專利名稱：一種pp/pvc/cpe三元合金及其制備方法
—種PP/PVC/CPE三元合金及其制備方法本發(fā)明涉及高分子材料領(lǐng)域，尤其涉及一種PP/PVC/CPE三元合金及其制備方法。聚氯乙烯(PVC)塑料具有剛性好、強(qiáng)度高、阻燃、耐腐蝕、電氣絕緣性好以及軟硬可調(diào)等優(yōu)點(diǎn)，但其加工性能差，缺口沖擊強(qiáng)度和熱變形溫度低，脆性大，因此PVC塑料很難代替工程塑料，這使它的應(yīng)用受到很大的限制。聚丙烯(PP)拉伸強(qiáng)度和剛性都比較好。在五大通用塑料中，PP的耐熱性是最好的，PP塑料制品可在100°c下長(zhǎng)時(shí)間工作，在無外力作用時(shí)，PP制品被加熱至150°C時(shí)也不會(huì)變形。PP的化學(xué)穩(wěn)定性優(yōu)異，對(duì)大多數(shù)酸、堿、鹽、氧化劑都顯惰性。但PP低溫下韌性較差，缺口沖擊強(qiáng)度明顯低于室溫值。氯化聚乙烯(CPE)是低壓聚乙烯經(jīng)氯化制得的高分子彈性塑材。具有優(yōu)越的熱穩(wěn)定性；耐老化性；耐油性和耐化學(xué)品性；優(yōu)越的耐燃性，因?yàn)镃PE含較多的氯，所有無自燃性，離開火焰后自行熄滅；最重要的是其具有優(yōu)異的低溫韌性。本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種具有良好阻燃性和韌性PP/PVC/CPE三元合金及其制備方法。
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是，一種PP/PVC/CPE三元合金，按重量百分比由以下組分組成
聚丙烯20-30% ；
聚氯乙烯30-40% ；
氯化聚乙烯30-40% ；
熱穩(wěn)定劑2-5% ；
復(fù)合潤(rùn)滑劑1-3% ；
抗氧劑O. 2-0. 6% ；
其它助劑2-4%。
以上所述的PP/PVC/CPE三元合金，所述聚丙烯的熔融指數(shù)在230°C，2. 16公斤的測(cè)試條件下為4 10g/10min。
以上所述的PP/PVC/CPE三元合金，；所述聚氯乙烯是聚合度為700-800的低分子量聚氯乙烯。
以上所述的PP/PVC/CPE三元合金，所述氯化聚乙烯氯的接枝率為35-36%。
以上所述的PP/PVC/CPE三元合金，所述的熱穩(wěn)定劑為有機(jī)錫和環(huán)氧大豆油的復(fù)合體系。
以上所述的PP/PVC/CPE三元合金，其中有機(jī)錫為甲基硫醇錫，錫含量> 19% ;環(huán)
氧大豆油的環(huán)氧值大于6.6% ;有機(jī)錫與環(huán)氧大豆油的重量比為2 I至4 : I。
以上所述的PP/PVC/CPE三元合金，所述的復(fù)合潤(rùn)滑劑為內(nèi)潤(rùn)滑和外潤(rùn)滑的復(fù)合體系，內(nèi)潤(rùn)滑劑為硬脂酸鈣，外潤(rùn)滑為PE蠟或OP蠟；所述抗氧劑為主副抗氧劑的復(fù)合體系， 主抗氧劑為受阻酚類，輔助抗氧劑為亞磷酸酯類；所述的其它助劑為紫外光吸收劑和/或抗沖擊改性劑。以上所述的PP/PVC/CPE三元合金，以上所述的PP/PVC/CPE三元合金，一種上述PP/PVC/CPE三元合金的制備方法的技術(shù)方案，包括以下步驟I)按上述的重量百分比稱取原料；2)將聚氯乙烯、氯化聚乙烯、熱穩(wěn)定劑、潤(rùn)滑劑、抗氧劑和其他助劑置于高速混合機(jī)中于65-75°C的溫度下混合5 8分鐘，冷卻到室溫加入聚丙烯，繼續(xù)攪拌3 5分鐘；3)將混合好的原料投入到雙螺桿擠出機(jī)的加料斗，經(jīng)熔融擠出，造粒；加工工藝如下雙螺桿擠出機(jī)一區(qū)溫度140-150°C，二區(qū)溫度150-160°C，三區(qū)溫度160_170°C，四區(qū)溫度170-175 ，機(jī)頭160-170°C，停留時(shí)間I 3min，壓力為10_20MPa。本發(fā)明PP/PVC/CPE三元合金在性能上取長(zhǎng)補(bǔ)短，強(qiáng)度高，韌性好，低溫韌性高，阻燃性能好，可以廣泛應(yīng)用于辦公用品、家用電器、汽車配件等領(lǐng)域中。