一種環(huán)保型聚氯乙烯樹(shù)脂組合物及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種環(huán)保型聚氯乙烯樹(shù)脂組合物及其制備方法，由以下原料按照各自重量份配比組成：聚氯乙烯樹(shù)脂80-100份，酯類聚合物20-80份，熱穩(wěn)定劑1-5份，輔助熱穩(wěn)定劑1-10份。根據(jù)本發(fā)明提供的制備方法所獲得的環(huán)保型聚氯乙烯樹(shù)脂組合物能夠顯著提高聚氯乙烯樹(shù)脂的韌性和熔體流動(dòng)性。該聚氯乙烯樹(shù)脂組合物對(duì)環(huán)境友好、綜合性能優(yōu)異，而且其制備方法簡(jiǎn)單、易實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。
【專利說(shuō)明】一種環(huán)保型聚氯乙烯樹(shù)脂組合物及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及高分子材料【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種環(huán)保型聚氯乙烯樹(shù)脂組合物及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]聚氯乙烯，簡(jiǎn)稱PVC，是由氯乙烯聚合而成的熱塑性樹(shù)脂，氯乙烯均聚物和氯乙烯的共聚物統(tǒng)稱為聚氯乙烯樹(shù)脂，即PVC樹(shù)脂。PVC是僅次于聚乙烯而位居世界產(chǎn)量第二的通用樹(shù)脂，被廣泛的應(yīng)用于管材、棒材、薄膜、絕緣材料、建筑材料等領(lǐng)域。然而，PVC樹(shù)脂自身還存在許多缺陷制約了其成型加工和在某些領(lǐng)域的應(yīng)用:
[0003](I)熱穩(wěn)定性差:純PVC在熔融加工時(shí)易發(fā)生分解，引起變色和性能劣化。因此，需要加入穩(wěn)定劑以提高其熱穩(wěn)定性，同時(shí)加入增塑劑以提高其熔體流動(dòng)性。傳統(tǒng)增塑劑，如鄰苯二甲酸酯類增塑劑、磷酸三甲酚酯和偏苯三酸三辛酯等有良好的增塑效果。但這些增塑劑易發(fā)生遷移而對(duì)生態(tài)環(huán)境和人體健康造成危害。近年來(lái)，環(huán)氧大豆油、己二酸二辛脂、檸檬酸酯等在PVC樹(shù)脂加工過(guò)程中被用來(lái)替代或者部分替代傳統(tǒng)增塑劑。中國(guó)發(fā)明專利CN102453291A公開(kāi)了一種包含己二酸二辛脂/環(huán)氧大豆油復(fù)合增塑劑的性環(huán)保型PVC改性材料。該體系增塑劑對(duì)人體危害小，但用量大。
[0004](2)韌性差:PVC樹(shù)脂具有缺口敏感性，其缺口沖擊強(qiáng)度約為3KJ/m2，不能用作結(jié)構(gòu)材料。目前對(duì)PVC的增韌主要有兩種方法，即化學(xué)增韌改性和物理增韌改性。化學(xué)增韌改性是通過(guò)接枝、共聚等方法改變PVC樹(shù)脂的分子結(jié)構(gòu)，在PVC分子中引入柔性鏈段，起到增韌作用。化學(xué)改性由于工藝復(fù)雜、設(shè)備要求高，難以在PVC樹(shù)脂加工用戶端實(shí)現(xiàn)。物理增韌改性是通過(guò)與增韌劑共 混，提高其韌性。效果較好的增韌改性劑有乙烯醋酸乙烯酯、丁腈橡膠、丁苯橡膠、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯彈性體、聚氨酯、氯化聚乙烯和苯乙烯類共聚物等。