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CN107987425A - 一种提高聚氯乙烯共混时界面结合强度的方法 - Google Patents

一种提高聚氯乙烯共混时界面结合强度的方法 Download PDF

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CN107987425A CN201711377428.8A CN201711377428A CN107987425A CN 107987425 A CN107987425 A CN 107987425A CN 201711377428 A CN201711377428 A CN 201711377428A CN 107987425 A CN107987425 A CN 107987425A
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肖独山
李毅
邓士武
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Abstract

本发明公开了一种提高聚氯乙烯共混时界面结合强度的方法，包括如下步骤：将聚氯乙烯、丁苯橡胶、高岭土、硅藻土、滑石粉、蛭石粉、硬质陶土、钛酸四丁酯、叔丁基过氧化氢、氧化锌、氧化镁、氧化聚乙烯蜡、乙酰柠檬酸三丁酯、防老剂高温搅拌，降温继续搅拌得到预混料；向预混料中加入预处理环氧大豆油高温搅拌，降温，送入双辊开炼机中开炼出片，压制成型得到聚氯乙烯塑料。预处理环氧大豆油采用如下工艺制备：将环氧大豆油、甲基丙烯酸混合均匀，加入三苯基膦，升温搅拌，降温，加入端羧基丁腈橡胶搅拌均匀，紫外光固化得到预处理环氧大豆油。本发明操作简单，提高聚氯乙烯塑料中共混分散，物料间界面结合强度高。

