[發(fā)明專利]改善氯化聚氯乙烯性能的方法

無效

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• 申請日: 2012-08-21
• 公開（公告）號: CN102786757A
• 公開（公告）日: 2012-11-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄭皓;袁茂全;王健
• 申請（專利權(quán)）人: 上海氯堿化工股份有限公司
• 主分類號: C08L27/24
• 分類號: C08L27/24;C08K9/06;C08K3/36
• 代理公司: 上海金盛協(xié)力知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31242
• 代理人: 羅大忱

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明公開了一種新的改善氯化聚氯乙烯性能的方法，具體涉及用于氯化聚氯乙烯加工的補(bǔ)強(qiáng)填料。

氯化聚氯乙烯（CPVC）樹脂是由PVC樹脂氯化而成，其含氯量最高可達(dá)73.2％，一般為63～68%。由于在氯乙烯鏈中引入了氯，故隨著氯含量的增加，使樹脂分子間的作用力增強(qiáng)，從而提高了樹脂的軟化溫度和機(jī)械性能，氯化聚氯乙烯的玻璃化溫度①比通用聚氯乙烯的玻璃化溫度高50℃左右，軟化點(diǎn)也比聚氯乙烯高，可在100℃左右長期使用。并且隨著氯化度的提高，軟化點(diǎn)及耐熱性也隨之上升。由于CPVC在耐熱性、耐蝕性、耐老化性及阻燃自熄性方面遠(yuǎn)優(yōu)于PVC樹脂，其應(yīng)用范圍要廣泛得多。

氯化聚氯乙烯（CPVC）具有抗腐蝕、耐老化、難燃、電性能良好等特點(diǎn)。CPVC硬制品可在接近100℃的溫度下長期使用，而且在較高溫度下，仍具有很好的耐酸、耐堿、耐化學(xué)藥品性能，并能保持良好的機(jī)械性能，綜合性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于PVC和其它樹脂，可充分滿足化工生產(chǎn)中對設(shè)備及管道等的特殊要求。由于CPVC不受自來水中余氯影響，不會(huì)出現(xiàn)裂痕和崩漏，還非常適用于民用冷熱水管系統(tǒng)，世界主要發(fā)達(dá)國家和地區(qū)已建立完整的CPVC應(yīng)用體系。國內(nèi)CPVC樹脂消費(fèi)近年來呈現(xiàn)增長勢頭，尤其是建筑、化工行業(yè)，已成為CPVC樹脂的主要用戶，其發(fā)展態(tài)勢將對我國CPVC樹脂的生產(chǎn)發(fā)展產(chǎn)生重大影響。

CPVC制品主要用于化工及建筑業(yè)，大量代替木材和鋼材，制成門窗、管道、板材、墻飾等，除了壽命長、維護(hù)費(fèi)用低外，還有良好的阻燃自熄性，特別適用于一些對溫度及消防有特殊要求的場合，其發(fā)展前景十分廣闊。目前我國CPVC的應(yīng)用尚處于開發(fā)階段，并在以下領(lǐng)域中顯示出明顯的應(yīng)用優(yōu)勢：油田原油集輸用管材，化工用耐溫、耐腐蝕管道、管件、板材及片材，熱水、溫水用給排水管道，有嚴(yán)格消防要求的場合用材料，高壓、超高壓電力輸送電纜護(hù)管。

然而，氯化聚氯乙烯雖然有著極為優(yōu)越的性能，但由于樹脂中氯含量較高，加工性能嚴(yán)重惡化。為了提高加工性能，人們常常在氯化聚氯乙烯樹脂中大量添加潤滑劑和加工助劑，但這也又嚴(yán)重影響最終成品的物理性能。

另一方面，為了維持氯化聚氯乙烯本身的性能，加工過程中添加的填充劑也受到嚴(yán)重限制。如果加入填充劑過多，其物理性能，尤其是沖擊強(qiáng)度會(huì)下降很多。因此，如何找到一種既可以增強(qiáng)氯化聚氯乙烯樹脂的性能，又能夠降低成本的填充劑，這便是現(xiàn)在的當(dāng)務(wù)之急。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明解決的技術(shù)問題是公開一種改善氯化聚氯乙烯性能的方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷。

所述的改善氯化聚氯乙烯物理性能的方法，包括在氯化聚氯乙烯樹脂加工過程中，加入經(jīng)過表面處理的氣相法白炭黑的步驟；

以100重量份氯化聚氯乙烯樹脂計(jì)，所述經(jīng)過表面處理的氣相法白炭黑的加入重量為5-10份，優(yōu)選4-6份；

所述經(jīng)過表面處理的氣相法白炭黑的比表面積為100-400m²/g，優(yōu)選的200-300m²/g，特別優(yōu)選195～205(m²/g)，最優(yōu)選200(m²/g)；

所述經(jīng)過表面處理的氣相法白炭黑的制備方法，包括如下步驟：

將氣相法白炭黑、改性劑和溶劑混合后在130～140℃改性處理0.5～2hr，然后減壓脫除溶劑，即可獲得經(jīng)過表面處理的氣相法白炭黑；

氣相法白炭黑∶改性劑∶溶劑＝6～10∶2～4∶100，重量比；

所述溶劑為二甲苯；

所述改性劑為六甲基二硅烷；

該白炭黑的比表面積為200(m²/g)，為一種疏水型的氣相白炭黑；

本發(fā)明所述的加工過程，是將氯化聚氯乙烯樹脂、經(jīng)過表面處理的氣相法白炭黑和其他助劑共混即可。經(jīng)過表面處理的氣相法白炭黑作為一種補(bǔ)強(qiáng)填料，并不對其他助劑的性能產(chǎn)生太大影響。

一般而言，經(jīng)過表面處理的氣相法白炭黑可與除抗沖改性劑之外的其他助劑一同加入到樹脂中。

由于氣相法白炭黑是由鹵硅烷先經(jīng)水解再縮聚而得到，因此還殘留有許多硅羥基(Si-OH)在二氧化硅表面以及聚集體內(nèi)部，殘留在聚集體內(nèi)部的硅羥基對產(chǎn)品的性能影響不大，表面的硅羥基活性比較高，對產(chǎn)品的性能影響比較大。因此，本發(fā)明在使用白炭黑作為補(bǔ)強(qiáng)填料之前，對其先進(jìn)行表面處理。

本發(fā)明的有益效果是：

在確保CPVC的其他性能的情況下，提高了CPVC混料的拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長率、拉伸模量和缺口沖擊強(qiáng)度等物理性能，同時(shí)提高了CPVC混料的穩(wěn)定性。