专利名称：一种具有耐磨性的软聚氯乙烯塑料组合物的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种具有耐磨性的软聚氯乙烯塑料组合物。
背景技术：
近年来，随着通信事业的快速发展，对各种特种电缆的要求越来越高，需求的量也 越来越大，原有产品已经不能满足需求。耐磨、超耐磨PVC系列电线、电缆、护套线及其原料 是市场发展最有需求的产品之一。当前，改善聚氯乙烯耐磨性一般采用添加耐磨性较好的树脂或填料，在PVC中加 入聚氨酯可增强耐磨性，如美国专利US6255374，但聚氨酯价格昂贵，所做产品成本较高； 在PVC中添加普通填料如碳酸钙、滑石粉等，也可改善耐磨性，但由于滑石粉等填料本身较 软，其耐磨改性效果一般，达不到特种电缆等产品的使用要求；在PVC中添加碳酸钙晶须和 硫酸钡晶须可以改善PVC耐磨性，如中国专利CN101386697，因为晶须的特殊结构，改性PVC 的耐磨效果比普通填料好，但仍有欠缺，达不到特种电缆对高耐磨的要求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种具有耐磨性的软聚氯乙烯塑料组合物，使 PVC材料具有良好的耐磨性能。本发明一种具有耐磨性的软聚氯乙烯塑料组合物，其特征在于以质量份数计，其 原料组成为PVC100 份增塑剂15 55份热稳定剂4 12份润滑剂0. 1 1. 0份抗氧剂0.1 1.0份填料5 60份耐磨改性剂5 15份其中所述耐磨改性剂为经过偶联处理的具有玉石结构(指磨氏硬度=6-7)的片 状硅酸盐矿物质或者硅的氧化物。本发明是在聚氯乙烯树脂中，添加一种具有玉石结构的片状硅酸盐类矿物质来改 善PVC的耐磨性，并对该种物质进行偶联剂处理，以增强它与聚氯乙烯树脂之间的相容性。 用该种物质改性的PVC组合物具有优良的耐刮磨性能，所做物料具有良好的加工性能且力 学性能较高。主要应用于对耐磨性要求较高的汽车电线电缆。本发明优选的技术方案为所述的PVC的聚合度大于等于1000，优选聚合度在1000 2500的PVC，更优选聚 合度为1300。所述的增塑剂为柠檬酸酯类(如乙酰柠檬酸三丁酯或柠檬酸三乙酯等)，石油酯类(如环戊烷油、烷基苯磺酸苯酯等)，苯多酸酯类(如偏苯三酸三辛酯)，或者为环氧化合 物类、邻苯二甲酸酯类、石油酯类、苯多羧酸酯类或磷酸酯类，或者是两者共用，优选增塑剂 T0TM 禾口 D0P。所述的耐热稳定剂为钙锌稳定剂，优选德国熊牌公司生产的8890或9700等牌号 钙锌稳定剂，或复合铅稳定剂，如熊牌公司生产的铅盐复合稳定剂BP E2925和MC1974KA。所述的润滑剂为硬脂酸类和高分子脂肪族类，优选硬脂酸和聚乙烯蜡。所述的抗氧剂为包括抗氧剂1010和亚磷酸酯的复合抗氧剂、双酚A，优选汽巴公 司生产销售的商品编号为Irganox B225的抗氧剂，或DLTDP抗氧剂，化学名硫代二丙酸二 月桂酯，优选美国大湖化工公司的L0WIN0X DLTDP抗氧剂。所述的填料为无机填料(如碳酸钙、陶土等)，优选陶土。所述的耐磨改性剂优选片状硅酸盐矿物质。本发明具有耐磨性的软聚氯乙烯塑料组合物的制备方法为(1)本发明采用的耐磨改性剂为主要由含钠、钙、镁、铝以及其他一些微量元素的 含水硅酸盐组成，具有较高的硬度，通过偶联剂处理以增强其与PVC的相容性，其中处理方 法为将准备处理的矿物质加入到高速混合机中，按照占耐磨改性剂总量的0. 5-1.0% (优 选1. 0% )的硬脂酸和0. 5-1. 0% (优选1. 