專利名稱：改善氯化聚氯乙烯性能的方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明公開了ー種新的改善氯化聚氯こ烯性能的方法，具體涉及用于氯化聚氯こ烯加工的補強填料。氯化聚氯こ烯(CPVC)樹脂是由PVC樹脂氯化而成，其含氯量最高可達73. 2%，一般為63 68%。由于在氯こ烯鏈中引入了氯，故隨著氯含量的増加，使樹脂分子間的作用力增強，從而提高了樹脂的軟化溫度和機械性能，氯化聚氯こ烯的玻璃化溫度①比通用聚氯こ烯的玻璃化溫度高50°C左右，軟化點也比聚氯こ烯高，可在100°C左右長期使用。并且隨著氯化度的提高，軟化點及耐熱性也隨之上升。由于CPVC在耐熱性、耐蝕性、耐老化性及阻燃自熄性方面遠優(yōu)于PVC樹脂，其應用范圍要廣泛得多。氯化聚氯こ烯(CPVC)具有抗腐蝕、耐老化、難燃、電性能良好等特點。CPVC硬制品可在接近100°c的溫度下長期使用，而且在較高溫度下，仍具有很好的耐酸、耐堿、耐化學·藥品性能，井能保持良好的機械性能，綜合性能遠遠好于PVC和其它樹脂，可充分滿足化工生產(chǎn)中對設備及管道等的特殊要求。由于CPVC不受自來水中余氯影響，不會出現(xiàn)裂痕和崩漏，還非常適用于民用冷熱水管系統(tǒng)，世界主要發(fā)達國家和地區(qū)已建立完整的CPVC應用體系。國內(nèi)CPVC樹脂消費近年來呈現(xiàn)增長勢頭，尤其是建筑、化工行業(yè)，已成為CPVC樹脂的主要用戶，其發(fā)展態(tài)勢將對我國CPVC樹脂的生產(chǎn)發(fā)展產(chǎn)生重大影響。CPVC制品主要用于化工及建筑業(yè)，大量代替木材和鋼材，制成門窗、管道、板材、墻飾等，除了壽命長、維護費用低外，還有良好的阻燃自熄性，特別適用于ー些對溫度及消防有特殊要求的場合，其發(fā)展前景十分廣闊。目前我國CPVC的應用尚處于開發(fā)階段，并在以下領域中顯示出明顯的應用優(yōu)勢油田原油集輸用管材，化工用耐溫、耐腐蝕管道、管件、板材及片材，熱水、溫水用給排水管道，有嚴格消防要求的場合用材料，高壓、超高壓電カ輸送電纜護管。然而，氯化聚氯こ烯雖然有著極為優(yōu)越的性能，但由于樹脂中氯含量較高，加工性能嚴重惡化。為了提高加工性能，人們常常在氯化聚氯こ烯樹脂中大量添加潤滑劑和加工助劑，但這也又嚴重影響最終成品的物理性能。另ー方面，為了維持氯化聚氯こ烯本身的性能，加工過程中添加的填充劑也受到嚴重限制。如果加入填充劑過多，其物理性能，尤其是沖擊強度會下降很多。因此，如何找到一種既可以增強氯化聚氯こ烯樹脂的性能，又能夠降低成本的填充劑，這便是現(xiàn)在的當務之急。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決的技術(shù)問題是公開ー種改善氯化聚氯こ烯性能的方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷。所述的改善氯化聚氯こ烯物理性能的方法，包括在氯化聚氯こ烯樹脂加工過程中，加入經(jīng)過表面處理的氣相法白炭黑的步驟；以100重量份氯化聚氯こ烯樹脂計，所述經(jīng)過表面處理的氣相法白炭黑的加入重量為5-10份,優(yōu)選4-6份；所述經(jīng)過表面處理的氣相法白炭黑的比表面積為100-400m2/g，優(yōu)選的200-300m2/g,特別優(yōu)選 195 205 (m2/g)，最優(yōu)選 200 (m2/g)；所述經(jīng)過表面處理的氣相法白炭黑的制備方法，包括如下步驟將氣相法白炭黒、改性劑和溶劑混合后在130 140°C改性處理0. 5 2hr，然后減壓脫除溶剤，即可獲得經(jīng)過表面處理的氣相法白炭黑；氣相法白炭黑改性劑溶剤=6 10 2 4 100，重量比；所述溶劑為ニ甲苯； 所述改性劑為六甲基ニ硅烷；該白炭黑的比表面積為200 (m2/g),為一種疏水型的氣相白炭黑；本發(fā)明所述的加工過程，是將氯化聚氯こ烯樹脂、經(jīng)過表面處理的氣相法白炭黑和其他助劑共混即可。經(jīng)過表面處理的氣相法白炭黑作為一種補強填料，并不對其他助劑的性能產(chǎn)生太大影響。一般而言，經(jīng)過表面處理的氣相法白炭黑可與除抗沖改性劑之外的其他助劑一同加入到樹脂中。由于氣相法白炭黑是由鹵硅烷先經(jīng)水解再縮聚而得到，因此還殘留有許多硅羥基(Si-OH)在ニ氧化硅表面以及聚集體內(nèi)部，殘留在聚集體內(nèi)部的硅羥基對產(chǎn)品的性能影響不大，表面的硅羥基活性比較高，對產(chǎn)品的性能影響比較大。因此，本發(fā)明在使用白炭黑作為補強填料之前，對其先進行表面處理。本發(fā)明的有益效果是在確保CPVC的其他性能的情況下，提高了 CPVC混料的拉伸強度、斷裂伸長率、拉伸模量和缺ロ沖擊強度等物理性能，同時提高了 CPVC混料的穩(wěn)定性。
