混合法以及干粉混合法。較常采用的方法一般為熔體混合法。熔體混合法是在高溫剪切作用下將兩種或兩 種以上的高分子樹(shù)脂體系或高聚物樹(shù)脂與無(wú)機(jī)物質(zhì)均勻地混合在一起，這一過(guò)程不僅有簡(jiǎn) 單的物理意義上組分之間的重新分布與分散，還伴有組分高分子鏈中化學(xué)鏈的斷裂與重新 組合，最終形成的共混體系往往由于兩種樹(shù)脂的協(xié)同效應(yīng)和化學(xué)反應(yīng)而具有十分優(yōu)異的性 能，從而制備高強(qiáng)度的復(fù)合材料。PVC樹(shù)脂共混合金的制備通常此種方法簡(jiǎn)單實(shí)用，效果良 好，是被廣泛采用且最有發(fā)展前途的改性方法。PVC的增韌改性劑很多，大體可分為彈性體 增韌改性劑和非彈性體增韌改性劑，效果較好的有EVA、NBR, TPU、SBR、ABS、MBS、ACR、CPE、 AS、PS、超細(xì)CaC03、納米粒子等。聚合物共混物的性能與聚合物之間的相容性有極大的關(guān)系，在聚合物共混中，相 容是個(gè)很重要的因素，決定了兩種不同的聚合物是否能通過(guò)共混得到更好的聚合物合金。 相容性和相容范圍是其主要標(biāo)準(zhǔn)。相容性太差，兩相的粘合力不足，在使用過(guò)程易出現(xiàn)分層 開(kāi)裂等現(xiàn)象，導(dǎo)致共混物的性能下降或不穩(wěn)定；相容性過(guò)好時(shí)，分散相相疇尺寸很小，甚至難于形成均相體系，也不會(huì)產(chǎn)生好的增韌效果。綜上所述，本發(fā)明要克服的技術(shù)問(wèn)題為提供一種共混改性PVC的方法，克服PVC 和增韌劑共混相容性差的技術(shù)難題，并提供一種新型塑料，使其具備高耐磨耐刮、高彈性、 易復(fù)原、高阻燃、抗紫外線、寬的耐溫區(qū)限、環(huán)保、手感柔和等特性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明采用共混改性技術(shù)——聚氨酯(TPU)改性聚氯乙烯(PVC)及多組分共混改 性技術(shù)改性PVC。PVC與TPU共混相熔使得共混物兼?zhèn)淞?TPU耐溫性能，而解決目前PVC材 料韌性差、耐溫性能差的性能缺陷，通過(guò)添加阻燃劑和抗氧化劑等助劑提高其阻燃性能和 抗老化性能，尤其是應(yīng)用電線外被料的技術(shù)難點(diǎn)。本發(fā)明為解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案為一種新型塑料的制備工藝，其包括以下步驟(1)預(yù)備原料；(2)稱重配比；(3)將PVC粉、穩(wěn)定劑、填料、增塑劑、其他助劑混合，并進(jìn)行高速捏合，然后預(yù)塑化 得預(yù)塑化混合物；(4)高溫熔化塑料TPU，得高溫融熔塑料TPU ；(5)預(yù)塑化混合物和TPU粒子混合，梯度溫控密煉成膠；(6)雙螺桿造粒；(7)分選、脫水、包裝；所述的步驟(3)和步驟(4)無(wú)先后順序。所述步驟(1)所述的預(yù)備原料包括(1)預(yù)備透明聚酯型TPU，所述的TPU硬度為 82 88、抗拉應(yīng)力為70Kg/cm2、撕裂強(qiáng)度95Kg/cm、磨耗性32，伸長(zhǎng)率為500 ；預(yù)備PVC為K =75，P = 1700的樹(shù)脂粉；所述步驟⑵包括稱量PVC和TPU重量比為200 5 100 ；所述步驟(5)包括預(yù)塑化溫度為175°C ；密煉的溫度為130°C 180°C ；所述步驟(5)所述的梯度溫控密煉成膠具體包括1、設(shè)備預(yù)熱，密煉機(jī)由室溫升溫至175°C，維持5分鐘，使設(shè)備與物料接觸的各部 分充分預(yù)熱；2、加物料加入高溫融熔塑料TPU和預(yù)塑化混合物兩種塑料，具體包括首先測(cè)量 高溫融熔塑料TPU和預(yù)塑化混合物的溫度，在密煉機(jī)中加入高溫較高的一種塑料，低速攪 拌，加壓，在5分鐘 10分鐘內(nèi)升溫，使得加入的塑料充分融熔后，加入第二種塑料；3、共混在15分鐘內(nèi)由175°C降低至溫到150 160°C，降溫速度為1°C /分 2°C /分，并在溫度為130 160°C時(shí)保持10分鐘 20分鐘。一種根據(jù)上述的新型塑料的制備工藝制得的新型塑料制品，其原料組份重量百分 比為
PVC200
權(quán)利要求
