专利名称：具有高热变形性能的pvc改性塑料及其制备方法
技术领域：
本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种具有高热变形性能的聚氯乙烯(PVC)改性塑料及其制备方法。
背景技术：
聚氯乙烯(PVC)是乙烯基聚合物中最主要的品种，是合成树脂中最大的通用树脂之一，也是目前最常用的建筑塑料。由于它与许多添加剂、特别是增塑剂、稳定剂、润滑剂以及某些聚合物的混溶性良好，可加工为硬质或软质的各种塑料制品以及人造革，薄膜、板材、管材、泡沫塑料等，产品种类多样化为其他塑料品种所不及。既可用作绝缘材料、防腐蚀材料、日用品材料、又可用作建筑材料，用途甚为广泛。而且原料来源充沛、价格低廉，所以它是得到广泛应用的通用型塑料品种之一。维卡软化温度和热变形温度不高是此类聚合物的主要缺点之一，其中维卡软化温度最高的未增塑聚氯乙烯(UPVC)也只有81℃左右。ABS是指由丙烯腈、丁二烯、苯乙烯组成的三元共聚物，由于ABS具有性能好，价格相对较低和易成型加工的优点，已成为当今销量最大、应用最广的热塑性工程塑料之一。普通ABS的热变形性能略高于UPVC，而耐高温ABS的热变形性能则更高。将耐高温ABS与PVC共混有可能大幅度提高UPVC的热变形性能，尤其是维卡耐热性能。文献中普通ABS与PVC的共混研究报道较多(如，王加龙，现代塑料加工应用，1996，8(3)16)，采用ABS来改性PVC的主要目的是改进PVC的冲击强度等力学性能和提高性价比，还未发现有采用耐高温ABS等塑料与PVC共混来改进PVC的热变形性能的公开报导。
发明内容
本发明的目的在于提出一种具有高热变形性能的聚氯乙烯(PVC)改性塑料及其制备方法。
本发明提出的高热变形性能的聚氯乙烯(PVC)改性塑料，是由具有高热变形性能的塑料(如耐高温ABS等)与PVC塑料共混组成，使PVC塑料获得较高的热变形性能。其原料组份按重量份额计如下PVC 100份ABS 20-100份热稳定剂 0-10份润滑剂 0-10份填充剂 0-50份抗氧剂 0.1-20份较优的原料组份按重量份额计如下PVC 100份ABS 30-80份热稳定剂2-6份润滑剂 2-6份填充剂 5-30份抗氧剂 2-10份。
所述的PVC是指未经改性的聚氯乙烯塑料原粉。
所述的ABS是指由丙烯腈、丁二烯、苯乙烯组成的三元共聚物，耐高温ABS是指具有较高(一般大于90℃)维卡软化温度的ABS，如奇美777D、奇美777B等ABS，但不仅限于此。
所述的热稳定剂是指在塑料加工中能抑制或延缓聚合物受热降解或交联的助剂，如三盐基硫酸铅、二盐基亚磷酸铅等组成的复合热稳定体系，但不仅限于此。
所述的润滑剂是指塑料在加工过程中，为了降低聚合物分子间和聚合物与设备间的摩擦，以达到增加流动性和脱模性等而加入的助剂，如硬脂酸、硬脂酸钡、硬脂酸铅、石蜡等之一种或几种混合物，但不仅限于此。
所述的填充剂是指加入塑料中旨在降低成本和改善某些配方的尺寸稳定性的组分，如碳酸钙、滑石粉等，但不仅限于此。
所述的抗氧剂是指一类能减缓聚合物自动氧化反应速率，抑制其性能劣化的添加剂，如抗氧剂1010等，但不仅限于此。
本发明的制备分一步法和二步法两种，具体步骤如下(1)一步法将PVC、ABS和其它辅助剂在搅拌机中混合后，加入挤出机中，在160-200℃左右熔融共混，再经塑料切粒机切成粒料。
(2)二步法将PVC和其它辅助剂在搅拌机中混合后，加入挤出机中，在150-190℃左右混合均匀，经塑料切粒机切成粒料，再将此粒料与ABS混合均匀后，加入挤出机在160-200℃左右熔融共混，经切粒机切成粒料。
由本发明制备得到的PVC改性塑料具有较高的热变形性能，有关测试数据见实施例所示。
具体实施例方式
以下实施例是仅为更进一步具体说明本发明，在不违反本发明的主旨下，本发明应不限于以下实验例具体明示的内容。
实施例1所用原料如下聚氯乙烯(PVC)，HS-1000型，苏州华苏塑料有限公司产品。
耐高温ABS塑料，奇美777D或777B，台湾奇美塑胶有限公司产品。
三盐基硫酸铅，上海华溢塑料助剂合作公司产品。
二盐基亚磷酸铅，上海华溢塑料助剂合作公司产品。
硬脂酸，上海文华化工颜料行提供。
硬脂酸铅，上海文华化工颜料行提供。
硬脂酸钡，上海文华化工颜料行提供。
氧化聚乙烯，上海华溢塑料助剂合作公司产品。
超细碳酸钙，上海碳酸钙厂产品。
抗氧剂1010，上海奥丽沙化工颜料染料公司提供。