下面通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步闡述本發(fā)明提供的一種PP/PVC/CPE三元合金，其組成按重量百分比為聚丙烯PP 20-30% ;聚氯乙烯PVC 30-40% ;氯化聚乙烯CPE 30-40% ;PVC熱穩(wěn)定劑2-5% ;潤(rùn)滑劑 1-3% ;抗氧劑O. 2-0. 6% ;其它助劑2-5%。其中，PP為中高粘度的PP，熔融指數(shù)在230°C，2. 16公斤的測(cè)試條件下為4 10g/10min,如 EPC30R-H，3015 ；PVC 為聚合度為 700-800 的低分子量 PVC，如 S_60、ZS85 ；CPE 為氯的接枝率在35-36%左右，如CPE135、6000 ;穩(wěn)定劑為有機(jī)錫和環(huán)氧大豆油的復(fù)合體系有機(jī)錫與環(huán)氧大豆油的重量比為2 I至4 I。其中有機(jī)錫為甲基硫醇錫，錫含量彡19%， 如康普頓的TM-181、馬可波羅T-635 ;環(huán)氧大豆油的環(huán)氧值大于6. 6%，如臺(tái)灣長(zhǎng)春的B-22、 日本ADEKA的B-22D。潤(rùn)滑劑為內(nèi)潤(rùn)滑和外潤(rùn)滑的復(fù)合體系，內(nèi)潤(rùn)滑劑為硬脂酸鈣，外潤(rùn)滑劑為PE蠟或OP蠟，抗氧劑為主副抗氧劑的復(fù)合體系，主抗氧劑為1010或1076，輔助抗氧劑為168 ;其他助劑主要是抗沖擊改性劑和紫外線吸收劑，其中抗沖擊改性劑主要是MBS系列，如羅門哈斯的2691A，LG化學(xué)的EM500A，EM600A等。紫外光吸收劑主要是氰特化學(xué)的 7001，UV-5411。在本發(fā)明中，樹脂及助劑的混合步驟如下將PVC 30 40%、CPE 20 30%、熱穩(wěn)定劑2 5%、復(fù)合潤(rùn)滑劑1_3%、抗氧劑O. 2-0. 6%和其他助劑2-5%置于高速混合機(jī)中于70°C下混合5 8分鐘，冷卻到室溫加入20 30%的PP，繼續(xù)攪拌3 5分鐘?；旌虾玫脑贤度氲诫p螺桿擠出機(jī)的加料斗，經(jīng)熔融擠出，造粒；加工工藝如下 雙螺桿擠出機(jī)一區(qū)溫度140-150°C，二區(qū)溫度150-160°C，三區(qū)溫度160_170°C，四區(qū)溫度 170-175°C，機(jī)頭 160-170°C，停留時(shí)間 I 3min，壓力為 10_20MPa。為便于對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步理解，現(xiàn)結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述在下列實(shí)施例的合金材料配方中，熱穩(wěn)定劑為有機(jī)錫和環(huán)氧大豆油的復(fù)合體系。抗氧劑為四[3-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯，亞磷酸三(2，4_ 二叔丁基苯酯)，選用Ciba公司生產(chǎn),商品牌號(hào)分別為IrganoxlOlO和Irganoxl68。實(shí)施例I :按重量百分比將PVC 32%,CPE 30%,有機(jī)錫1.6%，環(huán)氧大豆油0.5%，復(fù)合潤(rùn)滑劑硬脂酸鈣/PE蠟為O. 5/0. 5%，抗氧劑1010/168為O. 3/0. 6%，其它助劑4%置于高速混合機(jī)中于70°C下混合5 8分鐘，冷卻到室溫加入30%的PP，繼續(xù)攪拌3 5分鐘。將混合好的物料加入到雙螺桿擠出機(jī)的料斗中，經(jīng)熔融共混，擠出造粒成合金材料。其中，螺桿各加溫區(qū)溫度設(shè)置分別為一區(qū)溫度150°C ;二區(qū)155°C ;三區(qū)160°C ;四區(qū)170°C ;機(jī)頭165°C ;停留時(shí)間I 2mi η。壓力為lOMPa。實(shí)施例2 按重量百分比將PVC 34%,CPE 32%，有機(jī)錫I. 6%，環(huán)氧大豆油O. 7%，復(fù)合潤(rùn)滑劑硬脂酸鈣/PE蠟為O. 4/0. 6%，抗氧劑1010/168為O. 2/0. 7%，其它助劑I. 8%置于高速混合機(jī)中于70°C下混合5 8分鐘，冷卻到室溫加入28%的PP，繼續(xù)攪拌3 5分鐘。