專利名稱：一種利用二氧化鈦維持pvc穩(wěn)定性的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明具體涉及一種利用二氧化鈦維持PVC穩(wěn)定性的方法。
背景技術(shù)：
PVC是當(dāng)今世界上最重要和用途最廣泛的熱塑性塑料之一，這是因?yàn)槠渚哂泻芏嗵厥獾膬?yōu)點(diǎn)，如成本低、加工性能好、容易改性、耐化學(xué)腐蝕和阻燃性能優(yōu)異等。正是這些優(yōu)良的性能使PVC材料被廣泛地應(yīng)用在戶外(如門窗、水管等)。PVC制品在戶外使用，會(huì)受到各種環(huán)境因素的影響，尤其是受熱和紫外光作用時(shí)會(huì)發(fā)生降解。伴隨熱降解和光降解，PVC會(huì)失去光澤、變色和龜裂等，從而使其性能下降，最后失去使用價(jià)值。TiO2作為一種白色顏料和紫外光屏蔽劑，廣泛用于PVC制品中。在PVC中加入TiO2，可提高制品的耐光性，延長(zhǎng)使用壽命。這是因?yàn)門iO2具有高的折射率，對(duì)光有很強(qiáng)的散射效果，同時(shí)能夠吸收紫外光，從而保護(hù)聚合物，阻止其在戶外光降解。關(guān)于TiO2對(duì)PVC的紫外光穩(wěn)定有大量的文獻(xiàn)報(bào)道， 但是TiO2對(duì)PVC的熱穩(wěn)定作用卻很少有報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種利用二氧化鈦維持PVC穩(wěn)定性的方法，本發(fā)明通過剛果紅法實(shí)驗(yàn)研究了不同種類和用量的二氧化鈦(TiO2)對(duì)使用復(fù)合鉛鹽穩(wěn)定劑的硬質(zhì)聚氯乙烯(PVC-U)脫氯化氫反應(yīng)的影響，同時(shí)研究了不同用量的TiO2對(duì)使用不同熱穩(wěn)定劑的PVC-U脫氯化氫反應(yīng)的影響。1. 一種利用二氧化鈦維持PVC穩(wěn)定性的方法，其特征在于試樣的制備工藝為將雙輥煉塑機(jī)輥筒洗干凈，升溫至160 180°C，啟動(dòng)雙輥煉塑機(jī)，將混好的試樣倒入輥筒內(nèi)進(jìn)行混煉。當(dāng)粉料不脫落，即包輥呈透明狀后先后打三角包、枕頭包各3個(gè)。隨后調(diào)小輥距薄通2 3次，下片測(cè)試。2.步驟I所述的PVC的基本配方PVC，100份；CPE，10份；復(fù)合鉛鹽穩(wěn)定劑，3份；TiO2，變品種、變用量。PVC, 100份；CPE, 10份；Ca/Zn穩(wěn)定劑，3份;Ti02 (R930)，變用量。3.步驟I所述的將混煉好的料剪成粒狀，分成2. 5 g/份，裝入預(yù)先洗凈并烘干的試管中，高度為30 mm ;將長(zhǎng)30 mm、寬10 mm的剛果紅試紙卷成圈放入試管中，使剛果紅試紙的底邊距試樣表面40 mm，塞上橡膠塞。4.步驟3所述的剛果紅試紙初始變色溫度和完全變色溫度的測(cè)試方法將試管浸入油浴中，浸入深度是使試樣的表面與油浴面在同一水平上，然后將油浴升溫，當(dāng)油浴溫度升至60°C時(shí)，控制升溫速度，以2°C/min繼續(xù)升溫。當(dāng)觀察到剛果紅試紙下端呈現(xiàn)藍(lán)色時(shí)，記錄此時(shí)油浴中的溫度，此溫度即為剛果紅試紙初始變色溫度；當(dāng)觀察到剛果紅試紙完全呈現(xiàn)藍(lán)色時(shí)，記錄此時(shí)油浴中的溫度，此溫度即為剛果紅試紙完全變色溫度。5.步驟3所述的剛果紅試紙初始變色時(shí)間和完全變色時(shí)間的測(cè)試方法將油浴溫度控制在(190±2)°C，把裝有試樣的試管浸入油浴中，使試樣的表面與油面齊平。當(dāng)觀察到剛果紅試紙下端呈現(xiàn)藍(lán)色時(shí)，記錄此時(shí)間，此時(shí)間即為剛果紅試紙初始變色時(shí)間；當(dāng)觀察到剛果紅試紙完全呈現(xiàn)藍(lán)色時(shí)，記錄此時(shí)間，此時(shí)間即為剛果紅試紙完全變色時(shí)間。6.步驟I所述的不同種類和用量的TiO2對(duì)PVC-U的熱穩(wěn)定性是有影響的。在復(fù)合鉛鹽穩(wěn)定體系中，金紅石型TiO2會(huì)導(dǎo)致PVC-U的熱穩(wěn)定性下降，而銳鈦型TiO2會(huì)提高PVC-U的熱穩(wěn)定性。7.步驟I所述的TiO2在復(fù)合鉛鹽熱穩(wěn)定體系中會(huì)導(dǎo)致PVC-U的熱穩(wěn)定性下降，而在Ca/Zn穩(wěn)定體系中，則能提高PVC-U的熱穩(wěn)定性。本發(fā)明采用剛果紅法研究了不同種類和用量的TiO2對(duì)使用復(fù)合鉛鹽熱穩(wěn)定劑的PVC-U脫氯化氫反應(yīng)的影響，同時(shí)還研究了不同用量的TiO2對(duì)使用不同熱穩(wěn)定劑的PVC-U脫氯化氫反應(yīng)的影響。



