一种橡胶改性聚氯乙烯塑料及其制备方法和应用
【专利摘要】本发明公开了一种橡胶改性聚氯乙烯塑料及其制备方法和应用。所述橡胶改性聚氯乙烯塑料是由以重量分计算的PVC树脂80?120份，增塑剂50?80份，复合稳定剂3?8份，润滑剂1?5份，轻质碳酸钙40?60份，丙烯酸酯橡胶10?30份，氯化聚乙烯1?5份制备而成。本发明所述的橡胶改性聚氯乙烯塑料可用于超低温冷冻设备的密封条，具有良好的耐寒性能，在低于?30℃的温度下依然具有良好的弹性和密封效果。
【专利说明】
一种橡胶改性聚氯乙烯塑料及其制备方法和应用
技术领域
[0001] 本发明涉及高分子材料技术领域，具体涉及一种橡胶改性聚氯乙烯塑料及其制备 方法和应用，该橡胶改性聚氯乙烯塑适用于超低温冷冻设备的密封条。
【背景技术】
[0002] 聚氯乙稀(PVC)是氯乙稀单体(vinyl chloride monomer,简称VCM)在过氧化物、 偶氮化合物等引发剂，或在光、热作用下按自由基聚合反应机理聚合而成的聚合物。氯乙烯 均聚物和氯乙烯共聚物统称之为氯乙烯树脂。PVC有优良的阻燃、绝缘、耐磨损等化学性能， 被广泛的应用于建材、轻工、农业等领域。在其具体应用方面，按照PVC产品的主要性状可跟 为硬制品和软制品，其中硬制品主要应用在管材、型材等建筑材料方面，而软制品主要应用 在薄膜、电缆、人造革等方面。
[0003] PVC材料也应用于冰箱等制冷设备的门封条，然而由于现有的PVC材料受其改性单 体的影响，耐热性和耐候性不稳定，目前市场上PVC材料制作的门封条在温度低于-20° C的 情况下，弹性降低，大大影响了密封效果，久而久之会失去密封效果。
【发明内容】
[0004] 为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种橡胶改性聚氯乙烯塑料， 通过对聚氯乙烯进行改性，提高聚氯乙烯塑料的耐寒性能，扩大其使用范围。
[0005] 本发明的另一目的在于提供一种橡胶改性聚氯乙烯塑料的制备方法，通过该方法 获得一种耐寒性能好的橡胶改性聚氯乙烯塑料。
[0006] 本发明的第三个目的在于提供一种橡胶改性聚氯乙烯塑料在制备门封条中的应 用。
[0007] 为解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下： 一种橡胶改性聚氯乙烯塑料，其是由以重量分计算的以下原料制备而成： PVC 树脂80-120份， 增塑剂50-80份， 复合稳定剂3-8份， 润滑剂1-5份， 轻质碳酸钙40-60份， 丙烯酸酯橡胶10-30份， 氯化聚乙稀1-5份。
[0008] 作为优选的方案，本发明所述的橡胶改性聚氯乙烯塑料是由以重量分计算的以下 原料制备而成： PVC树脂100份， 增塑剂60份， 复合稳定剂6份， 润滑剂3份， 轻质碳酸钙50份， 丙烯酸酯橡胶25份， 氯化聚乙稀3份。
[0009] 作为进一步的方案，本发明所述的增塑剂为邻苯二甲酸酯类、脂肪酸酯类、磷酸酯 类、苯多酸酯类、酰胺类中的一种;所述复合稳定剂为钙锌复合物。
[0010] 作为进一步的方案，本发明所述的增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二异 辛酯、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二乙酯中的一种。
[0011] -种橡胶改性聚氯乙烯塑料的制备方法，该制备方法包括以下步骤： 1) 按比例将PVC树脂、复合稳定剂、润滑剂、轻质碳酸钙、丙烯酸酯橡胶、氯化聚乙烯加 入大搅拌机中，高速搅拌至搅拌机的温度上升到65-75Γ时加入增塑剂，继续搅拌并升温至 100-110°C，得到混合料； 2) 将步骤1)得到的混合料放入冷混机低速搅拌至35-45Γ，备用； 3) 步骤2处理后的混合料转入到双螺杆挤出机中，挤出造粒，然后将得到的粒料冷却， 即得到橡胶改性聚氯乙烯塑料。
[0012] 作为进一步的方案，本发明所述制备方法中，高速搅拌的搅拌速度为200-300转/ min，低速搅拌的速度为80-100转/min。
