聚氯乙烯树脂配料改进方法

2012年08月30日
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【资料简介】
  型材生产过程中,为保证聚氯乙烯树脂的热稳定性,需添加各种热稳定剂。多年来,我们一直使用铅、镉、钡等重金属类稳定剂和钙、锌等有机金属类稳定剂。近年,在世界环保组织的要求下,各国都开始提倡使用有机金属类稳定剂,重金属类稳定剂的使用受到限制。然而,有机金属类稳定剂不如重金属类稳定剂稳定效果好。难以稳定成型,型材抗拉强度易降低,常须添加ABS或MBS等抗冲击改性剂来提高强度。但是,ABS或MBS对PVC型材抗拉强度的改善效果尚不够理想,而且还会使型材表面平滑性变差。为了解决这些问题,海外一公司对聚氯乙烯型材配料作了一些改进,获得了良好效果。在此,简单作一介绍。
  
  配料改进
  
  主要改进是在聚氯乙烯树脂中适量混用两种抗冲击改性剂。由聚氯乙烯、MBS和氯化聚乙烯改性剂以及有机锡类稳定剂组成。MBS是在聚丁二烯、苯乙烯-聚丁二烯共聚物橡胶成分中接枝聚合丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯等丙烯酸单体的一种聚合物。其橡胶成分在20~75%范围内为佳。与MBS混用的氯化聚乙烯使用氯分在15~45%的氯化聚乙烯。为确保型材的加工性、外观和强度特性(抗冲击强度和抗拉强度),主原料应按以下配方配料。
  
  聚氯乙烯树脂(聚合度700~1500)100份
  
  MBS改性剂4.0~6.0份
  
  氯化聚乙烯改性剂1.0~2.0份
  
  有机锡类稳定剂0.3~3.0份
  
  为进一步改善型材加工性和外观,添加碳氢蜡如聚乙烯蜡,其添加量为0.4~3.0份,以酸值在1.0以下的碳氢蜡与酸值在5~20的碳氢蜡混用为宜。根据需要还可添加硬脂酸钙等金属皂、二季戊四醇等多元醇、着色剂、填充料等。
  
  型材挤出试验

  
  按下表配方配料,置于混炼机中混合;用Φ65mm双螺杆挤出机分别挤出厚度为2mm的型材;评定挤出特性和型材强度特性。评定表示方式:热稳定性好,未产生色斑,树脂未过早凝胶化,挤出成型稳定,用○表示;树脂过早凝胶化,不能稳定挤出成型,用×表示。外观用目测评定,表面平滑性,用○表示;型材表面泛霜、粗糙、麻面,实用性差,用×表示。按有关标准方法对挤出的四块型材进行落球冲击试验,即用1kg重钢球,在23℃气温下由1米高处落下,测定破坏率。*无破坏,用○表示;其中一块破坏,用×表示。抗拉强度按有关标准方法测定。型材抗拉强度超过49Mpa,用○表示;低于49Mpa,用×表示。配方及结果见下表。
  
  挤出型材试验结果

  
  原料(重量份)配料编号12345678聚氯乙烯(聚合度1100)100100100100100100100100MBS5.55.04.55.05.502.57.5氯化聚乙烯1.02.03.04.005.03.01.0有机锡硫醇盐1.01.01.01.01.01.01.01.0二季戌四醇1.01.01.01.01.01.01.01.0聚乙烯蜡1.51.51.51.51.51.51.51.5挤出加工性○○○××○○○外观○○○○×○○○抗冲击强度○○○○×××○抗拉强度○○○×○○○×
  
  可以看出:配料1#~3#挤出的型材,挤出特性、外观、抗冲击强度和抗拉强度均表现良好。配料4#挤出的型材氯化聚乙烯添加量过多,挤出特性和强度特性不理想。只掺MBS的配料5#挤出的型材,挤出特性和外观不佳。只掺氯化聚乙烯的配料6#挤出的型材,抗冲击强度不佳。两种改性剂混用的配料7#MBS掺量过小,型材抗冲击强度不佳。配料8#MBS掺量过多,型材抗拉强度不佳。
  
  结语
  
  用改进的聚氯乙烯配料,可以生产出加工性好、外观佳、强度特性(抗冲击强度和抗拉强度)优良的型材。