一種環(huán)保型高熱穩(wěn)定性cpvc組合物的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 一種環(huán)保型高熱穩(wěn)定性CPVC組合物，屬于塑料加工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及環(huán)保型高 熱穩(wěn)定性CPVC組合物。
【背景技術(shù)】
[0002] CPVC樹(shù)脂的氯含量較高，具有強(qiáng)度高，維卡軟化溫度高，耐酸堿腐蝕等優(yōu)點(diǎn)，使之 能夠應(yīng)用于熱水輸送，化工用熱酸堿液輸送等領(lǐng)域。CPVC樹(shù)脂的熱穩(wěn)定性能比PVC樹(shù)脂差， 樹(shù)脂本身粘度大，更易脫氯分解，PVC樹(shù)脂加工時(shí)所用穩(wěn)定劑的種類(lèi)和用量很難滿足CPVC 樹(shù)脂的加工要求。這就要求所用穩(wěn)定劑的種類(lèi)和用量能夠提供足夠的熱穩(wěn)定性能來(lái)維持 CPVC的連續(xù)加工。
[0003] CN 101880429A公開(kāi)了高韌耐熱耐老化氯化聚氯乙烯合金材料及其制備方法， 以鉛鹽基類(lèi)熱穩(wěn)定劑、復(fù)合鉛鹽類(lèi)熱穩(wěn)定劑、脂肪酸鹽類(lèi)熱穩(wěn)定劑、稀土類(lèi)熱穩(wěn)定劑、有機(jī) 錫類(lèi)熱穩(wěn)定劑中的一種、兩種或兩種以上的混合物作為熱穩(wěn)定劑，輔以增韌劑、加工助劑、 耐熱改性劑、抗氧劑制得韌性、耐熱性能、耐老化性能較好的CPVC合金材料，該發(fā)明制得 的CPVC合金材料的維卡軟化點(diǎn)為104~119°C，拉伸強(qiáng)度為45飛4MPa，缺口沖擊強(qiáng)度可提高 200 %以上。鉛鹽穩(wěn)定劑會(huì)對(duì)生產(chǎn)工人、使用者和環(huán)境造成危害。
[0004] CN 1886455A公開(kāi)了一種具有良好沖擊強(qiáng)度和熱穩(wěn)定性及光滑表面的CPVC組合 物，以硅鋁酸鹽沸石，有機(jī)錫作為穩(wěn)定體系，硅氧烷一丙烯酸類(lèi)共聚物作為抗沖改性劑。制 得CPVC組合物的動(dòng)態(tài)熱穩(wěn)定時(shí)間（DTS)為l(Tl4min。但有機(jī)錫會(huì)造成組合物制品維卡軟 化溫度下降。
[0005] CN 1970616A公開(kāi)了一種提高氯化聚氯乙烯樹(shù)脂熱穩(wěn)定性的方法，在加工過(guò)程中 加入鈣/鋅復(fù)合穩(wěn)定劑和水滑石的混合物，以提高CPVC樹(shù)脂加工過(guò)程中的熱穩(wěn)定性。水 滑石的加入雖然可延長(zhǎng)CPVC樹(shù)脂的熱穩(wěn)定時(shí)間，但會(huì)增加制品的初期著色，降低制品的白 度。
[0006] 從目前技術(shù)情況來(lái)看，鉛鹽穩(wěn)定劑能夠?yàn)镃PVC加工提供足夠的穩(wěn)定效果，同時(shí)制 品的維卡軟化溫度較高。但鉛鹽穩(wěn)定劑對(duì)環(huán)境和人體的危害是顯而易見(jiàn)的。有機(jī)錫穩(wěn)定劑 的穩(wěn)定效率很1?，適量增加有機(jī)錫穩(wěn)定劑的量可以滿足CPVC的成型加工，但有機(jī)錫會(huì)大幅 度降低CPVC制品的維卡軟化溫度。因此，目前CPVC行業(yè)亟需一種環(huán)保、穩(wěn)定效果好、對(duì)制 品維卡軟化溫度降低幅度小的熱穩(wěn)定劑。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是：克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種在提高組合物熱穩(wěn) 定性能的同時(shí)，保持制品具有較高的維卡軟化溫度一種環(huán)保型高熱穩(wěn)定性CPVC組合物。
[0008] 本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：該環(huán)保型高熱穩(wěn)定性CPVC組合物， 其特征在于：組合物的重量份組成為氯含量為659Γ68%的氯化聚氯乙烯樹(shù)脂100份，鈣鋅熱 穩(wěn)定劑3. (Γ5. 0份，空心分子篩結(jié)構(gòu)的錫酸鋅I. (Γ3. 0份，抗沖改性劑5. (Γ10. 0份，加工流 動(dòng)改性劑5. O份，內(nèi)潤(rùn)滑劑0. 5~1. O份，外潤(rùn)滑劑I. (Tl. 5份，碳酸鈣15份，鈦白粉2. O份。
