专利名称：用回收聚丙烯改性的聚氯乙烯型材及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种聚氯乙烯型材及其制备方法，尤其涉及一种用回收的废弃材料 进行改性的聚氯乙烯型材及其制备方法。
背景技术：
塑料行业迅猛发展的同时，废旧塑料也在逐年增加，其中聚丙烯(简称PP)由于 用途广、用量大，其经过加工生产和使用后所产生的废料约占废旧塑料总量的25%。废 旧塑料对环境造成的污染也越来越受到人们的重视，这使得废旧塑料的回收利用技术成 为国内外同行研究的热点。聚氯乙烯(简称PVC)型材较木材和钢材更耐腐蚀，具有比铝型材和钢型材更好 的密封性、隔音性、隔热保温性，且外观精致，造型多样，但PVC易降解、熔体黏度大 的特点导致其加工不方便，而PP具有良好的热稳定性和加工性能，鉴于PP和PVC这两 种聚合物各自的特点和在实际应用中的重要作用，如何通过共混改性获得高强度和加工 性能良好的共混PVC材料便成为本领域一个重要的研究方向。目前，利用回收的PP对PVC进行改性的相关报导少有提及，现有技术主要关注 于新料PP与PVC的共混，并通过加入增溶剂(例如氯化聚乙烯、氯化聚丙烯、PP多单 体接枝物、PP接枝超支化聚(酰胺-酯)、氯化聚乙烯与邻苯二甲酸二辛酯协同、PP接 枝马来酸酐、PP接枝甲基丙酸甲酯等)来提高PP与PVC之间的相容性，进而改善共混 材料的性能。研究结果显示，这种方式下得到的复合材料相容性有一定程度的提高，但 力学性能较差，达不到PVC型材的物理性能要求。个别文献中虽有提及利用废弃PP与 其他多种物质共混制备型材的方法，但是其配方复杂，制备工艺繁琐，且制备得到的型 材成品在力学性能上还不够优异，产品的性能和质量还有待进一步提高。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种能提高废旧塑料回 收利用率、节约资源和生产成本、环保安全、性能优异的用回收PP改性的PVC型材，还 针对回收PP改性的PVC型材提供一种成本小、工艺简单、资源利用率高的该PVC型材 的制备方法。为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为一种用回收PP改性的PVC型 材，其特征在于所述PVC型材主要由以下质量份数的原料共混制备得到
PVC100 份
交联回收PP8 20份
稳定剂3 6份
钛白粉3 6份
氯化聚乙烯(简称CPE)3 10份
丙烯酸酯类抗冲改性剂(简称ACR) 1 4份
润滑剂0.2 1.0份和
活性碳酸钙0 30份。上述技术方案的特点是采用了交联回收PP对PVC型材进行改性，从而获得了性 能指标和质量较高的PP与PVC共混型材，充分利用了废弃资源，节约了成本，同时有利 于对环境的保护。本发明还提供一种上述用回收PP改性的PVC型材的制备方法，包括以下步 骤(1)混料将原料PVC、稳定剂、钛白粉、CPE、ACR和润滑剂按上述配比进
行高速混合，混合原料自身摩擦发热，当温度上升到80°C 95°C时加入交联回收PP或者 加入交联回收PP和活性碳酸钙，热混至温度达到115°C 125°C时放料，然后开始冷混至 室温，得到干混料；(2)成型将所述干混料在140°C 205°C温度下挤出成型，制备得到用回收PP 改性的PVC型材。上述的技术方案中，对回收PP进行交联预处理的方法很多，一般的交联剂和交 联反应工艺均可实现对回收PP的交联，所述交联回收PP可以是用一般的交联剂对回收 PP进行交联反应后制备得到，但优选主要采用以下质量份数的原料混合交联反应后制备
得到
回收PP100份
氯化聚乙烯5 30份
过氧化二异丙苯(简称DCP)0.05 1份和