0% )的钛酸酯偶联剂的比例加入钛酸酯偶联剂 和硬脂酸，进行搅拌处理，搅拌转速在1000 2000转/分之间，优选1200 1500转/分。 搅拌时间5 20分钟，优选10 15分钟。搅拌温度在30 150°C之间，优选90 110°C。(2)按原料配比先将PVC与润滑剂、热稳定剂和抗氧剂放入高速搅拌器中混合。搅 拌转速在1000 2000转/分之间，优选1200 1500转/分。在搅拌过程中分三次将增 塑剂加入，搅拌时间5 20分钟，优选10 15分钟。搅拌温度在30 100°C之间，优选 60 90°C。增塑剂充分吸收后，再加入经过处理的耐磨改性剂继续搅拌1 3分钟出料。(3)将PVC混合物在挤出机上挤出造粒，即可得到耐磨性能优良的软聚氯乙烯组 合物粒料。挤出造粒可以在单螺杆挤出机中进行，也可以在双螺杆挤出机中进行，优选双螺 杆挤出机挤出造粒。挤出机各区温度在100 170°C之间，优选100 140°C。螺杆转速在 20 150转/分之间，优选50 100转/分。本发明组合物采用添加经过偶联处理的具有玉石结构的片状硅酸盐类矿物质的 方法来改善PVC的耐磨性能，经混炼造粒即可加工成所需物料，加工工艺简单且方便生产。 本发明的优势在于(1)材料具有良好的耐磨性能；(2)采用对高硬度耐磨改性剂用偶联剂 处理的方法，增强其与PVC的相容性。
具体实施例方式下面结合实施例，对本发明作进一步的说明，但并不因此限制本发明。实施例中各 成分用量未作特别说明是指质量份，其中的耐磨改性剂为片状硅酸盐矿物质加入钛酸酯偶 联剂和硬脂酸，硬脂酸和钛酸酯的用量分别为耐磨改性剂总量的1. 0%，按照本发明所述方 法改性处理得到的。实施例1PVC 1000100 份T0TM30 份100份 35份
15份 10份 0.3份 0. 6份 0.4份 10份
15份
100份 55份 6份 0.1份 0.8份 0.2份 20份 10份
DOP
铅盐复合稳定剂MC1974KA
硬脂酸
抗氧剂B225
抗氧剂DLTDP
陶土
耐磨改性剂 实施例2 PVC1300 TOTM
丐锌稳定剂9700 硬脂酸 抗氧剂B225 抗氧剂DLTDP 陶土
耐磨改性剂 实施例3 QS-1700 TODM
丐锌稳定剂9700
硬脂酸
CPE
抗氧剂B225 抗氧剂DLTDP 陶土
耐磨改性剂 实施例4 QS-1000 TODM
丐锌稳定剂9700
硬脂酸
CPE
抗氧剂B225 双酚A 陶土
耐磨改性剂 实施例5 QS-1300 TODM
921441 A
说明书3/5页
CN 10耐磨改性剂10份按照本发明所述的制备方法制备。按原料配比先将PVC与润滑剂、热稳定剂和抗 氧剂放入高低搅混合器中进行低速搅拌，在搅拌过程中分三次将增塑剂加入，后再进行高 搅3-10分钟，再加入耐磨改性剂搅拌1 3分钟，出料到低速冷高搅中，放料时控制共混温 度不要超过100°C。在低速搅拌器中再加入交联剂混合搅拌5-10分钟出料。将混好的料 在平行双螺杆挤出机上挤出造粒，控制挤出机各区温度为100-140°C，螺杆转速在50 100 转/分。将上述粒料制成标准样进行性能测试，结果见表1。(耐磨性能的测试是用江苏明 珠实验仪器厂生产的MZ-4062型往复式摩擦试验机，采用自己建立的方法，固定摩擦次数， 称量摩擦掉的样品的重量，以克表示。数值越大耐磨性越差。表1汽车用电线电缆软聚氯乙烯塑料的耐磨性能 三个比较例的测试结果见表2所示。表2汽车用电线电缆软聚氯乙烯塑料的耐磨性能 上述比较例的不同在于与比较例3相比，比较例1用滑石粉作为耐磨改性剂，比 较例2用硫酸钡晶须作为耐磨改性剂。从表2的测试结果可以看出，比较例3的耐磨性能 最好，比较例2次之，比较例1最差。说明本发明所用玉石结构的片状硅酸盐类矿物质耐磨 改性剂，耐磨性能优异。通过比较可以发现本发明的优点在于采用了一种具有玉石结构的片状硅酸盐类 矿物质来改善PVC的耐磨性，有效提高了材料的抗耐磨能力。
