專利名稱：：一種聚氯乙烯組合物及其透明管材的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及高分子材料
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及透明材料
技術(shù)領(lǐng)域：
，尤其涉及一種聚氯乙烯組合物及其透明管材。
背景技術(shù)：
：透明高分子材料是指在日常光線中透光率在80%以上的高分子材料，具有特有的光學(xué)性能，在光學(xué)部件、包裝、建筑、醫(yī)療用品、光導(dǎo)纖維和光盤材料等很多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用?，F(xiàn)有普遍使用的透明材料主要是PC、PET、PS、PMMA等工程塑料，造價(jià)高，主要用于光學(xué)鏡頭、玻璃制品、包裝容器等場(chǎng)合，用于管材方面的比較少，用于硬質(zhì)耐老化透明管材的就更少。聚氯乙烯(PVC)來(lái)源廣泛，設(shè)備投資少，價(jià)格便宜，可針對(duì)不同的用途及性能要求調(diào)整配方達(dá)到用戶的要求和最佳的性價(jià)比，因此采用聚氯乙烯樹(shù)脂制作的透明制品被廣泛使用。我國(guó)PVC透明粒料的生產(chǎn)始于80年代末，目前已有較大規(guī)模的發(fā)展，然而PVC透明料屬于硬質(zhì)PVC，直接加工十分困難，因此要生產(chǎn)出滿足衛(wèi)生性、透明性、抗沖性和加工性能要求的混配料，就必須加入多種助劑，從而導(dǎo)致PVC透明料的生產(chǎn)配方比較復(fù)雜。目前，對(duì)于PVC透明料中的主要成分，有很多要求，如衛(wèi)生性、高熱穩(wěn)定性、要求白度大于85%、少魚(yú)眼和黑黃點(diǎn)等等。PVC透明料中的常規(guī)配料有抗沖性劑、增塑劑、內(nèi)/外潤(rùn)滑劑和著色劑等。PVC透明料的塑料加工過(guò)程復(fù)雜且技術(shù)性很強(qiáng)，配方中涉及到的助劑種類很多(最多時(shí)可達(dá)十幾種)，各種助劑相互影響、相互制約，因而配方較為復(fù)雜，尤其是面對(duì)不同設(shè)備類型、不同加工條件和需求的時(shí)候，要采取不同的配方，對(duì)配方中的各物質(zhì)選擇及其用量進(jìn)行調(diào)整，工作量很大，成本高。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種可滿足多種用戶需求、適應(yīng)不同設(shè)備類型和加工條件的，可加工制備得到高透明耐老化硬質(zhì)聚氯乙烯管材的聚氯乙烯組合物。本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供由上述聚氯乙烯組合物制備的透明管材。本發(fā)明的上述目的是通過(guò)如下方案予以實(shí)現(xiàn)的—種聚氯乙烯組合物，該組合物由如下重量份數(shù)的各組分組成PVC樹(shù)脂100;熱穩(wěn)定劑1.05.0;潤(rùn)滑助劑0.22;加工改性助劑13;抗沖改性劑25;消色齊U0.010.08;抗老化劑0.20.6;增塑齊U010。上述聚氯乙烯組合物中，PVC樹(shù)脂粉的品質(zhì)對(duì)產(chǎn)品透明性的影響較大，需選用高白度、少魚(yú)眼、衛(wèi)生級(jí)別的樹(shù)脂粉，例如臺(tái)塑的S-65樹(shù)脂粉、S-60樹(shù)脂粉就比較適合透明產(chǎn)品的擠出。PVC樹(shù)脂在高溫加工時(shí)，會(huì)發(fā)生劇烈降解，導(dǎo)致制品變色、物理力學(xué)性能下降，因此必須加入熱穩(wěn)定劑來(lái)改善這些缺陷。本發(fā)明的聚氯乙烯組合物中，熱穩(wěn)定劑選用無(wú)毒穩(wěn)定劑，如有機(jī)錫熱穩(wěn)定劑或鈣鋅類熱穩(wěn)定劑；所述有機(jī)錫熱穩(wěn)定劑可選擇任何一種常用的有機(jī)錫化合物，如月桂酸酯類，馬來(lái)酸酯類和硫醇類；所述鈣鋅類熱穩(wěn)定劑可選擇任何一種常用的鈣鋅類熱穩(wěn)定劑。