助交联剂0.5 2.0份；所述回收PP的熔融指数小于12.0g/10min，固含量低于15%。上述混合交联反应的具体步骤可以是先将0.05 1份的DCP溶于0.5 2.0 份助交联剂中，再将溶液喷洒在100份的回收PP和5 30份的CPE上，然后将喷洒上 溶液的回收PP和CPE高速混合搅拌，搅拌时间不少于4min，将搅拌后的物料在120°C 180°C温度下进行挤压造粒，制得交联回收PP。上述各个技术方案中，所述助交联剂优选采用苯乙烯和/或二乙烯基苯，因为经过我们对产品的测试，这两种交联剂能够更好地实现对回收PP的交联和高分子的形 成，也能更好地防止高分子的降解。当然，本发明并不排除选用其他通用或公知的助交 联剂(例如马来酸二烯丙酯、乙烯基三甲氧基硅烷等)。上述技术方案中，所述原料PVC 的型号一般是采用通用的PVC-SG-4、PVC-SG-5或PVC-SG-6，优选采用PVC_SG_5， 因为用这些型号制备的本发明的型材在性能上有更优异的表现。上述技术方案中，所述 润滑剂可以选用本领域公知或通用的润滑剂(例如液体石蜡、氧化聚乙烯等)，通过添 加润滑剂不仅能降低工艺生产的能耗，而且能使产品表面更加光滑，外观更好。本发明 优选采用的润滑剂为硬脂酸和/或聚乙烯蜡，如果二者混合使用，效果更好，因为二者 各自的润滑效果具有互补性，混合使用时硬脂酸和聚乙烯蜡的质量比优选为3 (0.5 2)。上述技术方案中，所述稳定剂可以选用本领域公知或通用的稳定剂(例如复合铅盐 稳定剂、金属皂类等)，但本发明优选采用稀土复合稳定剂。本发明还可添加一定量的活 性碳酸钙，因为通过实验我们发现，添加一定量的活性碳酸钙能够提高产品的弯曲强度 和弯曲模量，但是活性碳酸钙宜最后添加，因为过早添加活性碳酸钙会妨碍原料PVC对 其他助剂的吸收。 与现有技术相比，本发明的优点在于相比于非极性的新料PP与PVC的共混， 本发明通过利用交联回收PP与PVC共混，制备的改性PVC型材具有现有PVC型材的优 异性能，产品的质量得到很大提高。同时，本发明实现了回收PP的循环利用，既提高了 我国废旧塑料的回收利用率，缓解了废旧塑料对环境造成的压力，实现了能源和资源的 节约，又降低了 PVC制品的生产成本和能耗，提升了企业产品的市场竞争力，具有缓解 国内塑料原料供需矛盾和提高企业经济效益的双重意义，有利于国内PVC型材产业可持 续发展目标的实现。
具体实施例方式下面结合实施例更详细地描述本发明,实施例1
制备得到
-种本发明的用回收PP改性的PVC型材，该型材是由以下质量份数的原料共混
PVC
交联回收PP 稳定剂 钛白粉 CPE
ACR
润滑剂
活性碳酸钙
100份 8 20份 3 6份 3 6份 3 10份 卜4份
0.2 1.0份和
0 30份。
上述本发明的用回收PP改性的PVC型材的制备方法，具体包括以下步骤(1)混料将原料PVC、稳定剂、钛白粉、CPE、ACR和润滑剂按上述配比进 行高速混合，当温度上升到80°C 95°C时加入交联回收PP或者加入交联回收PP和活性 碳酸钙，热混至温度达到115°C 125°C时放料，然后开始冷混至室温，得到干混料；(2)成型将干混料在140°C 205°C温度下挤出成型，制备得到本发明的用回 收PP改性的PVC型材。本实施例通过利用交联回收PP与PVC共混，制备的改性PVC型材具有现有 PVC型材的优异性能，产品的质量和性能都得到很大提高；同时，还实现了回收PP的循 环利用，提高了我国废旧塑料的回收利用率。下面对本发明更为具体或更为优选的实施例作进一步描述。实施例2 按表1中的组分列表准备好原料回收PP (回收PP的熔融指数小于12.0g/10min， 固含量低于15%)、CPE, DCP和助交联剂(苯乙烯或二乙烯基苯)，将DCP溶于助交联 剂中，再将溶液喷洒到回收PP和CPE上，然后放入高速混合机中混合5min后放料(高 速混合机的转速达到700rpm)；将混合好的物料在120°C 180°C温度下利用双螺杆挤出 机挤出造粒，制得三种不同配比的交联回收PP备用。表1 交联回收PP的不同配方