Description

一种提高聚氯乙烯共混时界面结合强度的方法
技术领域
本发明涉及聚氯乙烯技术领域，尤其涉及一种提高聚氯乙烯共混时界面结合强度的方法。
背景技术
PVC材料虽然强度较高但普遍存在脆性较大的问题，影响了其应用，为弥补其不足，通常在配方中加入增韧剂来大幅提高PVC材料的韧性，但增韧剂的使用会降低材料的强度、维卡软化温度，为解决此问题，纳米级粒子被应用到PVC材料中，但由于纳米级粒子易团聚，聚合物共混时又存在分散差和界面结合差的问题，从而影响了PVC材料的增强增韧。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种提高聚氯乙烯共混时界面结合强度的方法，操作简单，提高聚氯乙烯塑料中共混分散，物料间界面结合强度高，所得聚氯乙烯塑料流动性好，密度大，热稳定性好，交联程度高，有效提高了强度和维卡软化温度。
本发明提出的一种提高聚氯乙烯共混时界面结合强度的方法，包括如下步骤：
S1、将聚氯乙烯、丁苯橡胶、高岭土、硅藻土、滑石粉、蛭石粉、硬质陶土、钛酸四丁酯、叔丁基过氧化氢、氧化锌、氧化镁、氧化聚乙烯蜡、乙酰柠檬酸三丁酯、防老剂高温搅拌，降温继续搅拌得到预混料；
S2、向预混料中加入预处理环氧大豆油高温搅拌，降温，送入双辊开炼机中开炼出片，压制成型得到聚氯乙烯塑料。
优选地，S1中，聚氯乙烯、丁苯橡胶、高岭土、硅藻土、滑石粉、蛭石粉、硬质陶土、钛酸四丁酯、叔丁基过氧化氢、氧化锌、氧化镁、氧化聚乙烯蜡、乙酰柠檬酸三丁酯、防老剂的重量比为120-140：30-50：15-25：10-20：6-12：6-12：5-9：1-2：3-5：1-2：0.8-1.6：4-8：4-8：4-8。
优选地，S1中，将聚氯乙烯、丁苯橡胶、高岭土、硅藻土、滑石粉、蛭石粉、硬质陶土、钛酸四丁酯、叔丁基过氧化氢、氧化锌、氧化镁、氧化聚乙烯蜡、乙酰柠檬酸三丁酯、防老剂搅拌10-20min，搅拌速度为2000-2400r/min，搅拌温度为125-135℃，降温至55-65℃继续搅拌20-40min，得到预混料。
优选地，S2中，预混料和预处理环氧大豆油的重量比为100-130：4-8。
优选地，S2中，向预混料中加入预处理环氧大豆油搅拌10-20min，搅拌速度为1000-1800r/min，搅拌温度为120-140℃，降温至45-55℃，送入温度为190-200℃双辊开炼机中开炼出片，压制成型得到聚氯乙烯塑料。
优选地，S2中，预处理环氧大豆油采用如下工艺制备：将环氧大豆油、甲基丙烯酸混合均匀，加入三苯基膦，升温搅拌，降温，加入端羧基丁腈橡胶搅拌均匀，紫外光固化得到预处理环氧大豆油。
优选地，S2的预处理环氧大豆油的制备工艺中，环氧大豆油、甲基丙烯酸、三苯基膦、端羧基丁腈橡胶的重量比为6-12：16-22：0.04-0.08：1-2。
优选地，S2中，预处理环氧大豆油采用如下工艺制备：将环氧大豆油、甲基丙烯酸混合均匀，加入三苯基膦，升温至115-125℃搅拌40-60min，降温至55-65℃，加入端羧基丁腈橡胶搅拌均匀，紫外光固化得到预处理环氧大豆油。
本发明所得聚氯乙烯塑料的表观密度高，干流性好，易塑化，熔体流变性好，热稳定性高，具有较大的工业化实施前景。
本发明的预处理环氧大豆油中，以环氧大豆油为原料，在甲基丙烯酸的配合下加入端羧基丁腈橡胶结合，不仅可提高环氧大豆油的增韧效果，而且使产物中含大量的双键，活性高，一方面可与聚氯乙烯、丁苯橡胶有效结合，形成更多的交联网状结构，增强材料的强度和维卡软化温度，另一方面可促使高岭土、硅藻土、滑石粉、蛭石粉、硬质陶土在聚氯乙烯中分散，相互间分散程度高，流动性好，密度大，热稳定性好，物料间界面结合强度高，可有效降低聚氯乙烯的添加量，降低成本，更有利于提高聚氯乙烯的力学性能，同时具有操作简单、易实现工业化的特点。
将本发明所得聚氯乙烯管材进行性能测试：其莫氏硬度为20度，扯断强度大于17Mpa，扯断伸长率大于255％，压缩率小于30％；450℃热风烘制2h，其耐压强度为240度，抗折强度为65度，磨损量为2.2g/cm3。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
一种提高聚氯乙烯共混时界面结合强度的方法，包括如下步骤：
S1、将120kg聚氯乙烯、50kg丁苯橡胶、15kg高岭土、20kg硅藻土、6kg滑石粉、12kg蛭石粉、5kg硬质陶土、2kg钛酸四丁酯、3kg叔丁基过氧化氢、2kg氧化锌、0.8kg氧化镁、8kg氧化聚乙烯蜡、4kg乙酰柠檬酸三丁酯、8kg防老剂搅拌10min，搅拌速度为2400r/min，搅拌温度为125℃，降温至65℃继续搅拌20min，得到预混料；
S2、向130kg预混料中加入4kg预处理环氧大豆油搅拌20min，搅拌速度为1000r/min，搅拌温度为140℃，降温至45℃，送入温度为200℃双辊开炼机中开炼出片，压制成型得到聚氯乙烯塑料。
预处理环氧大豆油采用如下工艺制备：将6kg环氧大豆油、22kg甲基丙烯酸混合均匀，加入0.04kg三苯基膦，升温至125℃搅拌40min，降温至65℃，加入1kg端羧基丁腈橡胶搅拌均匀，紫外光固化得到预处理环氧大豆油。
实施例2
一种提高聚氯乙烯共混时界面结合强度的方法，包括如下步骤：
S1、将140kg聚氯乙烯、30kg丁苯橡胶、25kg高岭土、10kg硅藻土、12kg滑石粉、6kg蛭石粉、9kg硬质陶土、1kg钛酸四丁酯、5kg叔丁基过氧化氢、1kg氧化锌、1.6kg氧化镁、4kg氧化聚乙烯蜡、8kg乙酰柠檬酸三丁酯、4kg防老剂搅拌20min，搅拌速度为2000r/min，搅拌温度为135℃，降温至55℃继续搅拌40min，得到预混料；
