[發明專利]一種PVC制品專用助劑及其制備和應用方法

在審

• 申請號: 201710336997.1
• 申請日: 2017-05-16
• 公開（公告）號: CN106995574A
• 公開（公告）日: 2017-08-01
• 發明（設計）人: 宋月成;張濟民
• 申請（專利權）人: 黑龍江林海華安新材料股份有限公司
• 主分類號: C08L35/06
• 分類號: C08L35/06;C08F212/08;C08F220/14;C08F222/40;C08L27/06;C08L33/04;C08L23/06;C08L23/28;C08K13/02;C08K3/26;C08K3/22;C08K5/09
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技術領域

本發明涉及一種PVC制品專用助劑，特別是涉及一種能夠提高PVC塑料玻璃化溫度的專用助劑及其制備方法，以及一種使用所述專用助劑制造PVC異型材制品的工藝方法。

背景技術

PVC塑料是近年來發展起來的一種節能環保型窗體材料，已經成為建筑市場的主流產品。隨著對建筑個性化和多樣化要求的不斷提高，PVC窗體材料已由以往單一白色品種，發展成為多種顏色品種的彩色化PVC窗體的系列產品，其豐富多彩、光艷靚麗的外觀深受用戶的青睞和喜愛。但是，由于彩色PVC型材的表面顏色較深，光反射系數較低，因而在太陽光照射在型材外表面時，彩色型材表面受光照后吸收的熱量較多，使其溫度明顯高于白色型材的溫度，這種現象在夏季炎熱天氣下尤為突出。實驗證明，當室外溫度為33℃時，在陽光直射的情況下，白色PVC塑料窗體色型材的表面溫度一般可達到40℃，而彩色PVC塑料窗體色型材的表面溫度則可達到80℃以上，而且窗體色度越深，其表面溫度越高。

如圖1所示，彩色PVC塑料窗體型材是由表面彩色層4、外基材2、內基材3和中空腔室5組成，以所述型材經外框焊接則構成了矩形窗體的基本結構，在矩形窗體的四個角部形成焊接口1，其中A側為室外朝向，B側為室內朝向。PVC塑料具備三態變化的特性：在低于玻璃化溫度（Tg）的狀態下，PVC制品保持有較高的剛性和強度指標，具有良好的使用性能，所述Tg溫度一般為80℃，但受PVC分子量不均勻性的影響，實際PVC的Tg溫度要低于其理論值，PVC塑料窗的長期使用溫度上線不宜超過55℃。；當處于玻璃化溫度（Tg）與粘流溫度（Tf）之間的狀態時，PVC制品將呈高彈性橡膠狀，同時也將喪失剛性及部分強度，使其使用性能受到影響。

如圖2所示，在PVC塑料窗體的使用狀態下，窗體外側面A受日間陽光C的照射，由于表面彩色層4的吸熱效應，使外基材2的溫度驟升至80℃以上，導致其剛性的損失和機械強度的明顯降低，在自然風壓的作用下，使窗體的外側面A產生了朝向室內方向的凹陷變形，夜間隨著外基材2溫度的降低，型材將產生較急劇地收縮硬化，使軟化變形的PVC窗體較大程度地恢復到原有剛直狀態。這種日夜復始的往復循環作用，使窗體焊接口1在外側基材一側產生疲勞裂紋，并隨著作用時間的延續使疲勞裂紋不斷擴展，最終導致窗體在焊接口1處出現完全斷裂現象。目前，在彩色窗體的使用過程中，兩年后窗體角部焊接部位的外側基材2上出現開裂現象已經成為一個十分普遍的現象，這種現象在四季分明、晝夜溫差大的東北地區尤為明顯，這一問題已經成為制約彩色PVC塑料窗體拓展市場、擴大應用的一個現實問題，其中，改善PVC塑料的理化性能，提高Tg溫度，在特殊的使用環境條件下能保持原有機械強度，以盡可能減小窗體晝夜間的變形量，是探索解決上述問題的可行途經之一。

發明內容

本發明的目的是，提供一種能夠提高PVC塑料玻璃化溫度的專用助劑及其制備方法，以及一種使用所述專用助劑制造PVC異型材制品的工藝方法。

一種PVC制品專用助劑，由軟化水、N-苯基馬來酰亞胺、苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、偶氮二異丁腈、十二烷基硫醇和乳化劑組成。其中，以偶氮二異丁腈為反應引發劑，十二烷基硫醇為分子鏈控制劑。所述各組分的構成比例為，以軟化水為基本組份，每100L軟化水中，加入N-苯基馬來酰亞胺10～20kg、苯乙烯8～15 kg、甲基丙烯酸甲酯5～12 kg、偶氮二異丁腈0.1～1g、十二烷基硫醇和乳化劑適量。

一種制備所述PVC制品專用助劑的方法，采用配有攪拌槳的搪瓷夾套釜，制備過程包括下述步驟：在搪瓷夾套釜中加入一定量的軟化水和適量的乳化劑，加熱至60～100℃時，依次加入相應比例的N-苯基馬來酰亞胺、苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、偶氮二異丁腈，反應50分鐘后，再加入十二烷基硫醇，聚合到80～180分鐘時，出料、離心、洗滌、干燥，制得所述PVC制品專用助劑。

一種使用所述PVC制品專用助劑生產PVC異型材制品的工藝方法，包括以下步驟：

步驟1，按照前述方法制備所述的PVC制品專用助劑備用；

步驟2，稱取PVC制品的生產原料，所述生產原料包括PVC樹脂、碳酸鈣、穩定劑、鈦白粉、CPE、ACR、硬脂酸、聚乙烯蠟、顏料和步驟1所述PVC專用助劑；其中，所述專用助劑的加入量，以PVC樹脂為基本組份，按照重量份數比例，在含有每100份PVC樹脂的生產原料中，加入7～30份的所述PVC專用助劑；