权利要求
1. 一种用回收聚丙烯改性的聚氯乙烯型材，其特征在于所述聚氯乙烯型材主要由以 下质量份数的原料共混制备得到聚氯乙烯100份交联回收聚丙烯8 20份稳定剂3 6份钛白粉3 6份氯化聚乙烯3 10份丙烯酸酯类抗冲改性剂1 4份润滑剂0.2 1.0份和活性碳酸钙0 30份。
2.根据权利要求1所述的聚氯乙烯型材，其特征在于所述交联回收聚丙烯主要利 用以下质量份数的原料混合交联反应后制备得到回收聚丙烯100份氯化聚乙烯5 30份过氧化二异丙苯0.05 1份和助交联剂0.5 2.0份；所述回收聚丙烯的熔融指数小于12.0g/10min，固含量低于15%。
3.根据权利要求2所述的聚氯乙烯型材，其特征在于所述助交联剂是苯乙烯和/或二乙炼基苯。
4.根据权利要求1所述的聚氯乙烯型材，其特征在于所述润滑剂是指硬脂酸和/或 聚乙烯蜡。
5.根据权利要求4所述的聚氯乙烯型材，其特征在于所述润滑剂是指硬脂酸和聚 乙烯蜡组成的复合润滑剂，所述硬脂酸与聚乙烯蜡的质量比为3 (0.5 2)。
6.根据权利要求1所述的聚氯乙烯型材，其特征在于所述稳定剂是指稀土复合稳 定剂。
7.—种如权利要求1所述的聚氯乙烯型材的制备方法，包括以下步骤(1)混料将聚氯乙烯、稳定剂、钛白粉、氯化聚乙烯、丙烯酸酯类抗冲改性剂和 润滑剂按配比进行高速混合，当温度上升到80°C 95°C时加入交联回收聚丙烯或者加入 交联回收聚丙烯和活性碳酸钙，热混至温度达到110°C 125°C时放料，然后开始冷混至 室温，得到干混料；(2)成型将所述干混料在140°C 205°C温度下挤出成型，制备得到用回收聚丙烯 改性的聚氯乙烯型材。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于所述交联回收聚丙烯是通过以下方法 制备得到将0.05 1份的过氧化二异丙苯溶于0.5 2.0份助交联剂中，再将溶液喷洒在100份的回收聚丙烯和5 30份氯化聚乙烯上，然后将喷洒上溶液的回收聚丙烯和氯 化聚乙烯高速混合搅拌，搅拌时间不少于4min，将搅拌后的物料在120°C 180°C温度下 进行挤压造粒，制得交联回收聚丙烯。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于所述助交联剂是苯乙烯和/或二乙 烯基苯；所述聚氯乙烯的型号是PVC-SG-4、PVC-SG-5或PVC-SG-6 ；所述润滑剂是 指硬脂酸和/或聚乙烯蜡；所述稳定剂是指稀土复合稳定剂；所述回收聚丙烯的熔融指 数小于12.0g/10min，固含量低于15%。
全文摘要
本发明公开了一种用回收聚丙烯改性的聚氯乙烯型材以及该型材的制备方法，该型材主要由100份聚氯乙烯、8～20份交联回收聚丙烯、3～6份稳定剂、3～6份钛白粉、3～10份氯化聚乙烯、1～4份丙烯酸酯类抗冲改性剂、0.2～1.0份润滑剂和0～30份活性碳酸钙共混制备得到。本发明的型材性能优异，能够有效提高废旧塑料回收利用率，节约资源，节约成本且环保安全。
文档编号C08L23/12GK102020814SQ20091004431
公开日2011年4月20日 申请日期2009年9月10日 优先权日2009年9月10日
发明者周乃安, 张芳, 李志军, 杨治, 杨波, 欧阳相会, 苏胜培, 莫笑君 申请人:湖南五强产业集团股份有限公司