中國(guó)發(fā)明專利CN102453291A公開(kāi)了一種利用超細(xì)粉末丁腈橡膠增韌PVC的組合物；中國(guó)發(fā)明專利CN101948596A中公開(kāi)了一種采用熱塑性聚氨酯彈性體與抗沖加工助劑共同增韌PVC的組合物；中國(guó)專利CN103059464A中公開(kāi)了一種采用增塑劑與苯乙烯系列熱塑性彈性體共同增韌PVC的組合物；中國(guó)發(fā)明專利CN102850696A中公開(kāi)了一種含有氯化聚乙烯樹(shù)月旨、聚氨酯、丁苯橡膠、氯化聚丙烯酸-丁二烯-苯乙烯共聚物等組分的高韌性聚氯乙烯管材；中國(guó)發(fā)明專利CN102898752A中采用粉末氟橡膠、納米級(jí)助劑、加工助劑共同增韌PVC制備了一種高性能PVC管材。目前專利和報(bào)道中，PVC增韌改性劑種類繁多，但多為石油基和不可生物降解的彈性體或橡膠材料。
[0005](3)PVC加工性差:通常需要加入大量的增塑劑以提高其熔體流動(dòng)速率。
[0006]PVC樹(shù)脂及其傳統(tǒng)增塑劑和增韌劑大都源于石油且不可生物降解，因此其生產(chǎn)和使用對(duì)生態(tài)環(huán)境造成一定污染并對(duì)石油具有依賴性。此外，PVC樹(shù)脂產(chǎn)品中使用的小分子增塑劑(如鄰苯二甲酸酯類)存在遷移問(wèn)題，對(duì)人體和環(huán)境產(chǎn)生危害，嚴(yán)重制約了 PVC在某些領(lǐng)域，例如兒童玩具等方面的應(yīng)用。目前國(guó)內(nèi)外關(guān)于采用生物基和生物可降解聚酯材料改性PVC樹(shù)脂的研究和技術(shù)鮮有報(bào)道。因此，使用生物基與生物可降解聚酯對(duì)PVC進(jìn)行改性，避免使用或盡量少用非環(huán)保型助劑以制備環(huán)境友好的PVC樹(shù)脂材料具有創(chuàng)新和新穎性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提出一種環(huán)保型聚氯乙烯樹(shù)脂組合物及其制備方法，以提高PVC樹(shù)脂材料的韌性、加工流動(dòng)性、生物質(zhì)或生物可降解組分含量，同時(shí)避免使用大量增塑劑。
[0008]基于上述目的，本發(fā)明提供的一種環(huán)保型聚氯乙烯樹(shù)脂組合物，其特征在于，由以下原料按照各自成重量份配比組:聚氯乙烯樹(shù)脂80-100份，酯類聚合物20-80份，熱穩(wěn)定劑1-5份，輔助熱穩(wěn)定劑1-10份。
[0009]可選地，所述聚氯乙烯樹(shù)脂為SG0-SG9型，優(yōu)選SG2-SG6型。
[0010]可選地，所述酯類聚合物選自丁二酸丁二醇酯共聚物、己二酸丁二醇酯-對(duì)苯二甲酸丁二醇酯共聚物、丁二酸丁二醇酯-己二酸丁二醇酯共聚物、3羥基丁酸酯均聚物、3羥基丁酸酯_3羥基戊酸酯共聚物、3羥基丁酸酯-4羥基丁酸酯共聚物和3羥基丁酸酯-3羥基己酸酯共聚物中的至少一種。
[0011]可選地，所述熱穩(wěn)定劑為有機(jī)錫類穩(wěn)定劑和鈣鋅穩(wěn)定劑中的至少一種。
[0012]較佳地,所述輔助熱穩(wěn)定劑為環(huán)氧大豆油。
[0013]本發(fā)明還提供了一種制備所述環(huán)保型聚氯乙烯樹(shù)脂組合物的方法，包括以下步驟:
[0014]先將聚氯乙烯樹(shù)脂、酯類聚合物、熱穩(wěn)定劑和輔助熱穩(wěn)定劑按照配比在室溫下通過(guò)高速攪拌機(jī)混合均勻得到預(yù)混物，再將上述預(yù)混物通過(guò)轉(zhuǎn)子密煉機(jī)熔融共混，得到所述環(huán)保型聚氯乙烯樹(shù)脂組合物。其中，熔融共混溫度為140-190°C，共混時(shí)間為2-20分鐘，密煉機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為20-100轉(zhuǎn)/分鐘。