S2、向100kg预混料中加入8kg预处理环氧大豆油搅拌10min，搅拌速度为1800r/min，搅拌温度为120℃，降温至55℃，送入温度为190℃双辊开炼机中开炼出片，压制成型得到聚氯乙烯塑料。
预处理环氧大豆油采用如下工艺制备：将12kg环氧大豆油、16kg甲基丙烯酸混合均匀，加入0.08kg三苯基膦，升温至115℃搅拌60min，降温至55℃，加入2kg端羧基丁腈橡胶搅拌均匀，紫外光固化得到预处理环氧大豆油。
实施例3
一种提高聚氯乙烯共混时界面结合强度的方法，包括如下步骤：
S1、将125kg聚氯乙烯、45kg丁苯橡胶、18kg高岭土、18kg硅藻土、8kg滑石粉、10kg蛭石粉、6kg硬质陶土、1.8kg钛酸四丁酯、3.5kg叔丁基过氧化氢、1.7kg氧化锌、1kg氧化镁、7kg氧化聚乙烯蜡、5kg乙酰柠檬酸三丁酯、7kg防老剂搅拌12min，搅拌速度为2300r/min，搅拌温度为128℃，降温至62℃继续搅拌25min，得到预混料；
S2、向120kg预混料中加入5kg预处理环氧大豆油搅拌18min，搅拌速度为1200r/min，搅拌温度为135℃，降温至48℃，送入温度为198℃双辊开炼机中开炼出片，压制成型得到聚氯乙烯塑料。
预处理环氧大豆油采用如下工艺制备：将8kg环氧大豆油、20kg甲基丙烯酸混合均匀，加入0.05kg三苯基膦，升温至122℃搅拌45min，降温至62℃，加入1.2kg端羧基丁腈橡胶搅拌均匀，紫外光固化得到预处理环氧大豆油。
实施例4
一种提高聚氯乙烯共混时界面结合强度的方法，包括如下步骤：
S1、将135kg聚氯乙烯、35kg丁苯橡胶、22kg高岭土、12kg硅藻土、10kg滑石粉、8kg蛭石粉、8kg硬质陶土、1.2kg钛酸四丁酯、4.5kg叔丁基过氧化氢、1.3kg氧化锌、1.4kg氧化镁、5kg氧化聚乙烯蜡、7kg乙酰柠檬酸三丁酯、5kg防老剂搅拌18min，搅拌速度为2100r/min，搅拌温度为132℃，降温至58℃继续搅拌35min，得到预混料；
S2、向110kg预混料中加入7kg预处理环氧大豆油搅拌12min，搅拌速度为1600r/min，搅拌温度为125℃，降温至52℃，送入温度为192℃双辊开炼机中开炼出片，压制成型得到聚氯乙烯塑料。
预处理环氧大豆油采用如下工艺制备：将10kg环氧大豆油、18kg甲基丙烯酸混合均匀，加入0.07kg三苯基膦，升温至118℃搅拌55min，降温至58℃，加入1.8kg端羧基丁腈橡胶搅拌均匀，紫外光固化得到预处理环氧大豆油。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种提高聚氯乙烯共混时界面结合强度的方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、将聚氯乙烯、丁苯橡胶、高岭土、硅藻土、滑石粉、蛭石粉、硬质陶土、钛酸四丁酯、叔丁基过氧化氢、氧化锌、氧化镁、氧化聚乙烯蜡、乙酰柠檬酸三丁酯、防老剂高温搅拌，降温继续搅拌得到预混料；
S2、向预混料中加入预处理环氧大豆油高温搅拌，降温，送入双辊开炼机中开炼出片，压制成型得到聚氯乙烯塑料。
2.根据权利要求1所述提高聚氯乙烯共混时界面结合强度的方法，其特征在于，S1中，聚氯乙烯、丁苯橡胶、高岭土、硅藻土、滑石粉、蛭石粉、硬质陶土、钛酸四丁酯、叔丁基过氧化氢、氧化锌、氧化镁、氧化聚乙烯蜡、乙酰柠檬酸三丁酯、防老剂的重量比为120-140：30-50：15-25：10-20：6-12：6-12：5-9：1-2：3-5：1-2：0.8-1.6：4-8：4-8：4-8。
3.根据权利要求1或2所述提高聚氯乙烯共混时界面结合强度的方法，其特征在于，S1中，将聚氯乙烯、丁苯橡胶、高岭土、硅藻土、滑石粉、蛭石粉、硬质陶土、钛酸四丁酯、叔丁基过氧化氢、氧化锌、氧化镁、氧化聚乙烯蜡、乙酰柠檬酸三丁酯、防老剂搅拌10-20min，搅拌速度为2000-2400r/min，搅拌温度为125-135℃，降温至55-65℃继续搅拌20-40min，得到预混料。
4.根据权利要求1-3任一项所述提高聚氯乙烯共混时界面结合强度的方法，其特征在于，S2中，预混料和预处理环氧大豆油的重量比为100-130：4-8。
5.根据权利要求1-4任一项所述提高聚氯乙烯共混时界面结合强度的方法，其特征在于，S2中，向预混料中加入预处理环氧大豆油搅拌10-20min，搅拌速度为1000-1800r/min，搅拌温度为120-140℃，降温至45-55℃，送入温度为190-200℃双辊开炼机中开炼出片，压制成型得到聚氯乙烯塑料。
6.根据权利要求1-5任一项所述提高聚氯乙烯共混时界面结合强度的方法，其特征在于，S2中，预处理环氧大豆油采用如下工艺制备：将环氧大豆油、甲基丙烯酸混合均匀，加入三苯基膦，升温搅拌，降温，加入端羧基丁腈橡胶搅拌均匀，紫外光固化得到预处理环氧大豆油。
7.根据权利要求1-6任一项所述提高聚氯乙烯共混时界面结合强度的方法，其特征在于，S2的预处理环氧大豆油的制备工艺中，环氧大豆油、甲基丙烯酸、三苯基膦、端羧基丁腈橡胶的重量比为6-12：16-22：0.04-0.08：1-2。
8.根据权利要求1-7任一项所述提高聚氯乙烯共混时界面结合强度的方法，其特征在于，S2中，预处理环氧大豆油采用如下工艺制备：将环氧大豆油、甲基丙烯酸混合均匀，加入三苯基膦，升温至115-125℃搅拌40-60min，降温至55-65℃，加入端羧基丁腈橡胶搅拌均匀，紫外光固化得到预处理环氧大豆油。
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