將混合好的物料加入到雙螺桿擠出機(jī)的料斗中，經(jīng)熔融共混，擠出造粒成合金材料。其中，螺桿各加溫區(qū)溫度設(shè)置分別為一區(qū)溫度150°C ;二區(qū)155°C ;三區(qū)160°C ;四區(qū)170°C ;機(jī)頭165°C ;停留時(shí)間2 3min。壓力為lOMPa。實(shí)施例3 按重量百分比將PVC 34%,CPE 35%，有機(jī)錫3%，環(huán)氧大豆油I. 1%，復(fù)合潤(rùn)滑劑硬脂酸鈣/PE蠟為O. 3/0. 7%，抗氧劑1010/168為O. 3/0. 6%，其它助劑I. O %置于高速混合機(jī)中于70°C下混合5 8分鐘，冷卻到室溫加入24%的PP，繼續(xù)攪拌3 5分鐘。將混合好的物料加入到雙螺桿擠出機(jī)的料斗中，經(jīng)熔融共混，擠出造粒成合金材料。其中，螺桿各加溫區(qū)溫度設(shè)置分別為一區(qū)溫度150°C ;二區(qū)155°C ;三區(qū)160°C ;四區(qū)170°C ;機(jī)頭165°C ;停留時(shí)間I 2min。壓力為lOMPa。實(shí)施例4 按重量百分比將PVC 35%,CPE 37%,有機(jī)錫3%，環(huán)氧大豆油0.9%，復(fù)合潤(rùn)滑劑硬脂酸鈣/PE蠟為O. 2/0. 8%，抗氧劑1010/168為O. 4/0. 5%，其它助劑O. 3%置于高速混合機(jī)中于70°C下混合5 8分鐘，冷卻到室溫加入22%的PP，繼續(xù)攪拌3 5分鐘。將混合好的物料加入到雙螺桿擠出機(jī)的料斗中，經(jīng)熔融共混，擠出造粒成合金材料。其中，螺桿各加溫區(qū)溫度設(shè)置分別為一區(qū)溫度150°C ;二區(qū)155°C ;三區(qū)160°C ;四區(qū)170°C ;機(jī)頭165°C ;停留時(shí)間2 3min。壓力為lOMPa。實(shí)施例5 按重量百分比將PVC 36%,CPE 39%,有機(jī)錫2%，環(huán)氧大豆油0.9%，復(fù)合潤(rùn)滑劑硬脂酸鈣/PE蠟為O. 2/0. 8%，抗氧劑1010/168為O. 3/0. 6%，其它助劑O. 2%置于高速混合機(jī)中于70°C下混合5 8分鐘，冷卻到室溫加入20%的PP，繼續(xù)攪拌3 5分鐘。將混合好的物料加入到雙螺桿擠出機(jī)的料斗中，經(jīng)熔融共混，擠出造粒成合金材料。其中，螺桿各加溫區(qū)溫度設(shè)置分別為一區(qū)溫度150°C ;二區(qū)155°C ;三區(qū)160°C ;四區(qū)170°C ;機(jī)頭165°C ;停留時(shí)間I 2min。壓力為lOMPa。性能測(cè)試?yán)鞆?qiáng)度按ASTM D-638標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢驗(yàn)。試樣類型為I型，樣條尺寸(mm) (176±2)(長(zhǎng))X (12. 6±0· 2)(端部寬度)X (3. 05±0· 2)(厚度)，拉伸速度為 50mm/min ；彎曲強(qiáng)度和彎曲模量按ASTM D-790標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢驗(yàn)。試樣類型為試樣尺寸(mm) (128±2) X (12. 67±0· 2) X (3. 11±0· 2)，彎曲速度為 20mm/min ；懸臂梁缺口沖擊強(qiáng)度按ASTM D-256標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢驗(yàn)。試樣類型為I型，試樣尺寸 (mm) :(63 + 2) X (12. 45±0· 2) X (3. 1±0· 2);缺口類型為 A 類，缺口剩余厚度為 I. 9mm ；熔融指數(shù)按ASTM D-1238進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試溫度為200°C，負(fù)荷為10公斤，預(yù)熱時(shí)間為 5min ；熱變形溫度按ASTM D-648進(jìn)行測(cè)試，試樣尺寸(mm): (128±2) X (12. 45±0· 2) X (3. 1±0· 2)，載荷為 I. 82MPa ；阻燃性能按UL94進(jìn)行測(cè)試，試驗(yàn)尺寸(mm) (128±2) X (12. 67±0· 2) X (3. 11±0· 2)，火焰高度 20mm。實(shí)施例1-5配方及材料性能見表I :表I