[0015]本發(fā)明還提供了另一種制備所述環(huán)保型聚氯乙烯樹(shù)脂組合物的方法，包括以下步驟:
[0016]先將聚氯乙烯樹(shù)脂、酯類聚合物、熱穩(wěn)定劑和輔助熱穩(wěn)定劑按照配比在室溫下通過(guò)高速攪拌機(jī)混合均勻得到預(yù)混物，再將上述預(yù)混物通過(guò)螺桿擠出機(jī)熔融共混擠出，得到所述環(huán)保型聚氯乙烯樹(shù)脂組合物。其中，螺桿擠出機(jī)加料段溫度為30-80°C，其余各段溫度為140-190°C，螺桿擠出機(jī)的螺桿轉(zhuǎn)速為80-500轉(zhuǎn)/分鐘，優(yōu)選90-300轉(zhuǎn)/分鐘。
[0017]從上面所述可以看出，根據(jù)本發(fā)明提供的制備方法所獲得的環(huán)保型聚氯乙烯樹(shù)脂組合物能夠顯著提高PVC樹(shù)脂的韌性和熔體流動(dòng)性，具有較高的生物基或生物可降解組分含量，同時(shí)避免使用大量增塑劑，可直接用于擠出、注塑、模壓以及壓延成型各種環(huán)保型塑料制品。其制備方法簡(jiǎn)單、易實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。此外，在所述環(huán)保型聚氯乙烯樹(shù)脂組合物或其制備過(guò)程中添加微量或者少量的功能性助劑，例如抗氧劑、潤(rùn)滑劑、著色劑、無(wú)機(jī)填料、加工助劑，不會(huì)影響該組合物的基本機(jī)械性能。
【具體實(shí)施方式】
[0018]為使本發(fā)明的 目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0019]實(shí)施例1[0020]將聚氯乙烯(PVC-SG5，新疆天業(yè)集團(tuán)有限公司產(chǎn)品)100份、3羥基丁酸酯_4羥基丁酸酯共聚物(4羥基丁酸酯單體摩爾含量為10%，深圳意柯曼公司產(chǎn)品)30份、甲基硫醇錫熱穩(wěn)定劑(NX-128，南通艾德旺化工有限公司產(chǎn)品)4份和環(huán)氧大豆油(樂(lè)陵市福星塑料助劑廠產(chǎn)品)4份，在高速混合機(jī)中混合均勻得到預(yù)混物，將該預(yù)混物在哈克密煉機(jī)中共混4min得到一種環(huán)保型聚氯乙烯樹(shù)脂組合物。其中轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為50rpm、溫度為160°C。將該聚氯乙烯樹(shù)脂組合物通過(guò)平板硫化機(jī)壓制成片材用于拉伸和沖擊實(shí)驗(yàn)，測(cè)得該環(huán)保型聚氯乙烯樹(shù)脂組合物片材的拉伸強(qiáng)度為38MPa，斷裂伸長(zhǎng)率為250%，缺口沖擊強(qiáng)度為4.5kJ/m2，熔融指數(shù)為1.5g/10min。
[0021]實(shí)施例2
[0022]將聚氯乙烯(PVC-SG5，新疆天業(yè)集團(tuán)有限公司產(chǎn)品)100份、3羥基丁酸酯_4羥基丁酸酯共聚物(4羥基丁酸酯單體摩爾含量為10%，深圳意柯曼公司產(chǎn)品)40份、鈣鋅熱穩(wěn)定劑(CZ-7311，惠州光旭塑料有限公司產(chǎn)品)4份和環(huán)氧大豆油(樂(lè)陵市福星塑料助劑廠產(chǎn)品)5份，在高速混合機(jī)中混合均勻得到預(yù)混物，將該預(yù)混物在哈克密煉機(jī)中共混5min得到一種環(huán)保型聚氯乙烯樹(shù)脂組合物。其中轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為40rpm、溫度為160°C。將該聚氯乙烯樹(shù)脂組合物通過(guò)平板硫化機(jī)壓制成片材用于拉伸和沖擊實(shí)驗(yàn)，測(cè)得該環(huán)保型聚氯乙烯樹(shù)脂組合物片材的拉伸強(qiáng)度為45MPa，斷裂伸長(zhǎng)率為300%，缺口沖擊強(qiáng)度為8.5kJ/m2，熔融指數(shù)為4.0g/10mino
