专利名称：：一种聚氯乙烯组合物及其透明管材的制作方法
技术领域：
：本发明涉及高分子材料
技术领域：
，具体涉及透明材料
技术领域：
，尤其涉及一种聚氯乙烯组合物及其透明管材。
背景技术：
：透明高分子材料是指在日常光线中透光率在80%以上的高分子材料，具有特有的光学性能，在光学部件、包装、建筑、医疗用品、光导纤维和光盘材料等很多领域得到广泛应用。现有普遍使用的透明材料主要是PC、PET、PS、PMMA等工程塑料，造价高，主要用于光学镜头、玻璃制品、包装容器等场合，用于管材方面的比较少，用于硬质耐老化透明管材的就更少。聚氯乙烯(PVC)来源广泛，设备投资少，价格便宜，可针对不同的用途及性能要求调整配方达到用户的要求和最佳的性价比，因此采用聚氯乙烯树脂制作的透明制品被广泛使用。我国PVC透明粒料的生产始于80年代末，目前已有较大规模的发展，然而PVC透明料属于硬质PVC，直接加工十分困难，因此要生产出满足卫生性、透明性、抗冲性和加工性能要求的混配料，就必须加入多种助剂，从而导致PVC透明料的生产配方比较复杂。目前，对于PVC透明料中的主要成分，有很多要求，如卫生性、高热稳定性、要求白度大于85%、少鱼眼和黑黄点等等。PVC透明料中的常规配料有抗冲性剂、增塑剂、内/外润滑剂和着色剂等。PVC透明料的塑料加工过程复杂且技术性很强，配方中涉及到的助剂种类很多(最多时可达十几种)，各种助剂相互影响、相互制约，因而配方较为复杂，尤其是面对不同设备类型、不同加工条件和需求的时候，要采取不同的配方，对配方中的各物质选择及其用量进行调整，工作量很大，成本高。
发明内容本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种可满足多种用户需求、适应不同设备类型和加工条件的，可加工制备得到高透明耐老化硬质聚氯乙烯管材的聚氯乙烯组合物。本发明的另一个目的在于提供由上述聚氯乙烯组合物制备的透明管材。本发明的上述目的是通过如下方案予以实现的—种聚氯乙烯组合物，该组合物由如下重量份数的各组分组成PVC树脂100;热稳定剂1.05.0;润滑助剂0.22;加工改性助剂13;抗冲改性剂25;消色齐U0.010.08;抗老化剂0.20.6;增塑齐U010。上述聚氯乙烯组合物中，PVC树脂粉的品质对产品透明性的影响较大，需选用高白度、少鱼眼、卫生级别的树脂粉，例如台塑的S-65树脂粉、S-60树脂粉就比较适合透明产品的挤出。PVC树脂在高温加工时，会发生剧烈降解，导致制品变色、物理力学性能下降，因此必须加入热稳定剂来改善这些缺陷。本发明的聚氯乙烯组合物中，热稳定剂选用无毒稳定剂，如有机锡热稳定剂或钙锌类热稳定剂；所述有机锡热稳定剂可选择任何一种常用的有机锡化合物，如月桂酸酯类，马来酸酯类和硫醇类；所述钙锌类热稳定剂可选择任何一种常用的钙锌类热稳定剂。上述聚氯乙烯组合物中，润滑助剂的作用在于降低PVC加工过程中分子之间及其与加工设备之间的摩擦，从而改善树脂的流动性，提高制品的透明度及光洁度；本发明的润滑剂选择聚乙烯蜡、氧化聚乙烯蜡、石蜡、酯蜡或费托蜡中的一种或者一种以上的混合物。润滑剂的用量需控制在2份以内，以免造成产品雾度较大，影响透明性。上述聚氯乙烯组合物中，加工改性助剂可促进树脂熔融、改善熔体流变性能及赋予润滑功能的作用；本发明的加工改性剂选择PA-40。纯PVC制品往往冲击性能较差，不能满足生产透明制品的要求，在聚氯乙烯配方中加入抗冲改性剂可解决这一问题。抗冲改性剂的选择要合适，要与PVC树脂的折光率相近，有利于材料透明性的提高。本发明的抗冲改性剂选择任何一种核_壳聚合物，如ACR类(丙烯酸酯类)、MBS类(甲基丙烯酸甲酯、丁二烯和苯乙烯的三元共聚物)或CPE(氯化聚乙烯)。其中MBS类有利于透明性能的提高，商品名为B610、B51的使用效果较好。PVC在加工过程中往往伴有少量共轭双键的产生，所得制品往往会呈现黄色，不能达到透明要求，因此需要在配方中加入消色剂来减少制品中的黄色；本发明的消色剂选择常用的群青、透明兰、酞青、紫罗兰或荧光增白剂等各种系列消色剂。上述聚氯乙烯组合物中，抗老化剂的作用是增强管材的耐老化性能；本发明的抗老化剂选择紫外光吸收剂或抗氧剂中的任意一种，或两者的混合物；所述抗氧剂选自抗氧剂1076、抗氧剂1010、抗氧剂DLTP、抗氧剂DSTP、抗氧剂ODP或双酚A;所述紫外光吸收剂选自UV531。上述聚氯乙烯组合物中，增塑剂具有良好的光稳定性及改善熔体流动性的功能；本发明的增塑剂选择环氧大豆油或DOP类(邻苯二甲酸酯类)。上述聚氯乙烯组合物，其适用性很广，可满足多种用户需求、适应不同设备类型和加工条件，使用时可将上述配方中的各组分直接混配成粉料经锥形双螺杆、平行双螺杆造粒，注塑成型。硬质PVC透明管材的制备方法多采用高速混合机(热混机)将原料进行混合，然后排入低速混合机(冷混机)中冷却，经锥形双螺杆、平行双螺杆造粒，注塑成型。