[0013] 作为进一步的方案，本发明所述的制备方法中，步骤3)挤出造粒过程中双螺杆挤 出机的温度设置分别是:一区145°C，二区150°C，三区155°C，四区160°C，合流芯168°C，模头 162Γ。
[0014] -种门封条，该门封条是采用本发明所述的橡胶改性聚氯乙烯塑料加工而成。
[0015] -种门封条的加工方法，该加工方法包括以下步骤： 1) 按比例将PVC树脂、复合稳定剂、润滑剂、轻质碳酸钙、丙烯酸酯橡胶、氯化聚乙烯加 入大搅拌机中，高速搅拌至搅拌机的温度上升到65-75Γ时加入增塑剂，继续搅拌并升温至 100-110°C，得到混合料； 2) 将步骤1)得到的混合料放入冷混机低速搅拌至35-45Γ，备用； 3) 步骤2处理后的混合料转入到双螺杆挤出机中，挤出造粒，然后将得到的粒料冷却， 即得到橡胶改性聚氯乙烯塑料颗粒； 4) 将步骤3)所得到的橡胶改性聚氯乙烯塑料颗粒送入到单螺杆门封挤出机中，胶条通 过挤出口模挤出后装入定型模中冷却定型，然后用牵引机同步通俗迀移至设定的尺寸后切 断;得到具有设定尺寸的胶条； 5) 将上述具有设定尺寸的胶条转入到门封焊接机中经6-8秒的烘烤后喷焊胶条，得到 门封条。
[0016] 作为进一步的方案，上述加工方法中，单螺杆门封挤出机的参数设定为:一区140 °C，二区140 °C，三区140 °C，四区140 °C，合流芯150 °C，模头145 °C ;门封焊接机的温度设置为 250-350 °C。
[0017] 相比现有技术，本发明的有益效果在于： 1.本发明所述的橡胶改性聚氯乙烯塑料的原料中加入丙烯酸酯橡胶及其他组分，通 过控制组分之间比例得到的橡胶改性聚氯乙烯塑料具有良好的耐寒性能，可以在-30°c以 下保持良好弹性； 2. 本发明所述的橡胶改性聚氯乙烯塑料用于加工成冷冻设备的门封条，在-30°C以下 能长时间保持良好的密封效果，延长了门封条的使用寿命； 3. 本发明所述的橡胶改性聚氯乙烯塑料的制备方法通过控制双螺杆挤出机的温度， 实现原料中个组分的融合，实现对聚氯乙烯材料的改性，扩大了聚氯乙烯材料的应用领域。
[0018] 下面结合【具体实施方式】对本发明作进一步详细说明。
【具体实施方式】
[0019] 本发明所述的橡胶改性聚氯乙烯塑料，其是由以重量分计算的以下原料制备而 成： PVC 树脂80-120份， 增塑剂50-80份， 复合稳定剂3-8份， 润滑剂1-5份， 轻质碳酸钙40-60份， 丙烯酸酯橡胶10-30份， 氯化聚乙稀1-5份。
[0020] 作为优选的方案，本发明所述的橡胶改性聚氯乙烯塑料是由以重量分计算的以下 原料制备而成： PVC树脂100份， 增塑剂60份， 复合稳定剂6份， 润滑剂3份， 轻质碳酸钙50份， 丙烯酸酯橡胶25份， 氯化聚乙稀3份。
[0021] 作为进一步的方案，本发明所述的增塑剂为但并不限于邻苯二甲酸酯类、脂肪酸 酯类、磷酸酯类、苯多酸酯类、酰胺类中的一种;作为优选的，本发明所述的增塑剂为但并不 限于邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二异辛酯、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二甲酯、邻 苯二甲酸二乙酯中的一种。
[0022] PVC树脂加工过程选用的热稳定剂，首先要考虑热稳定剂特性及外PVC制品的用 途，此外还要考虑所用热稳定剂相互间协同效应。在本发明中，除了考虑复合稳定剂与PVC 之间的作用，还需要考虑复合稳定剂与其他组分之间的作用。本发明采用复合稳定剂为钙 锌复合物或硬脂酸锌可以提高PVC的静态和动态热稳定性，其中效果较佳的为钙锌复合物。 为了抑制PVC链HC1的脱除，进而阻止多烯链增长，进一步提高PVC材料的稳定性，本发明所 采用的钙锌复合物中，钙锌两种元素的质量比为4.5:1.5。