所用原料的配比如下PVC100份(重量)ABS(奇美777D) 30份(重量)三盐基硫酸铅 3份(重量)二盐基亚磷酸铅 2份(重量)硬脂酸 0.5份(重量)硬脂酸铅 0.5份(重量)硬脂酸钡 0.5份(重量)氧化聚乙烯 0.5份(重量)超细碳酸钙 12.5份(重量)抗氧剂1010 0.5份(重量)PVC改性料的制备按上述配比将PVC和其它助剂在高速搅拌机中混合后，加入挤出机在150-175℃左右混合均匀，经塑料切粒机切成粒料，再将此粒料与ABS(奇美777D)混合均匀后，加入挤出机在160-200℃左右熔融共混，经切粒机切成粒料。
PVC改性料的性能
(1)将PVC改性料用注射机制成符合ISO标准的试验样条，样条的拉伸强度按ISO 527测定，拉伸速率为50mm/min，测试结果如表1所列。
(2)PVC改性料样条的冲击强度按ISO 180测定，测试结果如表1所列。
(3)PVC改性料样条的维卡软化温度按ISO 306B测定，升温介质为硅油，升温速率为12℃/6min，测试结果如表1所列。
实施例2所用原料按重量份额的配比如下PVC 100份(重量)ABS(奇美777D) 50份(重量)三盐基硫酸铅 3份(重量)二盐基亚磷酸铅2份(重量)硬脂酸0.5份(重量)硬脂酸铅 0.5份(重量)硬脂酸钡 0.5份(重量)石蜡 0.5份(重量)抗氧剂10100.5份(重量)PVC改性料的制备按上述配比将PVC、ABS(奇美777D)和其它助剂在高速搅拌机中混合后，加入挤出机在150-200℃左右混合均匀，经塑料切粒机切成粒料。
其性能测试方法如实施例1所示，性能如表1所列。
实施例3所用原料按重量份额的配比如下PVC 100份(重量)ABS(奇美777B) 80份(重量)三盐基硫酸铅 3份(重量)二盐基亚磷酸铅2份(重量)硬脂酸0.5份(重量)硬脂酸铅 0.5份(重量)硬脂酸钡 0.5份(重量)氧化聚乙烯0.5份(重量)抗氧剂10100.5份(重量)
PVC改性料的制备按上述配比将PVC和其它助剂在高速搅拌机中混合后，加入挤出机在150-175℃左右混合均匀，经塑料切粒机切成粒料，再将此粒料与ABS(奇美777B)混合均匀后，加入挤出机在170-200℃左右熔融共混，经切粒机切成粒料。
其性能测试方法如实施例1所示，性能如表1所列。
上述实施例中，各组份原料和用量以及制备过程的参数，仅是为了描述本发明而选取的代表。实际上大量的实验表明，在发明内容部分所限定的范围内，均能获得与上述实施例相类似性能的改性PVC塑料。
表1
权利要求
1.一种具有高热变形性能的PVC改性塑料，其特征在于原料的组份按重量份额计如下PVC 100份ABS 20-100份热稳定剂 0-10份润滑剂 0-10份填充剂 0-50份抗氧剂 0.1-20份其中，PVC是指聚氯乙烯塑料原粉，ABS是指由丙烯腈、丁二烯、苯乙烯组成的三元共聚物，其维卡软化温度大于90℃。
2.根据权利要求1所述的PVC改性塑料，其特征在于所说的热稳定剂为三盐基硫酸铅、二盐基亚磷酸铅等组成的复合热稳定体系。
3.根据权利要求1所述的PVC改性塑料，其特征在于所说的润滑剂为硬脂酸、硬脂酸钡、硬脂酸铅、石蜡之一种或几种的混合物。
4.根据权利要求1所述的PVC改性塑料，其特征在于所说的填充剂为碳酸钙、滑石粉。
5.根据权利要求1所述的PVC改性塑料，其特征在于所说的抗氧剂为抗氧剂1010。
6.一种如权利要求1所述的PVC改性塑料的制备方法，其特征在于采用下述一步法或二步法之一种(1)一步法将PVC、ABS和其它辅助剂按重量份额比例在搅拌机中混合后，加入挤出机中，在160-200℃熔融共混，再经塑料切粒机切成粒料；(2)二步法将PVC和其它辅助剂按重量份额比例在搅拌机中混合后，加入挤出机中，在150-190℃混合均匀，经塑料切粒机切成粒料，再将此粒料与ABS混合均匀后，加入挤出机中，在160-200℃熔融共混，经切粒机切成粒料。
全文摘要
本发明属于高分子材料技术领域，具体为一种具有高热变形性能的聚氯乙烯(PVC)改性塑料及其制备方法。该改性塑料由耐高温的ABS与PVC及相应辅助剂按合适的重量配比经共混组成，其制备可分为一步法和二步法两种。由本发明制得的PVC改性塑料具有较高的热变形性能。
文档编号C08L55/02GK1660931SQ200410082310
公开日2005年8月31日 申请日期2004年12月30日 优先权日2004年12月30日
发明者浦鸿汀, 陈国荣 申请人:同济大学