上述聚氯乙烯組合物中，潤(rùn)滑助劑的作用在于降低PVC加工過(guò)程中分子之間及其與加工設(shè)備之間的摩擦，從而改善樹(shù)脂的流動(dòng)性，提高制品的透明度及光潔度；本發(fā)明的潤(rùn)滑劑選擇聚乙烯蠟、氧化聚乙烯蠟、石蠟、酯蠟或費(fèi)托蠟中的一種或者一種以上的混合物。潤(rùn)滑劑的用量需控制在2份以內(nèi)，以免造成產(chǎn)品霧度較大，影響透明性。上述聚氯乙烯組合物中，加工改性助劑可促進(jìn)樹(shù)脂熔融、改善熔體流變性能及賦予潤(rùn)滑功能的作用；本發(fā)明的加工改性劑選擇PA-40。純PVC制品往往沖擊性能較差，不能滿足生產(chǎn)透明制品的要求，在聚氯乙烯配方中加入抗沖改性劑可解決這一問(wèn)題?？箾_改性劑的選擇要合適，要與PVC樹(shù)脂的折光率相近，有利于材料透明性的提高。本發(fā)明的抗沖改性劑選擇任何一種核_殼聚合物，如ACR類(丙烯酸酯類)、MBS類(甲基丙烯酸甲酯、丁二烯和苯乙烯的三元共聚物)或CPE(氯化聚乙烯)。其中MBS類有利于透明性能的提高，商品名為B610、B51的使用效果較好。PVC在加工過(guò)程中往往伴有少量共軛雙鍵的產(chǎn)生，所得制品往往會(huì)呈現(xiàn)黃色，不能達(dá)到透明要求，因此需要在配方中加入消色劑來(lái)減少制品中的黃色；本發(fā)明的消色劑選擇常用的群青、透明蘭、酞青、紫羅蘭或熒光增白劑等各種系列消色劑。上述聚氯乙烯組合物中，抗老化劑的作用是增強(qiáng)管材的耐老化性能；本發(fā)明的抗老化劑選擇紫外光吸收劑或抗氧劑中的任意一種，或兩者的混合物；所述抗氧劑選自抗氧劑1076、抗氧劑1010、抗氧劑DLTP、抗氧劑DSTP、抗氧劑ODP或雙酚A;所述紫外光吸收劑選自UV531。上述聚氯乙烯組合物中，增塑劑具有良好的光穩(wěn)定性及改善熔體流動(dòng)性的功能；本發(fā)明的增塑劑選擇環(huán)氧大豆油或DOP類(鄰苯二甲酸酯類)。上述聚氯乙烯組合物，其適用性很廣，可滿足多種用戶需求、適應(yīng)不同設(shè)備類型和加工條件，使用時(shí)可將上述配方中的各組分直接混配成粉料經(jīng)錐形雙螺桿、平行雙螺桿造粒，注塑成型。硬質(zhì)PVC透明管材的制備方法多采用高速混合機(jī)(熱混機(jī))將原料進(jìn)行混合，然后排入低速混合機(jī)(冷混機(jī))中冷卻，經(jīng)錐形雙螺桿、平行雙螺桿造粒，注塑成型。上述聚氯乙烯透明管材制備過(guò)程中，將聚氯乙烯組合物中的各組分先通過(guò)熱混機(jī)進(jìn)行高速熱混處理，加料量為熱混缸容量的70%為宜，熱混至105125°C(優(yōu)選120°C)，然后排入冷混機(jī)中將混合好的物料進(jìn)行冷卻，冷混到406(TC(優(yōu)選45tO出料，經(jīng)錐形雙螺桿、平行雙螺桿造粒，注塑成型。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果1.本發(fā)明人對(duì)聚氯乙烯組合物的配方進(jìn)行優(yōu)化選擇，得到一種新的聚氯乙烯組合物，該組合物能滿足多種用戶需求、適應(yīng)不同設(shè)備類型和加工條件，可制備得到高質(zhì)量、高透明、低成本、耐老化的硬質(zhì)聚氯乙烯管件；2.本發(fā)明的聚氯乙烯透明管材呈均勻透明色澤，內(nèi)壁光滑，不易結(jié)垢，不影響流速，可清楚了解管內(nèi)部流體輸送方向及狀況，方便系統(tǒng)監(jiān)控；3.本發(fā)明的聚氯乙烯透明管材可加套于輸送重要或危險(xiǎn)化學(xué)品管路外，具有監(jiān)視及保護(hù)作用，而且具有優(yōu)良的抗老化性能，能用于戶外場(chǎng)合；4.本發(fā)明的聚氯乙烯透明管材，其制備方法簡(jiǎn)便快捷，不需要特殊工具及專業(yè)人員，有利于大規(guī)模的工業(yè)化生產(chǎn)。