[0023]在本发明中，采用丙烯酸酯橡胶对聚氯乙烯进行改性；由于丙烯酸酯橡胶与PCV具 有良好的相容性，两相之间的粘合力较好，外力容易向周围进行扩散，而不是集中在一点； 丙烯酸酯橡胶可以提高PVC的低温冲击强度，降低聚氯乙烯的脆化温度。本发明的研究中 发现随着丙烯酸酯橡胶用量的增加聚氯乙烯的脆化温度随之降低，但是丙烯酸质橡胶的用 量增加到一定值后，再增加其用量会导致聚氯乙烯的冲击强度降低，因此综合考虑，本发明 中丙烯酸质橡胶的用量控制为10-30份，优选的为25份。
[0024] 一种橡胶改性聚氯乙烯塑料的制备方法，该制备方法包括以下步骤： 1) 按比例将PVC树脂、复合稳定剂、润滑剂、轻质碳酸钙、丙烯酸酯橡胶、氯化聚乙烯加 入大搅拌机中，高速搅拌至搅拌机的温度上升到65-75Γ时加入增塑剂，继续搅拌并升温至 100-110°C，得到混合料； 2) 将步骤1)得到的混合料放入冷混机低速搅拌至35-45Γ，备用； 3) 步骤2处理后的混合料转入到双螺杆挤出机中，挤出造粒，然后将得到的粒料冷却， 即得到橡胶改性聚氯乙烯塑料。
[0025] 作为进一步的方案，本发明所述制备方法中，高速搅拌的搅拌速度为200-300转/ min，低速搅拌的速度为80-100转/min。
[0026] 作为进一步的方案，本发明所述的制备方法中，步骤3)挤出造粒过程中双螺杆挤 出机的温度设置分别是:一区145°C，二区150°C，三区155°C，四区160°C，合流芯168°C，模头 162Γ。
[0027] -种门封条，该门封条是采用本发明所述的橡胶改性聚氯乙烯塑料加工而成。
[0028] -种门封条的加工方法，该加工方法包括以下步骤： 1) 按比例将PVC树脂、复合稳定剂、润滑剂、轻质碳酸钙、丙烯酸酯橡胶、氯化聚乙烯加 入大搅拌机中，高速搅拌至搅拌机的温度上升到65-75Γ时加入增塑剂，继续搅拌并升温至 100-110°C，得到混合料； 2) 将步骤1)得到的混合料放入冷混机低速搅拌至35-45Γ，备用； 3) 步骤2处理后的混合料转入到双螺杆挤出机中，挤出造粒，然后将得到的粒料冷却， 即得到橡胶改性聚氯乙烯塑料颗粒； 4) 将步骤3)所得到的橡胶改性聚氯乙烯塑料颗粒送入到单螺杆门封挤出机中，胶条通 过挤出口模挤出后装入定型模中冷却定型，然后用牵引机同步通俗迀移至设定的尺寸后切 断;得到具有设定尺寸的胶条； 5) 将上述具有设定尺寸的胶条转入到门封焊接机中经6-8秒的烘烤后喷焊胶条，得到 门封条。
[0029] 作为进一步的方案，上述加工方法中，单螺杆门封挤出机的参数设定为:一区140 °C，二区140 °C，三区140 °C，四区140 °C，合流芯150 °C，模头145 °C ;门封焊接机的温度设置为 250-300。。。
[0030] 以下是本发明具体的实施例，在下述实施例中，所采用的原料、设备等均可以通过 购买方式获得。
[0031] 实施例1 一种橡胶改性聚氯乙烯塑料，其是由以重量分计算的以下原料制备而成： PVC树脂80份， 增塑剂5份， 复合稳定剂3份， 润滑剂1份， 轻质碳酸钙40份， 丙烯酸酯橡胶10份， 氯化聚乙稀1份； 其制备方法如下： 1) 按比例将PVC树脂、复合稳定剂、润滑剂、轻质碳酸钙、丙烯酸酯橡胶、氯化聚乙烯加 入大搅拌机中，以200转/min的速度搅拌至搅拌机的温度上升到65-75°C时加入增塑剂，继 续搅拌并升温至l〇〇°C，得到混合料； 2) 将步骤1)得到的混合料放入冷混机以80转/min的速度搅拌至35°C，备用； 3) 步骤2处理后的混合料转入到双螺杆挤出机中，双螺杆挤出机的温度设置分别是:一 区145°C，二区150°C，三区155°C，四区160°C，合流芯168°C，模头162°C ;挤出造粒，然后将得 到的粒料冷却，即得到橡胶改性聚氯乙烯塑料颗粒。
[0032]应用实施例1 将实施例1所得到的橡胶改性聚氯乙烯塑料加工成门封条，具体加工方法如下： a) 将实施例1所得到的橡胶改性聚氯乙烯塑料颗粒送入到单螺杆门封挤出机中，单螺 杆门封挤出机的参数设定为：一区140 °C，二区140 °C，三区140 °C，四区140 °C，合流芯150 °C， 模头145°C;胶条通过挤出口模挤出后装入定型模中冷却定型，然后用牵引机同步通俗迀移 至设定的尺寸后切断;得到具有设定尺寸的胶条； b) 将上述具有设定尺寸的胶条转入到门封焊接机中，门封焊接机的温度设置为250Γ， 经8秒的烘烤后喷焊胶条，得到门封条。
