一種具有良好熱穩定性能的cpvc組合物及其制備方法
【專利摘要】一種具有良好熱穩定性能的CPVC組合物及其制備方法，屬于高分子加工材料領域，主要涉及一種具有良好熱穩定性能的CPVC組合物及其制備方法，是由以下重量份的組分制成的：CPVC樹脂100份，復合穩定劑3～6份，內潤滑劑0.5～1.5份，外潤滑劑0.5～1.5份，抗沖改性劑6～12份，填充劑3～20份。本發明的具有良好熱穩定性能的CPVC組合物可以提高CPVC組合物加工過程中的熱穩定性，從而解決CPVC組合物加工困難的問題。
【專利說明】—種具有良好熱穩定性能的CPVC組合物及其制備方法
【技術領域】
[0001]一種具有良好熱穩定性能的CPVC組合物及其制備方法，屬于高分子加工材料領域，主要涉及一種具有良好熱穩定性能的CPVC組合物及其制備方法。
【背景技術】
[0002]氯化聚氯乙烯樹脂(CPVC)是由聚氯乙烯樹脂(PVC)氯化改性制得，含氯量一般為61%-73%。因此，在物理機械性能，耐熱性、耐候性、耐蝕性、阻燃自熄性等方面均比PVC有較大幅度的提高，是一種性能優良的材料。廣泛應用于制造各種管材、板材、型材、片材、注塑件、泡沫材料、防腐涂料等，具有較大的市場前景。但由于PVC樹脂氯化后CPVC樹脂的缺陷結構增多，導致熱穩定性能極差，又由于氯含量的提高，分子間相互作用力增大，熔體黏度高，流動性差，加工成型困難，分解溫度與加工溫度非常相近，加工時很容易分解，所以CPVC樹脂加工時對穩定體系的要求極高。
[0003]目前，改善CPVC樹脂加工熱穩定性能的方法主要是提高穩定劑的用量，中國專利CN200480035176.5中，使用硅酸鋁鹽沸石和少量的液體穩定劑，而文獻“氯化聚氯乙烯熱穩定性配方研究”(2005年12月第17卷第4期，江蘇工業學院學報)中把幾種常用的穩定劑如鉛鹽穩定劑、有機錫穩定劑、鈣/鋅穩定劑、硬脂酸鈣共同使用，但總用量較大，對CPVC制品的性能有影響。

【發明內容】
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[0004]本發明要解決的技術問題是:克服現有技術的不足，提供一種熱穩定性能優良的CPVC組合物及其制備方法，該CPVC組合物加工過程中的熱穩定性優異，從而解決CPVC加工困難的問題。
[0005]本發明解決其技術問題所采用的技術方案是:該一種具有良好熱穩定性能的CPVC組合物，其特征在于，由下列重量份的組分制成的:CPVC樹脂100份，復合穩定劑3~6份，內潤滑劑0.5~1.5份，外潤滑劑0.5~1.5份，抗沖改性劑6~12份，填充劑3~20份。
[0006]所述的復合穩定劑為水滑石類穩定劑、環氧大豆油和亞磷酸酯類穩定劑組成的復配物與酯基硫醇錫類穩定劑按質量比為I~2:1混合的混合物，所述水滑石類穩定劑、環氧大豆油和亞磷酸酯類穩定劑組成的復配物中，水滑石類穩定劑、環氧大豆油、亞磷酸酯類穩定劑的質量比為3~6:2~3:1~3。
[0007]所述的水滑石類穩定劑的化學組成通式為.πιΗ20，其中M2+和M3+為位于水滑石穩定劑層板間可形成水滑石的二價和三價金屬陽離子，A11—為水滑石穩定劑層板間的陰離子，X為Μ3+/(Μ2++Μ3+)的摩爾比值，χ=2~4 ；m為層間水分子的個數。即M3+/ (M2++M3+) =2 ~4:1。M2+ 為二價金屬陽離子，如 Mg2+、Ni2+、Zn2+、Mn2+、Cu2+、Co2+、Pd2+、Fe2+ ；M3+為三價金屬陽離子，如Al'Cr'Co'Fe3+均可以形成水滑石；An_可以包括無機陰離子，有機陰離子，配合物陰離子、同多和雜多陰離子。[0008]所述的酯基硫醇錫類穩定劑為甲基硫醇錫、丁基硫醇錫或辛基硫醇錫。酯基硫醇錫類穩定劑具有出色的熱穩定性、耐光耐候性、色澤穩定性、高透明性，使制品不泛黃，不變色，無氣味。