[0023]實(shí)施例3
[0024]將聚氯乙烯(PVC-SG5，新疆天業(yè)集團(tuán)有限公司產(chǎn)品)105份、3羥基丁酸酯_4羥基丁酸酯共聚物(4羥基丁酸酯單體摩爾含量為13%，深圳意柯曼公司產(chǎn)品)40份、鈣鋅熱穩(wěn)定劑(CZ-7311，惠州光旭塑料有限公司產(chǎn)品)4份和環(huán)氧大豆油(樂(lè)陵市福星塑料助劑廠產(chǎn)品)6份，在高速混合機(jī)中混合均勻得到預(yù)混物，將該預(yù)混物在哈克密煉機(jī)中共混3.5min得到一種環(huán)保型聚氯乙烯樹(shù)脂組合物。其中轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為60rpm、溫度為160°C。將該聚氯乙烯樹(shù)脂組合物通過(guò)平板硫化機(jī)壓制成片材用于拉伸和沖擊實(shí)驗(yàn)，測(cè)得該環(huán)保型聚氯乙烯樹(shù)脂組合物片材的拉伸強(qiáng)度為37MPa，斷裂伸長(zhǎng)率為270%，缺口沖擊強(qiáng)度為8.0kJ/m2，熔融指數(shù)為 4.5g/10mino
[0025]實(shí)施例4
[0026]將聚氯乙烯(PVC-SG6，新疆天業(yè)集團(tuán)有限公司產(chǎn)品)110份、3羥基己酸酯單體摩爾含量為7%的3羥基丁酸酯-3羥基己酸酯共聚物(日本Kaneka公司產(chǎn)品)72份、鈣鋅熱穩(wěn)定劑(CZ-7311，惠州光旭塑料有限公司產(chǎn)品)5份和環(huán)氧大豆油(樂(lè)陵市福星塑料助劑廠產(chǎn)品)6份，在高速混合機(jī)中混合均勻得到預(yù)混物，將該預(yù)混物在哈克密煉機(jī)中共混5min得到一種環(huán)保型聚氯乙烯樹(shù)脂組合物。其中轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為40rpm、溫度為160°C。將該聚氯乙烯樹(shù)脂組合物通過(guò)平板硫化機(jī)壓制成片材用于拉伸和沖擊實(shí)驗(yàn)，測(cè)得該環(huán)保型聚氯乙烯樹(shù)脂組合物片材的拉伸強(qiáng)度為36MPa，斷裂伸長(zhǎng)率為320%，缺口沖擊強(qiáng)度為13.5kJ/m2，熔融指數(shù)為 9.5g/10min。
[0027]實(shí)施例5
[0028]將聚氯乙烯(PVC-SG5，新疆天業(yè)集團(tuán)有限公司產(chǎn)品)95份、己二酸丁二醇酯-對(duì)苯二甲酸丁二醇酯共聚物(PBAT，杭州鑫富藥業(yè)股份有限公司產(chǎn)品)30份、鈣鋅熱穩(wěn)定劑(CZ-7311，惠州光旭塑料有限公司產(chǎn)品)3份和環(huán)氧大豆油(樂(lè)陵市福星塑料助劑廠產(chǎn)品)6份，在高速混合機(jī)中混合均勻得到預(yù)混物，將該預(yù)混物通過(guò)雙螺桿擠出機(jī)熔融擠出，得到一種環(huán)保型聚氯乙烯樹(shù)脂組合物，其中擠出機(jī)自加料段至口模段的溫度分別為30°C、140°C、145°C、155°C和165°C，螺桿轉(zhuǎn)速為150rpm。將該聚氯乙烯樹(shù)脂組合物通過(guò)平板硫化機(jī)壓制成片材用于拉伸和沖擊實(shí)驗(yàn)，測(cè)得該環(huán)保型聚氯乙烯樹(shù)脂組合物片材的拉伸強(qiáng)度為40MPa，斷裂伸長(zhǎng)率為250%，缺口沖擊強(qiáng)度為7.5kJ/m2，熔融指數(shù)為2.0g/10min。