[0009] 優(yōu)選的，所述的氯化聚氯乙烯樹(shù)脂為氯含量質(zhì)量分?jǐn)?shù)67%的氯化聚氯乙烯樹(shù)脂。 氯化聚氯乙烯樹(shù)脂不穩(wěn)定，易分解。本發(fā)明考慮到所使用的鈣鋅穩(wěn)定劑與錫酸鋅的復(fù)合穩(wěn) 定劑的穩(wěn)定效果，選用空心分子篩結(jié)構(gòu)的錫酸鋅。
[0010] 所述鈣鋅熱穩(wěn)定劑為德國(guó)熊牌鈣鋅熱穩(wěn)定劑R 8965。本發(fā)明所用的主要穩(wěn)定劑為 錫酸鋅，又由于錫酸鋅的價(jià)格較高，為降低組合物的成本，本發(fā)明采用鈣鋅穩(wěn)定劑與錫酸鋅 的復(fù)合穩(wěn)定劑，能夠滿足CPVC樹(shù)脂在加工過(guò)程中對(duì)熱穩(wěn)定性頗為苛刻的要求，制品具有較 高的白度和維卡軟化溫度。鈣鋅穩(wěn)定劑與錫酸鋅的復(fù)合穩(wěn)定劑不但降低了成本，還在提高 組合物熱穩(wěn)定性能的同時(shí)，保持制品具有較高的維卡軟化溫度。
[0011] 優(yōu)選的，所述的空心分子篩結(jié)構(gòu)的錫酸鋅，其內(nèi)部孔徑在〇. 4~2. Onm，且顆粒粒徑 在2~4 μ m。錫酸鋅的分子式為ZnSnO3，錫酸鋅的顆粒有立方緊密堆積結(jié)構(gòu)、球形結(jié)構(gòu)、八面 體結(jié)構(gòu)、針狀結(jié)構(gòu)、線狀結(jié)構(gòu)和空心分子篩結(jié)構(gòu)。錫酸鋅，尤其是具有空心分子篩結(jié)構(gòu)，且內(nèi) 部孔徑大于等于0. 4nm和顆粒粒徑小于等于4 μ m的錫酸鋅可以有效提高CPVC組合物的熱 穩(wěn)定性能，較好的抑制制品的初期著色，且能夠保持制品具有較高的維卡軟化溫度。錫酸鋅 的鋅基能夠取代CPVC分子鏈上的不穩(wěn)定氯原子，阻止CPVC脫氯形成多烯結(jié)構(gòu)和自由基； 錫酸基能夠吸收CPVC分解產(chǎn)生的HCl氣體，從而阻止HCl對(duì)CPVC樹(shù)脂的催化降解。因此 錫酸鋅具有高效穩(wěn)定CPVC的作用。顆粒粒徑小的空心分子篩結(jié)構(gòu)的錫酸鋅由于其比表面 積大，單位重量的體積濃度大，與物料接觸面積大，更有助于錫酸鋅取代不穩(wěn)定氯原子，與 CPVC分解產(chǎn)生的HCl接觸反應(yīng)，且空心分子篩結(jié)構(gòu)的錫酸鋅能夠與進(jìn)入空心腔內(nèi)的HCl反 應(yīng)，造成空腔內(nèi)外HCl的濃度差，從而進(jìn)一步吸收HC1。這使得具有空心分子篩結(jié)構(gòu)，內(nèi)部孔 徑大于等于0. 4nm，顆粒粒徑小于等于4μ m的錫酸鋅比普通立方緊密堆積結(jié)構(gòu)的錫酸鋅穩(wěn) 定效率更1?。
[0012] 在本發(fā)明中抗沖改性劑可以使用MBS抗沖改性劑、丙烯酸酯類(lèi)抗沖改性劑、橡膠 類(lèi)抗沖改性劑。
[0013] 優(yōu)選的，所述的抗沖改性為丙烯酸酯類(lèi)抗沖改性劑。丙烯酸酯類(lèi)抗沖改性劑與氯 化聚氯乙烯樹(shù)脂結(jié)合更牢固。丙烯酸酯類(lèi)抗沖改性劑的鏈長(zhǎng)度與空心分子篩結(jié)構(gòu)的錫酸鋅 能夠良好結(jié)合，形成良好的耐候效果。使得丙烯酸酯類(lèi)抗沖改性劑的不易析出，CPVC組合 物的高熱穩(wěn)定性更好，使用更環(huán)保。
[0014] 在本發(fā)明中加工流動(dòng)改性劑可以使用聚甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈-苯乙烯共聚 物、乙烯-醋酸乙烯共聚物。
[0015] 優(yōu)選的，所述的加工流動(dòng)改性劑為丙烯腈-苯乙烯共聚物。丙烯腈-苯乙烯共聚 物作為加工流動(dòng)改性劑氯化聚氯乙烯樹(shù)脂結(jié)合更牢固。對(duì)氯化聚氯乙烯樹(shù)脂的流動(dòng)改性效 果更好，能更有效的降低粘度，成型更平穩(wěn)，產(chǎn)品質(zhì)量更穩(wěn)定。
[0016] 在本發(fā)明中內(nèi)潤(rùn)滑劑可以選用硬脂酸鹽類(lèi)、季戊四醇酯類(lèi)、丙烯酸酯類(lèi)。
[0017] 優(yōu)選的，所述的內(nèi)潤(rùn)滑劑為硬脂酸鈣。硬脂酸鈣作為內(nèi)潤(rùn)滑劑能更有效減少氯化 聚氯乙烯分子鏈間內(nèi)摩擦力。與氯化聚氯乙烯的相容性更好，可以均勻分散到它的分子鏈 之間，從而減少分子鏈的內(nèi)摩擦，提高聚合物的流動(dòng)性，改進(jìn)制品表面光