[0009]所述的CPVC樹脂是由聚合度為700~1000的PVC樹脂均勻氯化所得，其氯含量為64~68%ο
[0010]所述的抗沖改性劑為丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、甲基丙烯酸醋-丁二烯-苯乙烯共聚物(MBS)、乙烯-乙酸乙烯共聚物(EVA)、氯化聚乙烯(CPE)、丙烯酸酯類聚合物(ACR)中的一種或一種以上任意比例混合物。
[0011]所述的內潤滑劑 為硬脂酸、硬脂酸鈣或脂肪酸低級醇酯；所述的外潤滑劑為脂肪酸與多元醇的齊聚復合酯、石蠟、低分子聚乙烯蠟或氧化聚乙烯蠟。
[0012]所述的填充劑為鈦白粉、碳酸鈣或滑石粉。
[0013]所述的復合穩定劑的制備方法為:
[0014]I)復配物的制備:將水滑石類穩定劑放入高速混合機，混合升溫至80~110°C后，按比例逐漸滴加環氧大豆油，待環氧大豆油被水滑石類穩定劑均勻吸收后，再按比例逐漸滴加亞磷酸酯類穩定劑至均勻吸收，獲得復配物；
[0015]2)復合穩定劑的制備:向盛放有復配物的高速混合機中按比例加入酯基硫醇錫類穩定劑，混合5~15min,即得復合穩定劑。
[0016]本發明的具有良好熱穩定性能的CPVC組合物，其制備方法為:將CPVC樹脂、復合穩定劑、內潤滑劑、外潤滑劑、抗沖改性劑和填充劑按配比稱量，放入高速混合機，混合升溫至100~120°C，8~12min后，放入低速混合機中冷卻至38~43°C放料，即得本發明具有良好熱穩定性能的CPVC組合物。
[0017]與現有技術相比，本發明的具有良好熱穩定性能的CPVC組合物及其制備方法所具有的有益效果是:本發明的具有良好熱穩定性能的CPVC組合物，具有良好的靜態和動態熱穩定時間長，平衡扭矩小，能夠很好的滿足生產需要。目前改善CPVC樹脂加工熱穩定性能的方法主要是提高穩定劑的用量，但穩定劑總用量較大，對CPVC組合物制品的性能將有負面影響。本發明通過向水滑石類穩定劑中分布逐漸滴加環氧大豆油、亞磷酸酯類穩定劑，將多種穩定機理的穩定劑通過熱力和動力鑲嵌或插入到水滑石穩定劑的層板間，形成復配物；再將復配物與酯基硫醇錫類穩定劑組合成復合穩定劑，提高穩定劑的穩定效果。采用本發明的復合穩定劑制備的CPVC組合物初期著色性好，靜態、動態熱穩定時間長，且平衡扭矩小，剛果紅熱穩定時間(190°C )45~67min,動態熱穩定時間(190°C , 60r/min, 57g) 14~24min，擠出狀態無分解，擠出管材顏色為白色。本發明解決了 CPVC樹脂加工過程中熱穩定性能差，熔體黏度高，流動性差，加工時易分解的問題，能夠很好的滿足CPVC加工時熱穩定性的需求。解決了 CPVC組合物熱穩定性較差，加工困難，使用受到了一定的限制，通過本發明提高了 CPVC組合物的熱穩定性能，解決了加工困難問題，將利于CPVC樹脂推廣應用。
【具體實施方式】
[0018]實施例1~12
[0019]實施例1~12為本發明具有良好熱穩定性能的CPVC組合物的具體實施例。其中實施例8為最佳實施方式。實施例1~12中，復配物的組分配比如表1所示:[0020]表1復配物中各組分的質量比
