一种适用于挤出类制品生产的超长加工周期硬质高透明PVC混合粒料的制作方法

文档序号:11721330阅读:297来源:国知局

本发明涉及一种硬质高透明pvc混合粒料,尤其涉及一种适用于挤出类制品生产的超长加工周期硬质高透明pvc混合粒料,属于塑料颗粒生产和加工技术领域。



背景技术:

pvc树脂(聚氯乙烯)作为通用塑料,由于其相对低廉的价格和改性后的易加工性而被广泛应用于各类食品包装、医药包装、化妆品包装、家用电器包装、汽车配件、化工材料、建筑装饰建材、消防器材配件、卫生洁具、超市货架等领域。

聚氯乙烯是一种强极性聚合物,分子间有很大的作用力,需加热至一定温度方能显示其塑性,硬质高透明pvc材料通常只有在170℃以上才能加工成型,但聚氯乙烯对热敏感,当加热至130~140℃就会发生严重分解,变成棕色或黑色产品而无法进行加工,并释放出hcl气体,若不抑制hcl气体的产生,分解会进一步加剧加快。目前通用的方法是在pvc中加入热稳定剂来有效抑制hcl气体的产生或延缓产生。

由于纯pvc树脂较长的分子链结构及分子间很大的作用力,pvc分子与分子之间的流动性极差,其本身的塑化度较差,与金属设备表面具有较强的粘附性,因此,应用单纯pvc树脂进行加工,必须对其进行增塑、润滑和加工特性的改性。一般通过在pvc中加入适量内外润滑剂、加工助剂和极少量的pvc增塑剂等进行改性处理,方能制成高透明度pvc产品。

又由于pvc树脂是一种脆性材料,其抗冲击强度极差,一般仅为3~5kj/m,因此通常需要加入高透明抗冲改性剂对其脆性进行改性。通过在pvc聚合物中共混透明抗冲改性剂技术,可有效地增韧脆性硬质pvc的抗冲击强度。这类抗冲改性剂是一种与pvc具有一定相容性的高分子弹性体,其可使共混体系技既能保持upvc高模量、高刚性,又可大大提高其缺口冲击强度,能明显改善其使用过程中的低温冲击性能。

综上所述,为制得硬质高透明pvc产品,需以pvc树脂为主要原料,并加入适量的热稳定剂、内外润滑剂、加工助剂、少量pvc增塑剂、抗冲改性剂等组成pvc混合粒料。但如今存在的一个技术瓶颈是:由于上述各种助剂的加入以及pvc本身质量的影响,将对高透明pvc混合粒料的挤出加工周期产生较大的影响,目前市场上提供的挤出类高透明pvc混合料,其生产加工周期一般均不超过72小时,因为生产周期超过72小时后制成品表面会产生明显拉丝现象而影响产品透明度和表面光泽度,或在口模表面形成粘附模具内壁的粉状析出物,造成螺杆内部分烧焦现象而不得不停机拆模,清理后重新加温、加热后再开机。随着塑料生产加工技术的进步和加工需求的不断提升,对具有较长或超长加工周期的挤出类高透明混合粒料的开发和研制已成为该类粒料产品供应企业及挤出类制品加工企业的一种迫切期待。



技术实现要素:

为了克服现有技术中存在的上述缺陷,本发明旨在提供一种适用于挤出类制品生产的超长加工周期硬质高透明pvc混合粒料,利用该混合粒料进行挤出类制品生产,具有较长或超长的加工周期。

为实现上述目的,本发明采用以下技术方案:

一种适用于挤出类制品生产的超长加工周期硬质高透明pvc混合粒料,以重量份和voc含量计包括以下组分:

其中,所述聚氯乙烯树脂的vcm含量≤3ppm;

其制备方法如下:

(1)先将所述聚氯乙烯树脂、所述甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物、所述硫醇甲基锡热稳定剂、所述硬脂酸季戊四醇脂润滑剂、所述硬脂酸和氧化聚乙烯蜡混合物、所述三(2,4-二叔丁基苯酚)亚磷酸酯抗氧剂,所述邻苯二甲酸二辛酯或对苯二甲酸二辛酯,以及所述紫蓝色颜料按配比加入高速捏合至120℃出料,再低速捏合冷却至常温,得到温度低于40℃的混合粉料;

(2)将步骤(1)所得混合粉料投入双螺杆挤出造粒机中进行造粒,热切粒料冷却至40℃后包装,制得混合粒料成品。

优选地,该混合粒料以重量份和voc含量计包括以下组分:

其中,所述聚氯乙烯树脂的vcm含量≤3ppm;

更优选地,该混合粒料以重量份和voc含量计包括以下组分:

其中,所述聚氯乙烯树脂的vcm含量≤3ppm;

具体地,所述高速捏合和低速捏合分别采用高速热搅拌机和低速冷却搅拌机,其工艺控制温度分别为120℃和低于40℃。

优选地,所述双螺杆挤出造粒机为φ80pvc锥形双螺杆挤出造粒机,其工艺控制温度为155~185℃,主机螺杆转速为36转/分,加料螺杆转速为25转/分。

本申请人针对挤出类高透明pvc混合物配方的深入研究运用发现,在选择特定的各组分重量配比基础上,当对pvc树脂(聚合度700)及加入其中的热稳定剂、内外润滑剂、加工助剂、少量增塑剂、抗冲改性剂的voc(挥发性有机物)含量,以及pvc树脂的vcm(氯乙烯)含量进行严格地选择性控制时(优选为:聚合度为700的聚氯乙烯树脂vcm含量≤3ppm和voc≤0.05%、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物voc≤0.05%、硫醇甲基锡热稳定剂voc≤0.02%、硬脂酸季戊四醇脂润滑剂voc≤0.03%、硬脂酸和氧化聚乙烯蜡混合物voc≤0.03%、三(2,4-二叔丁基苯酚)亚磷酸酯抗氧剂voc≤0.08%、邻苯二甲酸二辛酯或对苯二甲酸二辛酯voc≤0.08%),能有效延长挤出类高透明pvc混合粒料产品的挤出加工周期,其产品加工周期天数可达到或超过30天以上。