[0033] 实施例2 一种橡胶改性聚氯乙烯塑料是由以重量分计算的以下原料制备而成： PVC树脂100份， 增塑剂60份， 复合稳定剂6份， 润滑剂3份， 轻质碳酸钙50份， 丙烯酸酯橡胶25份， 氯化聚乙烯3份;其制备方法如下： 1) 按比例将PVC树脂、复合稳定剂、润滑剂、轻质碳酸钙、丙烯酸酯橡胶、氯化聚乙烯加 入大搅拌机中，以250转/min的速度搅拌至搅拌机的温度上升到65-75°C时加入增塑剂，继 续搅拌并升温至l〇5°C，得到混合料； 2) 将步骤1)得到的混合料放入冷混机以90转/min的速度搅拌至40°C，备用； 3) 步骤2处理后的混合料转入到双螺杆挤出机中，双螺杆挤出机的温度设置分别是:一 区145°C，二区150°C，三区155°C，四区160°C，合流芯168°C，模头162°C ;挤出造粒，然后将得 到的粒料冷却，即得到橡胶改性聚氯乙烯塑料颗粒。
[0034]应用实施例2 将实施例2所得到的橡胶改性聚氯乙烯塑料加工成门封条，具体加工方法如下： a)将实施例2所得到的橡胶改性聚氯乙烯塑料颗粒送入到单螺杆门封挤出机中，单螺 杆门封挤出机的参数设定为：一区140 °C，二区140 °C，三区140 °C，四区140 °C，合流芯150 °C， 模头145°C;胶条通过挤出口模挤出后装入定型模中冷却定型，然后用牵引机同步通俗迀移 至设定的尺寸后切断;得到具有设定尺寸的胶条； b)将上述具有设定尺寸的胶条转入到门封焊接机中，门封焊接机的温度设置为280°C， 经7秒的烘烤后喷焊胶条，得到门封条。
[0035] 实施例3 一种橡胶改性聚氯乙烯塑料，其是由以重量分计算的以下原料制备而成： PVC树脂120份， 增塑剂80份， 复合稳定剂8份， 润滑剂5份， 轻质碳酸钙60份， 丙烯酸酯橡胶30份， 氯化聚乙稀5份； 其制备方法如下： 1) 按比例将PVC树脂、复合稳定剂、润滑剂、轻质碳酸钙、丙烯酸酯橡胶、氯化聚乙烯加 入大搅拌机中，以300转/min的速度搅拌至搅拌机的温度上升到65-75°C时加入增塑剂，继 续搅拌并升温至ll〇°C，得到混合料； 2) 将步骤1)得到的混合料放入冷混机以100转/min的速度搅拌至45°C，备用； 3) 步骤2处理后的混合料转入到双螺杆挤出机中，双螺杆挤出机的温度设置分别是:一 区145°C，二区150°C，三区155°C，四区160°C，合流芯168°C，模头162°C ;挤出造粒，然后将得 到的粒料冷却，即得到橡胶改性聚氯乙烯塑料。
[0036] 应用实施例3 将实施例3所得到的橡胶改性聚氯乙烯塑料加工成门封条，具体加工方法如下： a)将实施例3所得到的橡胶改性聚氯乙烯塑料颗粒送入到单螺杆门封挤出机中，单螺 杆门封挤出机的参数设定为：一区140 °C，二区140 °C，三区140 °C，四区140 °C，合流芯150 °C， 模头145°C;胶条通过挤出口模挤出后装入定型模中冷却定型，然后用牵引机同步通俗迀移 至设定的尺寸后切断;得到具有设定尺寸的胶条； 5)将上述具有设定尺寸的胶条转入到门封焊接机中，门封焊接机的温度设置为300Γ， 经6秒的烘烤后喷焊胶条，得到门封条。
[0037]性能检测 1.对实施例1-3所得到的橡胶改性聚氯乙烯塑料进行性能测试，其中力学性能(包括 断裂伸长率)按照GB/T528-1992的标准式样和方法进行测试，耐寒性能(包括冲击强度和脆 性温度)按照GB/T2843-2008的标准制作样条，并按照其方法进行测试;测试结果参见表1。 [0038]表1:性能测试结果
通过表1的数据表明，本发明的橡胶改性聚氯乙烯塑料在机械性能基本不受影响的情 况下，其脆性温度低于-30 °C以下，具有良好的耐寒性能。
[0039] 2.对应用实施例1-3所得到的门封条应用于冷冻设备的磁性门封，并进行性能检 验，检验项目包括外观、硬度、伸长率、拉伸强度以及焊脚拉力，检测结果参见表2。