圖1不同種類和用量的TiO2對(duì)PVC-U剛果紅試紙初始變色溫度的影響。圖2不同種類和用量的TiO2對(duì)PVC-U剛果紅試紙完全變色溫度的影響。圖3不同種類和用量的TiO2對(duì)PVC-U剛果紅試紙初始變色時(shí)間的影響。圖4不同種類和用量的TiO2對(duì)PVC-U剛果紅試紙完全變色時(shí)間的影響。圖5 TiO2對(duì)使用不同熱穩(wěn)定劑的PVC-U剛果紅試紙初始變色溫度的影響。圖6 TiO2對(duì)使用不同熱穩(wěn)定劑的PVC-U剛果紅試紙完全變色溫度的影響。
具體實(shí)施例方式下面的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)說明，但對(duì)本發(fā)明沒有限制。實(shí)施例1
本實(shí)施例說明不同種類和用量的TiO2對(duì)PVC-U剛果紅試紙初始變色溫度和完全變色溫度的影響，結(jié)果如圖1和圖2所示。由圖1和圖2可知，R930是日本石原產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社采用硫酸法生產(chǎn)的典型的金紅石型TiO2，后處理使用了鋁化合物，隨著其用量的增加，剛果紅試紙初始變色溫度和完全變色溫度不斷地下降。當(dāng)加入量為8份時(shí)，初始變色溫度由未加TiO2時(shí)的211°C下降到206°C，下降了 5°C ;完全變色溫度由未加TiO2時(shí)的221°C下降到214°C，下降了 7V。這說明，R930在添加量小時(shí)，對(duì)PVC-U的熱穩(wěn)定性是沒有影響的，但是超過6份后，可能會(huì)導(dǎo)致PVC-U的熱穩(wěn)定性下降。R966是四川龍蟒集團(tuán)有限責(zé)任公司采用硫酸法工藝生產(chǎn)的高檔金紅石型TiO2，使用了鋯、鋁、特殊有機(jī)物包覆處理，隨著其用量的增加，剛果紅試紙初始變色溫度和完全變色溫度變化很小。NR950、NR950C和NR950CT都是南京鈦白有限責(zé)任公司采用硫酸法生產(chǎn)的金紅石型TiO2，但是后處理工藝不同NR950加人到PVC-U中，剛果紅試紙初始變色溫度和完全變色溫度都出現(xiàn)了下降現(xiàn)象，特別是初始變色溫度，在加入量為2份時(shí)就下降了 5°C。這說明，NR950的加入會(huì)導(dǎo)致PVC-U的熱穩(wěn)定性下降，NR950C對(duì)PVC-U熱穩(wěn)定性影響不大，然而NR950CT卻在一定程度上提高了 PVC-U的熱穩(wěn)定性能。隨著NR950CT用量的增加，剛果紅試紙初始變色溫度和完全變色溫度都不斷地增加，在添加量在12份時(shí)，初始變色溫度增加了4。。。實(shí)施例2本實(shí)施例說明不同種類和用量的Ti02對(duì)PVC-U剛果紅試紙初始變色時(shí)間和完全變色時(shí)間的影響，結(jié)果如圖3和圖4所示。從圖3和圖4中可以看出，加入R930、R966和NR950都會(huì)導(dǎo)致剛果紅試紙初始變色時(shí)間和完全變色時(shí)間下降。特別是R966，在加入3份時(shí)，剛果紅試紙初始變色時(shí)間下降了 10 min。對(duì)于R930，在加入3份時(shí)，剛果紅試紙完全變色時(shí)間下降了近20 min。這說明3種TiO2的加入均會(huì)導(dǎo)致PVC熱穩(wěn)定性的下降。NR950C的加入對(duì)剛果紅試紙初始變色時(shí)間和完全變色時(shí)間的影響不大，但是隨著添加量的進(jìn)一步加大，剛果紅試紙初始變色時(shí)間和完全變色時(shí)間有一定程度的下降。加入NR950CT，剛果紅試紙初始變色時(shí)間和完全變色時(shí)間會(huì)隨著添加量的增加不斷增加，這個(gè)結(jié)果和剛果紅試紙初始變色溫度和完全變色溫度相一致，可能和其后處理中使用了 TMP有關(guān)。銳鈦型的NA100仍然會(huì)導(dǎo)致剛果紅試紙初始變色時(shí)間和完全變色時(shí)間不斷增加，而且延長(zhǎng)的時(shí)間比使用金紅石型TiO2的要長(zhǎng)。實(shí)施例3
