[發(fā)明專利]一種多功能高效PVC改性加工助劑的制備及應(yīng)用

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110322131.1
• 申請日: 2021-03-25
• 公開（公告）號: CN112898714A
• 公開（公告）日: 2021-06-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 林澤鵬;王詩偲;林華雄;王新波;陳金鵬;林俊
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東鑫達(dá)新材料科技有限公司
• 主分類號: C08L51/06
• 分類號: C08L51/06;C08K13/04;C08K5/098;C08K5/103;C08K7/26;C08K3/22;C08K3/26;C08K5/10;C08L27/06
• 代理公司: 河源市華標(biāo)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44670
• 代理人: 郝紅建;石其飛

本發(fā)明公開了一種多功能高效PVC改性加工助劑的制備及應(yīng)用，本發(fā)明使用酸酐與PE裂解后產(chǎn)物進(jìn)行接枝反應(yīng)后，再將其與硬脂酸鹽、多元醇酯金屬配合物、4A沸石、水滑石、抗氧劑、分散劑、偶聯(lián)劑、對苯二甲酸鹽進(jìn)行共混，得到復(fù)合型多功能高效PVC改性加工助劑。本發(fā)明的制備方法簡單，采用接枝產(chǎn)物與其他材料機(jī)械共混方式，避免了生產(chǎn)過程中分散不均的情況，本發(fā)明制備的復(fù)合型多功能高效PVC改性加工助劑既能充分塑化物料，同時(shí)降低了潤滑劑析出的情況，還具有熱穩(wěn)定性以及低溫抗沖性，可消除各助劑添加相互抵觸造成制品化學(xué)、物理性能下降的缺陷，抑制聚氯乙烯樹脂的分解能力更強(qiáng)；本發(fā)明符合綠色制造，具有生產(chǎn)高效、效果顯著等特點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及PVC改性加工助劑技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種多功能高效PVC改性加工助劑的制備及應(yīng)用。

背景技術(shù)

聚氯乙烯(PVC)是由氯乙烯(CH₂＝CHCl)聚合得到的一種無定形聚合物，分子中含有大量的氯原子，是一種強(qiáng)極性聚合物，分子間作用力很大，因而PVC剛性較大而韌性不足，是一種硬而脆的高聚物。且聚集態(tài)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，需加熱到一定的溫度才能顯示出塑性，粘流溫度T_f很高，甚至接近分解溫度，它的加工溫度和分解溫度比較接近，加工性能也較差，對剪切敏感、粘度大、熔體強(qiáng)度差、塑化性能較差。

目前，主要通過加入各種抗沖改性助劑以提高PVC制品的韌性,但傳統(tǒng)抗沖改性劑的添加，常常僅提高了PVC制品的韌性，但由此而造成的不同功能助劑的添加相互抵觸的行為會(huì)引起制品出現(xiàn)例如拉伸強(qiáng)度下降等其他化學(xué)、物理性能下降等缺陷，這類問題至今未能得到完好的解決，由此極大地影響了聚氯乙烯材料的廣泛應(yīng)用和聚氯乙烯塑料制品的使用成本和使用范圍。

同時(shí)，隨著PVC產(chǎn)業(yè)逐漸朝向自動(dòng)智能化、綠色化進(jìn)行生產(chǎn)，“一包化助劑”的需求也逐漸體現(xiàn)出來。使用功能高效PVC改性加工助劑替代傳統(tǒng)抗沖改性劑、內(nèi)外潤滑劑配合穩(wěn)定劑的體系，簡化了復(fù)雜的PVC加工配方材料的配比，推動(dòng)了生產(chǎn)便捷化、簡單化，減少大量工序，降低人工成本，同時(shí)為制品帶來更強(qiáng)的性能。

現(xiàn)有技術(shù)中，在PVC管材、型材制品中，由于傳統(tǒng)抗沖改性劑在加工過程中，部分分子滲透到PVC分子中，阻斷了PVC分子之間的結(jié)合，在外力下易使PVC分子變形或相互發(fā)生滑動(dòng)位移，導(dǎo)致其共混體系的拉伸強(qiáng)度、維卡軟化點(diǎn)、彎曲彈性模量、耐熱性能等剛性指標(biāo)相應(yīng)下降；且由于傳統(tǒng)的抗沖改性劑配合穩(wěn)定劑的配方體系致使物料塑化能力較強(qiáng)，在加工中會(huì)受到較強(qiáng)的剪切作用，添加后會(huì)導(dǎo)致物料提前塑化，往往需要添加較多滑劑來改善聚氯乙烯樹脂的流動(dòng)性以及制品的脫模性，防止在機(jī)內(nèi)或模具內(nèi)因粘著而產(chǎn)生缺陷；且傳統(tǒng)抗沖改性劑自身熱穩(wěn)定性較差，增韌效果會(huì)隨著溫度的升高有所降低；雖然滑劑的添加可防止物料由于潤滑不足引起焦料等情況的出現(xiàn)，但往往會(huì)導(dǎo)致制品在擠出過程中，口模及定型套等處出現(xiàn)析出的問題，嚴(yán)重影響聚氯乙烯制品的生產(chǎn)周期；同時(shí)，對于綠色環(huán)保的可持續(xù)發(fā)展理念而言，傳統(tǒng)抗沖改性劑在生產(chǎn)制造的過程中會(huì)產(chǎn)生大量的廢液，將會(huì)對水體環(huán)境造成不可逆的污染；同時(shí)在生產(chǎn)過程中，需要使用到大量的石油基乙烯等作為原料，這將在PVC綠色產(chǎn)業(yè)發(fā)展的大背景下與之背道而馳，不符合綠色制造可持續(xù)循環(huán)的基本方針。

許虎[1]等通過復(fù)分解反應(yīng)由三聚氰胺二酰胺酸成功制備了三聚氰胺二酰胺酸鈣鋅鹽。通過配制PVC干混料，進(jìn)一步加工得到PVC板材。對干混料的流變學(xué)測試以及PVC板材的力學(xué)性能測試、熱穩(wěn)定性測試，確認(rèn)了產(chǎn)物具有優(yōu)異的熱穩(wěn)定效果，并且得到鈣鹽與鋅鹽的最佳配比為質(zhì)量比3:1，但是產(chǎn)物的增塑效果較市售復(fù)合鈣鋅熱穩(wěn)定劑稍差，但差距不明顯。([1]許虎.增塑與熱穩(wěn)定雙功能PVC助劑的合成及應(yīng)用研究[D].天津科技大學(xué),2019.)