[0040] 上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围， 本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所 要求保护的范围。
【主权项】
1. 一种橡胶改性聚氯乙烯塑料，其特征在于，其是由以重量分计算的以下原料制备而 成： PVC 树脂 80-120份， 增塑剂50-80份， 复合稳定剂3-8份， 润滑剂1-5份， 轻质碳酸钙40-60份， 丙烯酸酯橡胶10-30份， 氯化聚乙稀1-5份。2. 根据权利要求1所述的橡胶改性聚氯乙烯塑料，其特征在于，其是由以重量分计算的 以下原料制备而成： PVC树脂100份， 增塑剂60份， 复合稳定剂6份， 润滑剂3份， 轻质碳酸钙50份， 丙烯酸酯橡胶25份， 氯化聚乙稀3份。3. 根据权利要求1或2所述的橡胶改性聚氯乙烯塑料，其特征在于，所述增塑剂为邻苯 二甲酸酯类、脂肪酸酯类、磷酸酯类、苯多酸酯类、酰胺类中的一种;所述复合稳定剂为钙锌 复合物。4. 根据权利要求3所述的橡胶改性聚氯乙烯塑料，其特征在于，所述增塑剂为邻苯二甲 酸二辛酯、邻苯二甲酸二异辛酯、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二乙 酯中的一种。5. -种如权利要求1所述的橡胶改性聚氯乙稀塑料的制备方法，其特征在于，该制备方 法包括以下步骤： 1) 按比例将PVC树脂、复合稳定剂、润滑剂、轻质碳酸钙、丙烯酸酯橡胶、氯化聚乙烯加 入大搅拌机中，高速搅拌至搅拌机的温度上升到65-75Γ时加入增塑剂，继续搅拌并升温至 IOO-IHTC，得到混合料； 2) 将步骤1)得到的混合料放入冷混机低速搅拌至35-45Γ，备用； 3) 步骤2处理后的混合料转入到双螺杆挤出机中，挤出造粒，然后将得到的粒料冷却， 即得到橡胶改性聚氯乙烯塑料。6. 根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，其中高速搅拌的搅拌速度为200-300 转/min，低速搅拌的速度为80-100转/min。7. 根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤3)挤出造粒过程中双螺杆挤出机 的温度设置分别是:一区145°C，二区150°C，三区155°C，四区160°C，合流芯168°C，模头162 cC。8. -种门封条，其特征在于，该门封条是采用权利要求1或2所述的橡胶改性聚氯乙烯 塑料加工而成。9. 一种如权利要求8所述的门封条的加工方法，其特征在于，该加工方法包括以下步 骤： 1) 按比例将PVC树脂、复合稳定剂、润滑剂、轻质碳酸钙、丙烯酸酯橡胶、氯化聚乙烯加 入大搅拌机中，高速搅拌至搅拌机的温度上升到65-75Γ时加入增塑剂，继续搅拌并升温至 IOO-IHTC，得到混合料； 2) 将步骤1)得到的混合料放入冷混机低速搅拌至35-45Γ，备用； 3) 步骤2处理后的混合料转入到双螺杆挤出机中，挤出造粒，然后将得到的粒料冷却， 即得到橡胶改性聚氯乙烯塑料颗粒； 4) 将步骤3)所得到的橡胶改性聚氯乙烯塑料颗粒送入到单螺杆门封挤出机中，胶条通 过挤出口模挤出后装入定型模中冷却定型，然后用牵引机同步通俗迀移至设定的尺寸后切 断;得到具有设定尺寸的胶条； 5) 将上述具有设定尺寸的胶条转入到门封焊接机中经6-8秒的烘烤后喷焊胶条，得到 门封条。10. 根据权利要求9所述的加工方法，其特征在于，单螺杆门封挤出机的参数设定为:一 区140 °C，二区140 °C，三区140 °C，四区140 °C，合流芯150 °C，模头145 °C ;门封焊接机的温度 设置为 250-350 °C。
【文档编号】C08K13/02GK105885299SQ201610462532
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年6月23日
【发明人】邰文, 黄永秋, 陈庆非, 朱成义
【申请人】广东顺德江顺磁材有限公司