高强度高韧性聚氯乙烯片材及其生产方法
【专利摘要】一种高强度高韧性聚氯乙烯片材，包括相互交替排布的硬质聚氯乙烯层和软质层，所述硬质聚氯乙烯层和软质层的层数各为2n（n为1-5的整数）。所述片材的生产方法是：将硬质聚氯乙烯层和软质层的原料分别加入两台挤出机中，原料熔融塑化后经汇流器进入叠层器交替叠层，达到目标层数，然后模压成型，制成高强度高韧性聚氯乙烯片材。该片材可用作重型卡车车厢、列车车厢、船舶、工厂、家具、建筑模板等的垫板或面板。
【专利说明】高强度高韧性聚氯乙烯片材及其生产方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及聚氯乙烯片材领域，具体涉及一种高强度高韧性聚氯乙烯片材及其生
产方法。
【背景技术】
[0002]聚氯乙烯(PVC)是我国第一、世界第二大通用型合成树脂材料，具有优异的难燃性、耐磨性、抗化学腐蚀性、综合机械性、制品透明性、电绝缘性、可加工性，以及价格低廉，回收方便等特点。目前，PVC已经成为应用领域最为广泛的塑料品种之一，在工业、建筑、农业、日常生活、包装、电力、公用事业等领域均有广泛应用，与聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)和ABS统称为五大通用塑料。聚氯乙烯塑料根据所加增塑剂的多少，分为硬质和软质两大类。硬质聚氯乙烯塑料机械强度高，经久耐用，用于生产结构件，壳体，玩具，片材，管材等。软质聚氯乙烯质地柔软，用于生产薄膜，人造革，壁纸。
[0003]中国专利CN102069579A公开了一种纳米叠层复合材料制备装置，可以生产层状复合材料，并且在力学性能、阻隔性能、导电性能、光学性能等方面具有独特的优点。
[0004]聚氯乙烯片材具有较高的硬度和力学强度，而且随着分子量的增大而提高，随着温度的升高而降低。但是，聚氯乙烯材料在使用过程中容易变脆，在低温下更加严重。因此，有必要寻求开发一种具有高强度高韧性的聚氯乙烯片材。
【发明内容】
[0005]为了克服现有技术的缺点与不足，本发明提供一种高强度高韧性的聚氯乙烯片材，该片材价格便宜，适于大范围推广。
[0006]一种高强度高韧性聚氯乙烯片材，其特种在于，包括相互交替排布的硬质PVC层和软质层，该硬质PVC层和软质层的层数各为2n，其中η为1-5的整数。
[0007]优选的，所述聚氯乙烯片材厚度为2mm?20mm,所述硬质PVC层的厚度为
0.03mm?5mm,所述软质层的厚度为0.03mm?5mm。
[0008]本发明还提供所述高强度高韧性聚氯乙烯片材的生产方法，包括以下步骤:
(1)均勻混合配制硬质PVC层原料和软质层原料；
(2)将两种原料分别加入两台挤出机中，熔融塑化后，物料经汇流器进入叠层器，不断交替叠层，达到目标层数；
(3)模压成型片材、牵引、切断，制成层数为2X2n的高强度高韧性聚氯乙烯片材，其中η为1-5的整数。
[0009]优选的，所述用于塑化硬质PVC层原料的挤出机各加热区温度为150?210°C，用于塑化软质层原料的挤出机各加热区温度为60?210°C，汇流器和叠层器各段温度为60?220°C，模压成型片材的温度为70?200°C。
[0010]优选的，所述硬质PVC层原料中各组分的配比为:
硬质聚氯乙烯树脂100份 有机锡稳定剂0.2?2.0份 硬脂酸钙0.2?0.8份 聚乙烯蜡0.3?0.6份 碳酸1丐10?40份 钛白粉0.5?1.5份 石腊0.3?1.2份 ACR 0.1 ?2.0 份 增强纤维O?20份。