圖1為工業(yè)上制備本發(fā)明聚氯乙烯透明管材的制備工藝流程圖。具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的描述，但具體實(shí)施例并不對(duì)本發(fā)明做任何限定。工業(yè)上制備本發(fā)明的聚氯乙烯管材，其制備工藝如圖1所示先按配方準(zhǔn)確稱量PVC樹(shù)脂粉和各種助劑，并進(jìn)行總量自檢(檢查配方料的實(shí)際稱料總重量與理論需稱量總量是否相符，保證稱量正確)，然后加入熱混機(jī)中高溫捏合，然后通過(guò)冷混機(jī)將混合好的物料進(jìn)行冷混降溫，排料到造粒機(jī)中，依次經(jīng)過(guò)造粒、注塑機(jī)、加熱塑化和注塑后，冷卻定型，得到聚氯乙烯透明管材成品，對(duì)成品進(jìn)行質(zhì)量檢查，合格產(chǎn)品就包裝入庫(kù)，不合格的成品經(jīng)報(bào)廢破碎后，作為聚氯乙烯管材制備中的助劑回收利用。實(shí)施例1本實(shí)施例的聚氯乙烯透明組合物，其各組分及其重量份數(shù)如下所示PVC樹(shù)脂100;有機(jī)錫T-178A(熱穩(wěn)定劑)1.8;G60(內(nèi)潤(rùn)滑劑)0.6;聚乙烯蠟(潤(rùn)滑助劑)0.8;PA-40(加工改性助劑)2.0;B610(抗沖改性劑)3;群青(消色劑)0.01;UV531(紫外線吸收劑)0.3;抗氧劑10100.2;DOP(增塑劑)5。將上述各組分稱量后加入到熱混機(jī)中，混合到約ll(TC時(shí)轉(zhuǎn)入冷混，降溫至約45°C出料，得到基本均勻的混配料，然后將所得的混配料經(jīng)造粒得到透明粒料，經(jīng)注塑機(jī)注塑成型透明PVC管件，具體注塑參數(shù)見(jiàn)表l，對(duì)得到的管件進(jìn)行各種主要性能測(cè)試，測(cè)試結(jié)果如表4所示。表1注塑加工參數(shù)表<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>實(shí)施例2本實(shí)施例的聚氯乙烯透明組合物，其各組分及其重量份數(shù)如下所示PVC樹(shù)脂100;有機(jī)錫T-178A(熱穩(wěn)定劑)2.2;G60(內(nèi)潤(rùn)滑劑)0.5;聚乙烯蠟(潤(rùn)滑助劑)1.0;PA-40(加工改性助劑)1.5;B610(抗沖改性劑)5;群青(消色劑)0.015;UV531(紫外線吸收劑)0.4;抗氧劑10100.2;環(huán)氧大豆油7。將上述各組分稱量后加入到熱混機(jī)中，混合到約115t:時(shí)轉(zhuǎn)入冷混，降溫至約45°C出料，得到基本均勻的混配料，然后將所得的混配料經(jīng)造粒得到透明粒料，經(jīng)注塑機(jī)注塑成型透明PVC管件，具體注塑參數(shù)見(jiàn)表2，對(duì)得到的管件進(jìn)行各種主要性能測(cè)試，測(cè)試結(jié)果如表4所示。表2注塑加工參數(shù)表<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>實(shí)施例3本實(shí)施例的聚氯乙烯透明組合物，其各組分及其重量份數(shù)如下所示PVC樹(shù)脂100;有機(jī)錫T-178A(熱穩(wěn)定劑)2.5;G60(內(nèi)潤(rùn)滑劑)0.8;聚乙烯蠟(潤(rùn)滑劑)1.0;PA-40(加工改性助劑)1.0;B610(抗沖改性劑)4;群青(消色劑)0.01;UV531(紫外線吸收劑)0.4;抗氧劑10100.2;環(huán)氧大豆油(增塑劑)4。將上述各組分稱量后加入到熱混機(jī)中，混合到約115°C時(shí)轉(zhuǎn)入冷混，降溫至約45°C出料，得到基本均勻的混配料，然后將所得的混配料經(jīng)造粒得到透明粒料，經(jīng)注塑機(jī)注塑成型透明PVC管件，具體注塑參數(shù)見(jiàn)表3，對(duì)得到的管件進(jìn)行各種主要性能測(cè)試，測(cè)試結(jié)果如表4所示。