具體實施例方式以下通過實施例和比較例來加以進一歩的描述。不過，本發(fā)明的應用范圍并不僅限于以下實施例。所述的加工性能是這樣測試的將含有CPVC的混料經(jīng)雙輥開煉機開煉后(混料配方基本體系必須相同)，之后再放入平板硫化機壓制成板，按測試標準制樣，考察樣品的拉伸強度和抗沖性。拉伸強度、斷裂伸長率和定伸強度的測定參照GB/T528-1998用萬能拉カ機測試，啞鈴狀試樣，夾距25. 0±1. Omm,硬質(zhì)材料拉伸速度50mm/min,軟質(zhì)材料拉伸速度500mm/min ;缺ロ沖擊強度按GB/T1043— 93標準測試。CPVC混料的測試配方見表I、表2，均為重量份。其中有機錫穩(wěn)定劑的化學名稱為硫醇甲基錫，采用無錫巨旺塑化有限公司牌號為181的廣品。石蠟，熔點為47_62°C ;聚こ烯蠟，熔點為92°C ;加工改性劑的化學名稱為聚甲基丙烯酸酯，可采用蘇州安利公司牌號為ACR401的廣品；抗沖改性劑的化學名稱為丙烯酸-丁ニ烯-苯こ烯共聚物，可采用Kaneka公司牌號為B522的MBS產(chǎn)品；CPVC混料的具體制備方法如下在氯化聚氯こ烯樹脂中加入有機錫穩(wěn)定劑、氣相法白炭黑、以及除了抗沖改性劑外的其它助劑，在熱混機中進行混合，溫度升至90°C左右，加入抗沖改性劑共混至130°C后，放入冷卻混合機中進行冷卻，冷卻至35°C以下，出料。經(jīng)過表面處理的氣相法白炭黑的制備方法，包括如下步驟將氣相法白炭黒、改性劑和溶劑混合后在120°C改性處理lhr，然后減壓脫除溶齊U，即可獲得經(jīng)過表面處理的氣相法白炭黑；
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氣相法白炭黑改性劑溶剤=8:3: 100，重量比；所述溶劑為ニ甲苯所述改性劑選自六甲基ニ硅胺，獲得的經(jīng)過表面處理的氣相法白炭黑的比表面積為 200 (m2/g);同時，氣相法白炭黑除了選擇已經(jīng)經(jīng)過濕法表面改性的200(m2/g)的氣相法白炭黑，還選取了比表面積為100(m2/g)和400(m2/g)的兩種白炭黑，以及未經(jīng)過表面改性的氣相法白炭黑作為比較。還比較了不同白炭黑份數(shù)對物料性能的影響。表I
權(quán)利要求
1.改善氯化聚氯乙烯性能的方法，其特征在于，包括在氯化聚氯乙烯樹脂加工過程中，加入經(jīng)過表面處理的氣相法白炭黑的步驟。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，以100重量份氯化聚氯乙烯樹脂計，所述經(jīng)過表面處理的氣相法白炭黑的加入重量為5-10份。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，以100重量份氯化聚氯乙烯樹脂計，所述經(jīng)過表面處理的氣相法白炭黑的加入重量為4-6份。
4.根據(jù)權(quán)利要求I 3任一項所述的方法，其特征在于，所述經(jīng)過表面處理的氣相法白炭黑的比表面積為100-400m2/g。
5.根據(jù)權(quán)利要求I 3任一項所述的方法，其特征在于，所述經(jīng)過表面處理的氣相法白炭黑的比表面積為150-300m2/g。
6.根據(jù)權(quán)利要求I 3任一項所述的方法，其特征在于，所述經(jīng)過表面處理的氣相法白炭黑的比表面積為195 205(m2/g)。
7.根據(jù)權(quán)利要求I 3任一項所述的方法，其特征在于，所述經(jīng)過表面處理的氣相法白炭黑的比表面積為200(m2/g)。
8.根據(jù)權(quán)利要求I 3任一項所述的方法，其特征在于，所述經(jīng)過表面處理的氣相法白炭黑的制備方法，包括如下步驟 將氣相法白炭黑、改性劑和溶劑混合后在130 140°C改性處理O. 5 2hr，然后減壓脫除溶劑，即可獲得經(jīng)過表面處理的氣相法白炭黑； 氣相法白炭黑改性劑溶劑=6 10 2 4 100，重量比； 所述溶劑為二甲苯；所述改性劑為六甲基二硅烷。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種改善氯化聚氯乙烯性能的方法，包括在氯化聚氯乙烯樹脂加工過程中，加入經(jīng)過表面處理的氣相法白炭黑的步驟。本發(fā)明的有益效果是在確保CPVC的其他性能的情況下，提高了CPVC混料的拉伸強度、斷裂伸長率、拉伸模量和缺口沖擊強度等物理性能，同時提高了CPVC混料的穩(wěn)定性。
文檔編號C08K9/06GK102786757SQ20121029993
公開日2012年11月21日 申請日期2012年8月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月21日
發(fā)明者王健, 袁茂全, 鄭皓 申請人:上海氯堿化工股份有限公司