[0029]實(shí)施例6
[0030]將聚氯乙烯(PVC-SG4，新疆天業(yè)集團(tuán)有限公司產(chǎn)品)90份、丁二酸丁二醇酯-己二酸丁二醇酯共聚物(EnPol G4460，韓國(guó)利來(lái)化學(xué)株式會(huì)社產(chǎn)品)30份、甲基硫醇錫熱穩(wěn)定劑(NX-128，南通艾德旺化工有限公司產(chǎn)品)3.5份和環(huán)氧大豆油(樂(lè)陵市福星塑料助劑廠產(chǎn)品)5份，在高速混合機(jī)中混合均勻得到預(yù)混物，將該預(yù)混物通過(guò)雙螺桿擠出機(jī)熔融擠出，得到一種環(huán)保型聚氯乙烯樹(shù)脂組合物，其中擠出機(jī)自加料段至口模段的溫度分別為30°C、145°C、150°C、155°C和165°C，螺桿轉(zhuǎn)速為120rpm。將該聚氯乙烯樹(shù)脂組合物通過(guò)平板硫化機(jī)壓制成片材用于拉伸和沖擊實(shí)驗(yàn)，測(cè)得該環(huán)保型聚氯乙烯樹(shù)脂組合物片材的拉伸強(qiáng)度為42MPa，斷裂伸長(zhǎng)率為250%，缺口沖擊強(qiáng)度為7.0kJ/m2，熔融指數(shù)為4.0g/10min。
[0031]實(shí)施例7
[0032]將聚氯乙烯(PVC-SG6，新疆天業(yè)集團(tuán)有限公司產(chǎn)品)100份、3羥基丁酸酯均聚物(PHB,寧波天安生物材料有限公司產(chǎn)品)10份、3羥基丁酸酯-4羥基丁酸酯共聚物(4羥基丁酸酯單體摩爾含量為15%，深圳意柯曼公司產(chǎn)品)30份、甲基硫醇錫熱穩(wěn)定劑(NX-128，南通艾德旺化工有限公司產(chǎn)品)3份和環(huán)氧大豆油(樂(lè)陵市福星塑料助劑廠產(chǎn)品)6份，在高速混合機(jī)中混合均勻得到預(yù)混物，將該預(yù)混物通過(guò)單螺桿擠出機(jī)熔融擠出，得到一種環(huán)保型聚氯乙烯樹(shù)脂組合物，其中擠出機(jī)自加料段至口模段的溫度分別為30°C、145°C、150°C、155°C和165°C，螺桿轉(zhuǎn)速為120rpm。將該聚氯乙烯樹(shù)脂組合物通過(guò)平板硫化機(jī)壓制成片材用于拉伸和沖擊實(shí)驗(yàn)，測(cè)得該環(huán)保型聚氯乙烯樹(shù)脂組合物片材的拉伸強(qiáng)度為37MPa，斷裂伸長(zhǎng)率為280%，缺口沖擊強(qiáng)度為5.5kJ/m2，熔融指數(shù)為6.0g/10min。
[0033]對(duì)比實(shí)施例1
[0034]將聚氯乙烯(PVC-SG5，新疆天業(yè)集團(tuán)有限公司產(chǎn)品)100份、鈣鋅熱穩(wěn)定劑(CZ-7311，惠州光旭塑料有限公司產(chǎn)品)4份和環(huán)氧大豆油(樂(lè)陵市福星塑料助劑廠產(chǎn)品)5份，在高速混合機(jī)中混合均勻得到預(yù)混物，將該預(yù)混物在哈克密煉機(jī)中共混5min得到一種環(huán)保型聚氯乙烯樹(shù)脂組合物。其中轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為40rpm、溫度為160°C。將該聚氯乙烯樹(shù)脂組合物通過(guò)平板硫化機(jī)壓制成片材用于拉伸和沖擊實(shí)驗(yàn)，測(cè)得該環(huán)保型聚氯乙烯樹(shù)脂組合物片材的拉伸強(qiáng)度為41MPa，斷裂伸長(zhǎng)率為70%，缺口沖擊強(qiáng)度為2.0kJ/m2，熔融指數(shù)為