一種新型塑料的制備工藝，其特征在于，其包括以下步驟(1)預(yù)備原料；(2)稱重配比；(3)將PVC粉、穩(wěn)定劑、填料、增塑劑、其他助劑混合，并進(jìn)行高速捏合，然后預(yù)塑化得預(yù)塑化混合物；(4)高溫熔化塑料TPU，得高溫融熔塑料TPU；(5)預(yù)塑化混合物和TPU粒子混合，梯度溫控密煉成膠；(6)雙螺桿造粒；(7)分選、脫水、包裝；所述的步驟(3)和步驟(4)無(wú)先后順序。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述新型塑料的制備工藝，其特征在于，步驟(1)所述的預(yù)備原料包括a預(yù)備透明聚酯型TPU，所述的TPU硬度為82 88、抗拉應(yīng)力為70Kg/cm2、撕裂強(qiáng)度 95Kg/cm、磨耗性32，伸長(zhǎng)率為500 ；b預(yù)備PVC，所述的PVC為K = 75，P = 1700的樹(shù)脂粉。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述新型塑料的制備工藝，其特征在于，所述步驟(2)包括稱量PVC 和TPU，其重量比為200 5 100。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述新型塑料的制備工藝，其特征在于，所述步驟(3)包括預(yù)塑化 溫度為175°C。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述新型塑料的制備工藝，其特征在于，所述步驟(5)包括密煉的 溫度為130°C 180°C。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述新型塑料的制備工藝，其特征在于，所述步驟(5)所述的梯度溫 控密煉成膠具體包括(51)設(shè)備預(yù)熱，密煉機(jī)由室溫升溫至175°C，維持5分鐘，使設(shè)備與物料接觸的各部分 充分預(yù)熱；(52)加物料加入高溫融熔塑料TPU和預(yù)塑化混合物兩種塑料，具體包括首先測(cè)量高 溫融熔塑料TPU和預(yù)塑化混合物的溫度，在密煉機(jī)中加入高溫較高的一種塑料，低速攪拌， 加壓，在5分鐘 10分鐘內(nèi)升溫，使得加入的塑料充分融熔后，加入第二種塑料；(53)共混在15分鐘內(nèi)由175°C降低至溫到150 160°C，降溫速度為1°C/分 2V / 分，并在溫度為130 160°C時(shí)保持10分鐘 20分鐘。
7.一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型塑料的制備工藝制得的制品，其特征在于，其原料 組份重量百分比為PVC200TPU5 100填料2 20增塑劑0 25穩(wěn)定劑0 1阻燃劑0 14抗老化劑0 0. 5其他助劑 0 1。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制品，其特征在于，所述的填料為CaCO3, SiO2、改性高嶺土的一種，其中優(yōu)選含量為4% CaCO3 ；所述的阻燃劑包括Sb203、Mg(OH)2 ；所述的增塑劑包括己二酸二辛酯、偏苯三酸三異辛酯；所述的穩(wěn)定劑包括環(huán)氧大豆油；所述的抗老化劑包括抗氧化劑和抗紫外線劑；所述的其他助劑包括潤(rùn)滑劑；所述的潤(rùn)滑劑包括聚乙烯蠟、聚四氟乙烯的一種或兩種。
9.一種根據(jù)權(quán)利要求7所述的新型塑料制品，其應(yīng)用于電線電纜外被料。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種新型塑料的制備工藝，包括以下步驟(1)預(yù)備原料；(2)稱重配比；(3)將PVC粉、穩(wěn)定劑、填料、增塑劑、其他助劑混合，并進(jìn)行高速捏合，然后預(yù)塑化得預(yù)塑化混合物；(4)預(yù)塑化混合物和TPU粒子混合，梯度溫控密煉成膠；(5)雙螺桿造粒；(6)分選、脫水、包裝；其工藝簡(jiǎn)單，條件易于控制，易于規(guī)?；a(chǎn)。本發(fā)明還提供了一種新型塑料，其具備高耐磨耐刮、高彈性、易復(fù)原、高阻燃、抗紫外線、抗北方低溫凍害、環(huán)保、手感柔和、防粘等特性，可應(yīng)用于電線電纜外被料。
文檔編號(hào)C08L75/06GK101982495SQ201010529909
公開(kāi)日2011年3月2日 申請(qǐng)日期2010年11月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月3日
發(fā)明者魏代利 申請(qǐng)人:東莞市昊通電線電纜有限公司