表3注塑加工參數(shù)表<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>從表4可以看出，采用本發(fā)明的聚氯乙烯透明組合物，以及相應(yīng)的生產(chǎn)工藝，制備所得聚氯乙烯管件其各項(xiàng)性能指標(biāo)均較好。權(quán)利要求一種聚氯乙烯組合物，其特征在于該組合物由如下重量份數(shù)的各組分組成PVC樹(shù)脂100；熱穩(wěn)定劑1.0～5.0；潤(rùn)滑助劑0.2～2；加工改性助劑1～3；抗沖改性劑2～5；消色劑0.01～0.08；抗老化劑0.2～0.6；增塑劑0～10。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述聚氯乙烯組合物，其特征在于所述熱穩(wěn)定劑為有機(jī)錫熱穩(wěn)定劑或鈣鋅類熱穩(wěn)定劑。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述聚氯乙烯組合物，其特征在于所述潤(rùn)滑助劑為聚乙烯蠟、氧化聚乙烯蠟、石蠟、酯蠟或費(fèi)托蠟中的一種或者一種以上的混合物。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述聚氯乙烯組合物，其特征在于所述加工改性劑為PA-40。5.根據(jù)權(quán)利要求l所述聚氯乙烯組合物，其特征在于所述抗沖改性劑為核-殼聚合物。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述聚氯乙烯組合物，其特征在于所述抗沖改性劑為丙烯酸酯類、甲基丙烯酸甲酯、丁二烯和苯乙烯的三元共聚物或氯化聚乙烯。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述聚氯乙烯組合物，其特征在于所述消色劑為群青、透明蘭、酞青、紫羅蘭或熒光增白劑。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述聚氯乙烯組合物，其特征在于所述抗老化劑為紫外光吸收劑或抗氧劑中的任意一種，或兩者的混合物。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述聚氯乙烯組合物，其特征在于所述增塑劑為環(huán)氧大豆油或鄰苯二甲酸酯類。10.—種聚氯乙烯透明管材，其特征在于，該聚氯乙烯透明管材是將權(quán)利要求1所述聚氯乙烯組合物中的各組分先通過(guò)熱混機(jī)進(jìn)行高速熱混處理，熱混至105125。C，然后排入冷混機(jī)中將混合好的物料進(jìn)行冷卻，冷混到406(TC出料，加入擠出機(jī)中，擠出成型制備而得。全文摘要本發(fā)明公開(kāi)一種聚氯乙烯組合物及其透明管材，該聚氯乙烯組合物按重量份數(shù)計(jì)，由100份的PVC樹(shù)脂、1.0～5.0份的熱穩(wěn)定劑、0.2～2份的潤(rùn)滑助劑、1～3份的加工改性助劑、2～5份的抗沖改性劑、0.01～0.08份的消色劑、0.2～0.6份的抗老化劑和0～10份的增塑劑組成。將聚氯乙烯組合物經(jīng)高速熱混和低速冷混后擠出成型制備得到聚氯乙烯透明管材，該管材呈均勻透明色澤，內(nèi)壁光滑，不易結(jié)垢，可加套于輸送重要或危險(xiǎn)化學(xué)品管路外，具有監(jiān)視及保護(hù)作用，而且具有優(yōu)良的抗老化性能，能用于戶外場(chǎng)合。本發(fā)明的聚氯乙烯透明管材，其制備方法簡(jiǎn)便快捷，不需要特殊工具及專業(yè)人員，有利于大規(guī)模的工業(yè)化生產(chǎn)。文檔編號(hào)C08K5/57GK101696308SQ20091019336公開(kāi)日2010年4月21日申請(qǐng)日期2009年10月27日優(yōu)先權(quán)日2009年10月27日發(fā)明者湯毅,陳濤申請(qǐng)人:廣東聯(lián)塑科技實(shí)業(yè)有限公司;