0.5g/10mino
[0035]對(duì)比實(shí)施例2
[0036]將聚氯乙烯(PVC-SG5，新疆天業(yè)集團(tuán)有限公司產(chǎn)品)100份、鄰苯二甲酸二辛酯(DOP,國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司產(chǎn)品)30份、鈣鋅熱穩(wěn)定劑(CZ-7311，惠州光旭塑料有限公司產(chǎn)品)4份和環(huán)氧大豆油(樂(lè)陵市福星塑料助劑廠產(chǎn)品)5份，在高速混合機(jī)中混合均勻得到預(yù)混物，將該預(yù)混物在哈克密煉機(jī)中共混5min得到一種環(huán)保型聚氯乙烯樹(shù)脂組合物。其中轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為40rpm、溫度為160°C。將該聚氯乙烯樹(shù)脂組合物通過(guò)平板硫化機(jī)壓制成片材用于拉伸實(shí)驗(yàn)，測(cè)得該環(huán)保型聚氯乙烯樹(shù)脂組合物片材的拉伸強(qiáng)度為21MPa，斷裂伸長(zhǎng)率為230%，熔融指數(shù)為2.0g/10min。由于該聚氯乙烯樹(shù)脂組合物增塑劑含量高，質(zhì)軟不宜進(jìn)行缺口沖擊實(shí)驗(yàn)。
[0037]需要說(shuō)明的是，所制備的環(huán)保型聚氯乙烯樹(shù)脂組合物壓制片材的方法包括:首先將所制備的環(huán)保型聚氯乙烯樹(shù)脂組合物放入模具并在平板硫化機(jī)上熱壓(熱壓溫度160°C，熱壓時(shí)間4min，熱壓壓力IOMPa)再冷壓(冷壓時(shí)間5min，冷壓壓力IOMPa)，制成厚度為1mm和4_的片材,分別用于拉伸和沖擊實(shí)驗(yàn)。
[0038]實(shí)施例中所述的份數(shù)均為重量分?jǐn)?shù)；所用聚氯乙烯和酯類聚合物使用前在60°C下真空干燥8小時(shí)；所述環(huán)保型聚氯乙烯樹(shù)脂組合物的拉伸強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率采用深圳凱強(qiáng)利機(jī)械有限公司W(wǎng)DT-1O拉伸試驗(yàn)機(jī)按照GB/T1040-2006標(biāo)準(zhǔn)測(cè)得，拉伸速率為10mm/min ;缺口沖擊強(qiáng)度采用江都市明珠試驗(yàn)機(jī)械廠的MZ-2056沖擊試驗(yàn)機(jī)按照ASTM D256測(cè)試；熔融指數(shù)采用承德金建檢測(cè)儀器有限公司的XNR-400B熔融指數(shù)儀按照GB/T3682-2000標(biāo)準(zhǔn)測(cè)得，測(cè)試條件為1900C X 5.0Okgo
[0039]實(shí)施例1-7中得到的環(huán)保型聚氯乙烯樹(shù)脂組合物具有強(qiáng)度高、韌性好、環(huán)境友好等特點(diǎn)。與未采用酯類聚合物改性的對(duì)比實(shí)施例1中得到的聚氯乙烯樹(shù)脂組合物相比，實(shí)施例1-7中得到的環(huán)保型聚氯乙烯樹(shù)脂組合物不僅賦予聚氯乙烯樹(shù)脂材料生物基或生物可降解的新特性，而且顯著提高了其斷裂伸長(zhǎng)率、缺口沖擊強(qiáng)度和熔融指數(shù)。