[0011]优选的，所述增强纤维是玻璃纤维、碳纤维、植物纤维、聚苯硫醚纤维、聚酰亚胺纤维、聚四氟乙烯纤维中的一种或多种。
[0012]优选的，所述软质层的原料包括软质聚氯乙烯、橡胶、热塑性弹性体中任意一种。
[0013]优选的，所述橡胶是天然橡胶、丁苯橡胶、丁腈橡胶、硅橡胶、顺丁橡胶、异戊橡胶或乙丙橡胶中一种或多种。
[0014]优选的，所述热塑性弹性体是热塑性聚氨酯、苯乙烯类热塑性弹性体、聚烯烃类热塑性弹性体、含齒聚烯烃类热塑性弹性体、聚醚酯类热塑性弹性体、聚酰胺类热塑性弹性体中的一种或多种。
[0015]优选的，所述软质层原料中各组分的配比为:
软质聚氯乙烯树脂100份
增塑剂15?35份 稳定剂I?5份 抗氧剂I?2份 紫外线吸收剂I?2份。
[0016]本发明高强度高韧性聚氯乙烯片材可用作重型卡车车厢、列车车厢、船舶、飞机场候机楼地面、工厂地面、家具、建筑模板等的垫板或面板。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1为本发明的高强度高韧性聚氯乙烯片材的结构示意图；
图2为本发明的高强度高韧性聚氯乙烯片材的生产线示意图。
[0018]图中:1-硬质PVC层用挤出机，2-软质层用挤出机，3-汇流器，4-叠层器，5_片材成型模具，6-片材定型装置，7-牵引机，8-切断机，9-托架。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图，对本发明做进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此限制本发明的保护范围。
[0020]实施例1
一种高强度高韧性聚氯乙烯片材，包括相互交替排布的硬质PVC层和软质层，硬质PVC层和软质层的层数各为16层。片材厚度为16mm，所述硬质PVC层的厚度为0.5mm，所述软质层为软质聚氯乙烯层，其厚度为0.5mm。所述片材的生产方法包括以下步骤:将硬质聚氯乙烯树脂100份，有机锡稳定剂1.5份，硬脂酸钙0.4份，聚乙烯蜡0.5份，碳酸钙15份，钛白粉1.1份，石蜡0.6份，ACR 2.0份，玻璃纤维10份，均匀混合配制，加入双螺杆挤出机I中；将软质聚氯乙烯树脂100份，增塑剂25份，稳定剂3份，抗氧剂1.5份，紫外线吸收剂1.2份，均匀混合配制，加入双螺杆挤出机2中。两台挤出机中的原料充分熔融塑化后，经汇流器3进入叠层器4，不断交替叠层，达到目标层数32，然后使用片材成型模具5和片材定型装置6模压成型、经过牵引机7、切断机8，送入托架9，制成层数为32层的高强度高韧性聚氯乙烯片材。其中硬质聚氯乙烯用双螺杆挤出机I各加热区的温度为160?195°C，软质聚氯乙烯用双螺杆挤出机2各加热区的温度为150?170°C，汇流器和叠层器各段温度为150?180°C，片材模具和定型段温度为140?190°C ;本发明的高强度高韧性聚氯乙烯片材，可用作重型卡车车厢、列车车厢、船舶、飞机场候机楼地面、工厂地面、家具等的垫板或面板。
[0021]实施例2
一种高强度高韧性聚氯乙烯片材，包括相互交替排布的硬质PVC层和软质层，硬质PVC层和软质层的层数各为2层。片材厚度为4mm，所述硬质聚氯乙烯层的厚度为1mm，所述软质层为天然橡胶层，其厚度为1mm。所述片材的生产步骤如下:将硬质聚氯乙烯树脂100份，有机锡稳定剂1.5份，硬脂酸钙0.4份，聚乙烯蜡0.5份，碳酸钙15份，钛白粉1.1份，石蜡0.6份，ACR 2.0份，玻璃纤维10份，均匀混合配制，加入双螺杆挤出机I中；将天然橡胶100份，炭黑70份，软化剂8份，氧化锌5份，硫磺2份，促进剂M 1.2份，抗氧剂1010I份，石蜡I份，防老剂1.5份，均匀混合配制，加入挤出机2中。