本发明硬质高透明pvc混合粒料各组分中,采用聚合度为700的聚氯乙烯树脂,其粘度k值在57~59,此粘度k值树脂比较适应在通用挤出模温170~180℃时所需的熔体流动速率和物料的热粘流态时的刚性要求,使产品更易于定型和保证尺寸稳定性;加入高抗冲甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元接技共聚物(mbs),可有效提高pvc材料的抗冲性能并同时保证极好的产品透明度,以达到产品所要求的冲击强度要求,同时还起到类似acr加工助剂的作用,促进和强化pvc树脂的凝胶化和塑化,以获得塑化均一的产品;加入硫醇甲基锡热稳定剂能赋予pvc较好的热稳定效果并抑制加工过程中hcl气体的产生,同时对pvc树脂本身透明度的影响极小;加入硬脂酸季戊四醇脂、硬脂酸和氧化聚乙烯蜡混合物作为pvc的内、外润滑剂可降低pvc材料的剪切内摩擦力和与金属模具的脱模性,同时提高其产品流动性和表面光泽度;加入三(2,4-二叔丁基苯酚)亚磷酸酯抗氧剂可提高制品的抗uv功能,提高使用的年限等级;加入少量邻苯二甲酸二辛酯或对苯二甲酸二辛酯增塑剂能提高产品加工过程中的塑化度,使产品更易塑化均匀,并使产品获得更高的透明度;另外,加入微量紫蓝色颜料可改善pvc的微黄本色,以提供制品更好的外观视觉效果。

综上,本发明解决了现有硬质高透明pvc混合粒料挤出加工周期较短的缺陷,成品和挤出制品质量和综合性能优异,为挤出类塑料制品的加工生产提供了更广阔的空间,具有良好的市场应用前景。

具体实施方式

下面结合实施例详细说明本发明的具体实施方式,但不对本发明的权利要求做任何限定。

如无特殊说明,以下实施例所涉及各原料均为市售通用商品,所涉及各生产设备均为本领域常规设备。

实施例1~实施例6所制硬质高透明pvc混合粒料产品各原料配比及voc含量如表1和表2所示:

表1实施例1~实施例3硬质高透明pvc混合粒料产品各原料重量配比及voc含量

表2实施例4~实施例6硬质高透明pvc混合粒料产品各原料重量配比及voc含量

实施例1~实施例6硬质高透明pvc混合粒料产品的具体制备方法如下:

(1)按照表1、表2所示原料配比和voc含量要求,先将聚氯乙烯树脂、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物、硫醇甲基锡热稳定剂、硬脂酸季戊四醇脂润滑剂、硬脂酸和氧化聚乙烯蜡混合物、三(2,4-二叔丁基苯酚)亚磷酸酯抗氧剂、邻苯二甲酸二辛酯或对苯二甲酸二辛酯增塑剂以及微量紫蓝色颜料按配比投入高速捏合搅拌机进行搅拌,捏合至120℃出料,放入低速冷搅拌机冷却至常温,得到温度低于40℃的混合粉料;

(2)将混合粉料投入pvc锥形双螺杆塑料造粒机的喂料斗中,再通过喂料斗的定量加料螺杆,定量加入pvc锥形双螺杆塑料造粒挤出机中进行造粒,热切后的粒料送至风冷振动机,冷却至低于40℃后进入储料仓,储料后进行定量包装,制得成品。

上述pvc造粒机为φ80pvc锥形双螺杆挤出造粒机,螺杆长度为1800mm,温度控制在155~185℃之间(机身分四区加热:一区155℃、二区168℃、三区170℃、四区180℃,合流芯160℃、机头160、螺杆芯部导热油温度82℃),主机螺杆转速为36转/分,加料螺杆转速为25转/分。

产品加工周期测试:

加工机械:φ45单螺杆挤出造粒机

加工温度条件:料筒1(155℃)、料筒2(165℃)、料筒3(175℃)、口模(178℃),机器转速:30转/分、电流:11a。

制品形状:厚度1.5mm透明异形挤出条状物。

实施例1~实施例6所制硬质高透明pvc混合粒料产品的加工周期测试参见表3。

表3加工周期测试

由以上测试数据可知,当严格地选择性控制pvc树脂单体含量vcm≤3ppm,以及各组分voc含量平均≤0.05%时(优选为:聚合度为700的聚氯乙烯树脂vcm含量≤3ppm和voc≤0.05%、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物voc≤0.05%、硫醇甲基锡热稳定剂voc≤0.02%、硬脂酸季戊四醇脂润滑剂voc≤0.03%、硬脂酸和氧化聚乙烯蜡混合物voc≤0.03%、三(2,4-二叔丁基苯酚)亚磷酸酯抗氧剂voc≤0.08%、邻苯二甲酸二辛酯或对苯二甲酸二辛酯voc≤0.08%),能有效延长混合粒料产品的挤出生产加工周期,该产品的挤出加工周期天数可超过30天以上。

可以理解的是,以上关于本发明的具体描述,仅用于说明本发明而并非受限于本发明实施例所描述的技术方案。本领域的普通技术人员应当理解,仍然可以对本发明进行修改或等同替换,以达到相同的技术效果;只要满足使用需要,都在本发明的保护范围之内。

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