【權利要求】
1.一種具有良好熱穩定性能的CPVC組合物，其特征在于，由下列重量份的組分制成的:CPVC樹脂100份，復合穩定劑3~6份，內潤滑劑0.5~1.5份，外潤滑劑0.5~1.6份，抗沖改性劑6~12份，填充劑3~20份。
2.根據權利要求1所述的具有良好熱穩定性能的CPVC組合物，其特征在于:所述的復合穩定劑為水滑石類穩定劑、環氧大豆油和亞磷酸酯類穩定劑組成的復配物與酯基硫醇錫類穩定劑按質量比為I~2:1混合的混合物，所述水滑石類穩定劑、環氧大豆油和亞磷酸酯類穩定劑組成的復配物中，水滑石類穩定劑、環氧大豆油、亞磷酸酯類穩定劑的質量比為3~6:2~3:1~3。
3.根據權利要求2所述的具有良好熱穩定性能的CPVC組合物，其特征在于:所述的水滑石類穩定劑的化學組成通式為[M2YxM' (OH)2]x+ (AnOx/n.mH20，其中M2+和M3+為位于水滑石穩定劑層板間可形成水滑石的二價和三價金屬陽離子，An-為水滑石穩定劑層板間的陰離子，X為M3+/(M2++M3+)的摩爾比值，x=2~4 ;m為層間水分子的個數。
4.根據權利要求2所述的具有良好熱穩定性能的CPVC組合物，其特征在于:所述的酯基硫醇錫類穩定劑為甲基硫醇錫、丁基硫醇錫或辛基硫醇錫。
5.根據權利要求1所述的具有良好熱穩定性能的CPVC組合物，其特征在于:所述的CPVC樹脂是由聚合度為700~1000的PVC樹脂均勻氯化所得，其氯含量為64~68%。
6.根據權利要求1所述的具有良好熱穩定性能的CPVC組合物，其特征在于:所述的抗沖改性劑為丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、甲基丙烯酸醋-丁二烯-苯乙烯共聚物、乙烯-乙酸乙烯共聚物、氯化聚乙烯、丙烯酸酯類聚合物中的一種或一種以上任意比例混合物。
7.根據權利要求1所述的具有良好熱穩定性能的CPVC組合物，其特征在于:所述的內潤滑劑為硬脂酸、硬脂酸鈣或脂肪酸低級醇酯；所述的外潤滑劑為脂肪酸與多元醇的齊聚復合酯、石蠟、低分子聚乙烯蠟或氧化聚乙烯蠟。
8.根據權利要求1所述的具有良好熱穩定性能的CPVC組合物，其特征在于:所述的填充劑為鈦白粉、碳酸鈣或滑石粉。
9.根據權利要求2所述的具有良好熱穩定性能的CPVC組合物，其特征在于:所述的復合穩定劑的制備方法為: 1)復配物的制備:將水滑石類穩定劑放入高速混合機，混合升溫至80~110°C后，按比例逐漸滴加環氧大豆油，待環氧大豆油被水滑石類穩定劑均勻吸收后，再按比例逐漸滴加亞磷酸酯類穩定劑至均勻吸收，獲得復配物； 2)復合穩定劑的制備:向盛放有復配物的聞速混合機中按比例加入酷基硫醇錫類穩定劑，混合5~15min,即得復合穩定劑。
10.根據權利要求1~8任一項所述的具有良好熱穩定性能的CPVC組合物的制備方法，其特征在于:將CPVC樹脂、復合穩定劑、內潤滑劑、外潤滑劑、抗沖改性劑和填充劑按配比稱量，放入高速混合機，混合升溫至100~120°C，8~12min后，放入低速混合機中冷卻至38~43°C放料，即得。
【文檔編號】C08K3/26GK103524962SQ201210233820
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2012年7月5日 優先權日:2012年7月5日
【發明者】張學明, 王晶, 張新華, 李長春, 王海波, 張強, 蘇建華, 孫麗朋 申請人:中國石油化工股份有限公司