本實(shí)施例說明相同型號(hào)TiO2對(duì)不同熱穩(wěn)定劑穩(wěn)定的PVC-U剛果紅試紙初始變色溫度 和完全變色溫度的影響，本文中選擇R930，研究其不同用量對(duì)使用復(fù)合鉛鹽穩(wěn)定劑和Ca/Zn穩(wěn)定劑的PVC-U脫氯化氫反應(yīng)的影響，結(jié)果見圖5和圖6。從圖5和圖6中可以看出，Ca/Zn穩(wěn)定劑的剛果紅試紙初始變色溫度和完全變色溫度小于復(fù)合鉛鹽穩(wěn)定劑。不同的是，在Ca/Zn穩(wěn)定體系中，隨著TiO2用量的增加，剛果紅試紙初始變色溫度和完全變色溫度不斷地增加。在TiO2添加量為15份時(shí)，剛果紅試紙初始變色溫度和完全變色溫度分別為209°C和216°C ;未添加TiO2時(shí)，剛果紅試紙初始變色溫度和完全變色溫度分別為202°C和209°C。在復(fù)合鉛鹽穩(wěn)定體系中，隨著TiO2用量的增加，剛果紅試紙初始變色溫度和完全變色溫度不斷地下降。
權(quán)利要求
1.一種利用二氧化鈦維持PVC穩(wěn)定性的方法，其特征在于將雙輥煉塑機(jī)輥筒洗干凈，升溫至160 180°C，啟動(dòng)雙輥煉塑機(jī)，將混好的試樣倒入輥筒內(nèi)進(jìn)行混煉；當(dāng)粉料不脫落，即包輥呈透明狀后先后打三角包、枕頭包各3個(gè)；隨后調(diào)小輥距薄通2 3次，下片測(cè)試。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于PVC的基本配方PVC，100份；CPE，10份；復(fù)合鉛鹽穩(wěn)定劑，3份；Ti02，變品種、變用量；PVC, 100份；CPE, 10份；Ca/Zn穩(wěn)定劑，3份；TiO2 (R930)，變用量。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于將混煉好的料剪成粒狀，分成2.5 g/份，裝入預(yù)先洗凈并烘干的試管中，高度為30 mm ;將長(zhǎng)30 mm、寬10 mm的剛果紅試紙卷成圈放入試管中，使剛果紅試紙的底邊距試樣表面40 mm，塞上橡膠塞。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于剛果紅試紙初始變色溫度和完全變色溫度的測(cè)試方法將試管浸入油浴中，浸入深度是使試樣的表面與油浴面在同一水平上，然后將油浴升溫，當(dāng)油浴溫度升至60°C時(shí)，控制升溫速度，以2V /min繼續(xù)升溫；當(dāng)觀察到剛果紅試紙下端呈現(xiàn)藍(lán)色時(shí)，記錄此時(shí)油浴中的溫度，此溫度即為剛果紅試紙初始變色溫度；當(dāng)觀察到剛果紅試紙完全呈現(xiàn)藍(lán)色時(shí)，記錄此時(shí)油浴中的溫度，此溫度即為剛果紅試紙完全變色溫度。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于剛果紅試紙初始變色時(shí)間和完全變色時(shí)間的測(cè)試方法將油浴溫度控制在190±2°C,把裝有試樣的試管浸入油浴中，使試樣的表面與油面齊平；當(dāng)觀察到剛果紅試紙下端呈現(xiàn)藍(lán)色時(shí)，記錄此時(shí)間，此時(shí)間即為剛果紅試紙初始變色時(shí)間；當(dāng)觀察到剛果紅試紙完全呈現(xiàn)藍(lán)色時(shí)，記錄此時(shí)間，此時(shí)間即為剛果紅試紙完全變色時(shí)間。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種利用二氧化鈦維持PVC穩(wěn)定性的方法，本發(fā)明通過剛果紅法實(shí)驗(yàn)研究了不同種類和用量的二氧化鈦(TiO2)對(duì)使用復(fù)合鉛鹽穩(wěn)定劑的硬質(zhì)聚氯乙烯(PVC-U)脫氯化氫反應(yīng)的影響，同時(shí)研究了不同用量的TiO2對(duì)使用不同熱穩(wěn)定劑的PVC-U脫氯化氫反應(yīng)的影響。
文檔編號(hào)C08L23/28GK102993594SQ20121030001
公開日2013年3月27日 申請(qǐng)日期2012年8月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月22日
發(fā)明者徐培君 申請(qǐng)人:蘇州寶津塑業(yè)有限公司