與使用鄰苯二甲酸二辛酯的對(duì)比實(shí)施例2中得到的聚氯乙烯樹(shù)脂組合物相比，實(shí)施例1-7中得到的環(huán)保型聚氯乙烯樹(shù)脂組合物避免使用對(duì)環(huán)境與人體有害的小分子增塑劑，而且可以改善聚氯乙烯樹(shù)脂的加工流動(dòng)性，同時(shí)顯著提高其拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率?？梢?jiàn)，根據(jù)本發(fā)明提供的制備方法所獲得的環(huán)保型聚氯乙烯樹(shù)脂組合物不僅對(duì)環(huán)境友好，還顯著提高了聚氯乙烯樹(shù)脂組合物的機(jī)械性能和熔體加工性能。
[0040]本發(fā)明利用生物基和生物可降解酯類聚合物熔融加工過(guò)程中易發(fā)生降解這一特性對(duì)PVC樹(shù)脂進(jìn)行全面改性，變弊為利。生物可降解聚酯適度熱降解后分子量分布變寬，其中分子量較低的部分對(duì)PVC樹(shù)脂產(chǎn)生增塑，分子量較高的部分則對(duì)PVC樹(shù)脂具有增韌的作用，因此利用生物基和生物可降解高分子改性得到的環(huán)保型聚氯乙烯樹(shù)脂組合物具有非常優(yōu)異的機(jī)械性能和熔體加工性能，例如優(yōu)異的強(qiáng)度、韌性和熔體流動(dòng)性。而且，所述酯類聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度在室溫以下，與PVC樹(shù)脂相容性好，因此，所述的環(huán)保型聚氯乙烯樹(shù)脂組合物的結(jié)構(gòu)細(xì)膩、易于控制。此外，微量或少量的功能性助劑，如抗氧劑、著色劑、增塑劑等不會(huì)影響該環(huán)保型聚氯乙烯樹(shù)脂組合物的基本性能。
[0041]由此可見(jiàn)，本發(fā)明提供的聚羥基烷酸酯復(fù)合材料及其制備方法具有以下特點(diǎn):
[0042](I)通過(guò)本發(fā)明提供的方法制備的環(huán)保型聚氯乙烯組合物具有優(yōu)異的機(jī)械性能，如拉伸強(qiáng)度高、斷裂伸長(zhǎng)率高、沖擊韌性好。
[0043](2)本發(fā)明提供的環(huán)保型聚氯乙烯樹(shù)脂組合物可避免非環(huán)保增塑劑的使用，增加了聚氯乙烯樹(shù)脂材料中生物質(zhì)和生物可降解組分的含量，有利于緩解能源緊缺和白色污染帶來(lái)的許多問(wèn)題。
[0044] (3)本發(fā)明采用酯類聚合物顯著提高了 PVC樹(shù)脂組合物的熔融指數(shù)，改善了 PVC樹(shù)脂組合物的熔體流動(dòng)性能。
[0045](4)本發(fā)明提供的環(huán)保型聚氯乙烯樹(shù)脂組合物的制備方法工藝簡(jiǎn)單、生產(chǎn)周期短、可在現(xiàn)有PVC樹(shù)脂加工設(shè)備上實(shí)施，易于實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。[0046](5)本發(fā)明提供的環(huán)保型聚氯乙烯樹(shù)脂組合物用途廣泛，可用于擠出、注塑、模壓以及壓延等成型各種制品。
[0047]所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例而己，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種環(huán)保型聚氯乙烯樹(shù)脂組合物，其特征在于，由以下原料按照各自重量份配比組成:聚氯乙烯樹(shù)脂80-100份，酯類聚合物20-80份，熱穩(wěn)定劑1-5份，輔助熱穩(wěn)定劑1_10份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)保型聚氯乙烯樹(shù)脂組合物，其特征在于，所述聚氯乙烯樹(shù)脂為SG0-SG9型，優(yōu)選SG2-SG6型。