权利要求
一种具有耐磨性的软聚氯乙烯塑料组合物，其特征在于以质量份数计，其原料组成为PVC 100份增塑剂15～55份热稳定剂 4～12份润滑剂0.1～1.0份抗氧剂0.1～1.0份填料 5～60份耐磨改性剂5～15份其中所述耐磨改性剂为经过偶联处理的具有玉石结构的片状硅酸盐矿物质或者硅的氧化物。
2.根据权利要求1所述的软聚氯乙烯塑料组合物，其特征在于所述耐磨改性剂为经过 偶联处理的具有玉石结构的片状硅酸盐矿物质，其磨氏硬度为6-7。
3.根据权利要求1所述的软聚氯乙烯塑料组合物，其特征在于所述耐磨改性剂为片状 硅酸盐矿物质或者硅的氧化物加入钛酸酯偶联剂和硬脂酸进行搅拌处理，硬脂酸的用量为 耐磨改性剂总量的0. 5-1. 0%，钛酸酯的用量为耐磨改性剂总量的0. 5-1. 0%。
4.根据权利要求3所述的软聚氯乙烯塑料组合物，其特征在于所述硬脂酸的用量为耐 磨改性剂总量的1. 0%，钛酸酯的用量为耐磨改性剂总量的1. 0%。
5.根据权利要求1或3所述的软聚氯乙烯塑料组合物，其特征在于所述耐磨改性剂经 过如下处理方法得到的将片状硅酸盐矿物质或者硅的氧化物按一定量称取，放入高速搅 拌器中，再按一定的百分比称取偶联剂，搅拌转速在1000 2000转/分之间，搅拌时间5 20分钟，搅拌温度在30 150°C之间进行搅拌处理得到的。
6.根据权利要求1所述的软聚氯乙烯塑料组合物，其特征在于所述PVC的聚合度为 1000 2500。
7.根据权利要求6所述的软聚氯乙烯塑料组合物，其特征在于所述PVC的聚合度为 1300。
8.根据权利要求1所述的软聚氯乙烯塑料组合物，其特征在于所述的增塑剂为柠檬酸 酯类、石油酯类、苯多酸酯类、环氧化合物类、邻苯二甲酸酯类、石油酯类、苯多羧酸酯类和 磷酸酯类中的一种或两种，所述耐热稳定剂为钙锌稳定剂或稀土稳定剂，所述润滑剂为硬 脂酸类或高分子脂肪族类，所述抗氧剂为抗氧剂1010和亚磷酸酯的复合抗氧剂或双酚A， 所述填料为无机填料。
9.根据权利要求8所述的软聚氯乙烯塑料组合物，其特征在于所述增塑剂采用T0TM或 D0P,耐热稳定剂采用8890或9700牌号的钙锌稳定剂以及REC-259E、REC-459或REC-409 任一牌号的稀土稳定剂，润滑剂采用硬脂酸或聚乙烯蜡，抗氧剂采用商品编号为Irganox B225的抗氧剂、DLTDP抗氧剂或L0WIN0X DLTDP抗氧剂，填料采用陶土。
全文摘要
一种具有耐磨性的软聚氯乙烯塑料组合物，其主要组成为PVC、增塑剂、热稳定剂、润滑剂、抗氧剂、填料和耐磨改性剂。本发明通过添加一种经过偶联处理的具有玉石结构的片状硅酸盐类矿物质作为耐磨改性剂来改善PVC的耐磨性，采用共混加工工艺，制得的塑料材料具有良好的耐磨性能，优异的力学性能，且加工工艺简单。
文档编号C08L27/06GK101921441SQ20091001654
公开日2010年12月22日 申请日期2009年6月16日 优先权日2009年6月16日
发明者刘容德, 刘浩, 孙丽朋, 李静, 桂俊杰, 王晶, 王秀丽, 程志凌, 贾小波 申请人:中国石油化工股份有限公司