權(quán)利要求
1. 一種 PP/PVC/CPE三元合金，其特征在于，按重量百分比由以下組分組成聚丙烯20-30% ；聚氯乙烯30-40% ；氯化聚乙烯30-40% ；熱穩(wěn)定劑2-5% ；復(fù)合潤(rùn)滑劑1-3% ；抗氧劑O. 2-0. 6% ；其它助劑2-4%。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的PP/PVC/CPE三元合金，其特征在于，所述聚丙烯的熔融指數(shù)在230。。，2. 16公斤的測(cè)試條件下為4 10g/10min。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的PP/PVC/CPE三元合金，其特征在于，；所述聚氯乙烯是聚合度為700-800的低分子量聚氯乙烯。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的PP/PVC/CPE三元合金，其特征在于，所述氯化聚乙烯氯的接枝率為35-36%。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的PP/PVC/CPE三元合金，其特征在于，所述的熱穩(wěn)定劑為有機(jī)錫和環(huán)氧大豆油的復(fù)合體系。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的PP/PVC/CPE三元合金，其特征在于，其中有機(jī)錫為甲基硫醇錫，錫含量彡19%;環(huán)氧大豆油的環(huán)氧值大于6. 6%;有機(jī)錫與環(huán)氧大豆油的重量比為2 I 至 4 I。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的PP/PVC/CPE三元合金，其特征在于，所述的復(fù)合潤(rùn)滑劑為內(nèi)潤(rùn)滑和外潤(rùn)滑的復(fù)合體系，內(nèi)潤(rùn)滑劑為硬脂酸鈣，外潤(rùn)滑為PE蠟或OP蠟；所述抗氧劑為主副抗氧劑的復(fù)合體系，主抗氧劑為受阻酚類，輔助抗氧劑為亞磷酸酯類；所述的其它助劑為紫外光吸收劑和/或抗沖擊改性劑。
8.—種權(quán)利要求I所述PP/PVC/CPE三元合金的制備方法，其特征在于，包括以下步驟a)按權(quán)利要求I所述的重量百分比稱取原料；b)將聚氯乙烯、氯化聚乙烯、熱穩(wěn)定劑、潤(rùn)滑劑、抗氧劑和其他助劑置于高速混合機(jī)中于65-75°C的溫度下混合5 8分鐘，冷卻到室溫加入聚丙烯，繼續(xù)攪拌3 5分鐘；c)將混合好的原料投入到雙螺桿擠出機(jī)的加料斗，經(jīng)熔融擠出，造粒；加工工藝如下 雙螺桿擠出機(jī)一區(qū)溫度140-150°C，二區(qū)溫度150-160°C，三區(qū)溫度160_170°C，四區(qū)溫度 170-175°C，機(jī)頭 160-170°C，停留時(shí)間 I 3min，壓力為 10_20MPa。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種PP/PVC/CPE三元合金及其制備方法。PP/PVC/CPE三元合金按重量百分比由以下組分組成聚丙烯20-30％；聚氯乙烯30-40％；氯化聚乙烯30-40％；熱穩(wěn)定劑2-5％；復(fù)合潤(rùn)滑劑1-3％；抗氧劑0.2-0.6％；其它助劑2-4％。本發(fā)明PP/PVC/CPE三元合金在性能上取長(zhǎng)補(bǔ)短，強(qiáng)度高，韌性好，低溫韌性高，阻燃性能好，可以廣泛應(yīng)用于辦公用品、家用電器、汽車配件等領(lǐng)域中。
文檔編號(hào)C08K5/37GK102604229SQ201210075588
公開日2012年7月25日 申請(qǐng)日期2012年3月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月21日
發(fā)明者徐東, 徐永, 馬旭輝 申請(qǐng)人:深圳市科聚新材料有限公司