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)保型聚氯乙烯樹(shù)脂組合物，其特征在于，所述酯類聚合物選自丁二酸丁二醇酯共聚物、己二酸丁二醇酯-對(duì)苯二甲酸丁二醇酯共聚物、丁二酸丁二醇酯-己二酸丁二醇酯共聚物、3羥基丁酸酯均聚物、3羥基丁酸酯-3羥基戊酸酯共聚物、3羥基丁酸酯_4羥基丁酸酯共聚物和3羥基丁酸酯-3羥基己酸酯共聚物中的至少一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)保型聚氯乙烯樹(shù)脂組合物，其特征在于，所述熱穩(wěn)定劑為有機(jī)錫類穩(wěn)定劑和鈣鋅穩(wěn)定劑中的至少一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)保型聚氯乙烯樹(shù)脂組合物，其特征在于，所述輔助熱穩(wěn)定劑為環(huán)氧大豆油。
6.一種制備根據(jù)權(quán)利要求1-5中任意一項(xiàng)所述的環(huán)保型聚氯乙烯樹(shù)脂組合物的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟: 先將聚氯乙烯樹(shù)脂、酯類聚合物、熱穩(wěn)定劑和輔助熱穩(wěn)定劑按照配比在室溫下通過(guò)高速攪拌機(jī)混合均勻得到預(yù)混物，再將上述預(yù)混物通過(guò)轉(zhuǎn)子密煉機(jī)熔融共混，得到所述環(huán)保型聚氯乙烯樹(shù)脂組合物。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的環(huán)保型聚氯乙烯樹(shù)脂組合物的制備方法，其特征在于，熔融共混溫度為140-190°C，共混時(shí)間為2-20分鐘，密煉機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為20-100轉(zhuǎn)/分鐘。
8.一種制備根據(jù)權(quán)利要求1-5中任意一項(xiàng)所述的環(huán)保型聚氯乙烯樹(shù)脂組合物的方法，其特征在于，所述方法包括·以下步驟: 先將聚氯乙烯樹(shù)脂、酯類聚合物、熱穩(wěn)定劑和輔助熱穩(wěn)定劑按照配比在室溫下通過(guò)高速攪拌機(jī)混合均勻得到預(yù)混物，再將上述預(yù)混物通過(guò)螺桿擠出機(jī)熔融共混擠出，得到所述環(huán)保型聚氯乙烯樹(shù)脂組合物。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的環(huán)保型聚氯乙烯樹(shù)脂組合物的制備方法，其特征在于，螺桿擠出機(jī)加料段溫度為30-80°C，其余各段溫度為130-190°C。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的環(huán)保型聚氯乙烯樹(shù)脂組合物的制備方法，其特征在于，螺桿擠出機(jī)的螺桿轉(zhuǎn)速為80-500轉(zhuǎn)/分鐘，優(yōu)選90-300轉(zhuǎn)/分鐘。
【文檔編號(hào)】B29C47/92GK103571105SQ201310547351
【公開(kāi)日】2014年2月12日 申請(qǐng)日期:2013年11月6日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月6日
【發(fā)明者】馬丕明, 蔣元章, 陳明清, 東為富, 許允生, 徐鵬武 申請(qǐng)人:江南大學(xué)