两台挤出机中的原料充分熔融塑化后，经汇流器3进入叠层器4，不断交替叠层，达到目标层数4，然后在片材成型模具5和片材定型装置6模压成型、经过牵引机7、切断机8，送入托架9，制成层数为4层的高强度高韧性聚氯乙烯片材。其中硬质聚氯乙烯用双螺杆挤出机I各加热区的温度为160?195°C，天然橡胶用双螺杆挤出机2各加热区的温度为60?70°C，汇流器和叠层器各段温度为70?170°C，片材模具和定型段温度为90?160°C。生产出的高强度高韧性聚氯乙烯片材，可用作列车车厢地面、工厂地面、家具面板、建筑模板面板。
【权利要求】
1.一种高强度高韧性聚氯乙烯片材，其特种在于，包括相互交替排布的硬质PVC层和软质层，该硬质PVC层和软质层的层数各为2n，其中η为1-5的整数。
2.根据权利要求1所述的高强度高韧性聚氯乙烯片材，其特征在于，所述片材厚度为2mm~20mm,所述硬质PVC层的厚度为0.03mm~5mm,所述软质层的厚度为0.03mm~5mm。
3.—种权利要求1所述高强度高韧性聚氯乙烯片材的生产方法，包括以下步骤: (1)均匀混合配制硬质PVC层原料和软质层原料； (2)将两种原料分别加入两台挤出机中，熔融塑化后，物料经汇流器进入叠层器，不断交替叠层，达到目标层数； (3)模压成型片材、牵引、切断，制成层数为2乂2"的高强度高韧性聚氯乙烯片材，其中η为1-5的整数。
4.根据权利要求3所述的生产方法，其特征在于，用于塑化硬质PVC层原料的挤出机各加热区温度为150~210°C，用于塑化软质层原料的挤出机各加热区温度为60~210°C，汇流器和叠层器各段温度为60~220°C，模压成型片材的温度为70~200°C。
5.根据权利要求3所述 的生产方法，其特征在于，所述硬质PVC层的原料中各组分的配比为: 硬质聚氯乙烯树脂100份 有机锡稳定剂0.2~2.0份 硬脂酸钙0.2~0.8份 聚乙烯蜡0.3~0.6份 碳酸1丐10~40份 钛白粉0.5~1.5份 石腊0.3~1.2份 ACR 0.1 ~2.0 份 增强纤维O~20份。
6.根据权利要求5所述的生产方法，其特征在于，所述增强纤维是玻璃纤维、碳纤维、植物纤维、聚苯硫醚纤维、聚酰亚胺纤维、聚四氟乙烯纤维中的一种或多种。
7.根据权利要求3所述的生产方法，其特征在于，所述软质层的原料包括软质聚氯乙烯、橡胶、热塑性弹性体中任意一种。
8.根据权利要求7所述的生产方法，其特征在于，所述的橡胶是天然橡胶、丁苯橡胶、丁腈橡胶、硅橡胶、顺丁橡胶、异戊橡胶或乙丙橡胶中一种或多种；所述热塑性弹性体是热塑性聚氨酯、苯乙烯类热塑性弹性体、聚烯烃类热塑性弹性体、含齒聚烯烃类热塑性弹性体、聚醚酯类热塑性弹性体、聚酰胺类热塑性弹性体中的一种或多种。
9.根据权利要求3所述的生产方法，其特征在于，所述软质层的原料中各组分的配比为: 软质聚氯乙烯树脂100份 增塑剂15~35份 稳定剂I~5份 抗氧剂I~2份 紫外线吸收剂I~2份。
10.根据权利要求3所述的生产方法，其特征在于，所述软质层的原料中各组分的配比 为:天然橡胶100份炭黑70份软化剂8份氧化锌5份硫磺2份促进剂M 1.2份抗氧剂 1010 1份石蜡1份防老剂1.5份。
【文档编号】B32B25/08GK103909703SQ201410059606
【公开日】2014年7月9日 申请日期:2014年2月23日 优先权日:2014年2月23日
【发明者】谈述战, 程真真, 于水, 刘毅, 高坤光, 王德禧 申请人:青岛中科昊泰新材料科技有限公司