上述聚氯乙烯透明管材制备过程中，将聚氯乙烯组合物中的各组分先通过热混机进行高速热混处理，加料量为热混缸容量的70%为宜，热混至105125°C(优选120°C)，然后排入冷混机中将混合好的物料进行冷却，冷混到406(TC(优选45tO出料，经锥形双螺杆、平行双螺杆造粒，注塑成型。与现有技术相比，本发明具有如下有益效果1.本发明人对聚氯乙烯组合物的配方进行优化选择，得到一种新的聚氯乙烯组合物，该组合物能满足多种用户需求、适应不同设备类型和加工条件，可制备得到高质量、高透明、低成本、耐老化的硬质聚氯乙烯管件；2.本发明的聚氯乙烯透明管材呈均匀透明色泽，内壁光滑，不易结垢，不影响流速，可清楚了解管内部流体输送方向及状况，方便系统监控；3.本发明的聚氯乙烯透明管材可加套于输送重要或危险化学品管路外，具有监视及保护作用，而且具有优良的抗老化性能，能用于户外场合；4.本发明的聚氯乙烯透明管材，其制备方法简便快捷，不需要特殊工具及专业人员，有利于大规模的工业化生产。图1为工业上制备本发明聚氯乙烯透明管材的制备工艺流程图。具体实施例方式下面结合具体实施例对本发明做进一步的描述，但具体实施例并不对本发明做任何限定。工业上制备本发明的聚氯乙烯管材，其制备工艺如图1所示先按配方准确称量PVC树脂粉和各种助剂，并进行总量自检(检查配方料的实际称料总重量与理论需称量总量是否相符，保证称量正确)，然后加入热混机中高温捏合，然后通过冷混机将混合好的物料进行冷混降温，排料到造粒机中，依次经过造粒、注塑机、加热塑化和注塑后，冷却定型，得到聚氯乙烯透明管材成品，对成品进行质量检查，合格产品就包装入库，不合格的成品经报废破碎后，作为聚氯乙烯管材制备中的助剂回收利用。实施例1本实施例的聚氯乙烯透明组合物，其各组分及其重量份数如下所示PVC树脂100;有机锡T-178A(热稳定剂)1.8;G60(内润滑剂)0.6;聚乙烯蜡(润滑助剂)0.8;PA-40(加工改性助剂)2.0;B610(抗冲改性剂)3;群青(消色剂)0.01;UV531(紫外线吸收剂)0.3;抗氧剂10100.2;DOP(增塑剂)5。将上述各组分称量后加入到热混机中，混合到约ll(TC时转入冷混，降温至约45°C出料，得到基本均匀的混配料，然后将所得的混配料经造粒得到透明粒料，经注塑机注塑成型透明PVC管件，具体注塑参数见表l，对得到的管件进行各种主要性能测试，测试结果如表4所示。表1注塑加工参数表<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>实施例2本实施例的聚氯乙烯透明组合物，其各组分及其重量份数如下所示PVC树脂100;有机锡T-178A(热稳定剂)2.2;G60(内润滑剂)0.5;聚乙烯蜡(润滑助剂)1.0;PA-40(加工改性助剂)1.5;B610(抗冲改性剂)5;群青(消色剂)0.015;UV531(紫外线吸收剂)0.4;抗氧剂10100.2;环氧大豆油7。将上述各组分称量后加入到热混机中，混合到约115t:时转入冷混，降温至约45°C出料，得到基本均匀的混配料，然后将所得的混配料经造粒得到透明粒料，经注塑机注塑成型透明PVC管件，具体注塑参数见表2，对得到的管件进行各种主要性能测试，测试结果如表4所示。表2注塑加工参数表<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>实施例3本实施例的聚氯乙烯透明组合物，其各组分及其重量份数如下所示PVC树脂100;有机锡T-178A(热稳定剂)2.5;G60(内润滑剂)0.8;聚乙烯蜡(润滑剂)1.0;PA-40(加工改性助剂)1.0;B610(抗冲改性剂)4;群青(消色剂)0.01;UV531(紫外线吸收剂)0.4;抗氧剂10100.2;环氧大豆油(增塑剂)4。将上述各组分称量后加入到热混机中，混合到约115°C时转入冷混，降温至约45°C出料，得到基本均匀的混配料，然后将所得的混配料经造粒得到透明粒料，经注塑机注塑成型透明PVC管件，具体注塑参数见表3，对得到的管件进行各种主要性能测试，测试结果如表4所示。表3注塑加工参数表<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>从表4可以看出，采用本发明的聚氯乙烯透明组合物，以及相应的生产工艺，制备所得聚氯乙烯管件其各项性能指标均较好。权利要求一种聚氯乙烯组合物，其特征在于该组合物由如下重量份数的各组分组成PVC树脂100；热稳定剂1.0～5.0；润滑助剂0.2～2；加工改性助剂1～3；抗冲改性剂2～5；消色剂0.01～0.08；抗老化剂0.2～0.6；增塑剂0～10。2.根据权利要求1所述聚氯乙烯组合物，其特征在于所述热稳定剂为有机锡热稳定剂或钙锌类热稳定剂。3.根据权利要求1所述聚氯乙烯组合物，其特征在于所述润滑助剂为聚乙烯蜡、氧化聚乙烯蜡、石蜡、酯蜡或费托蜡中的一种或者一种以上的混合物。4.根据权利要求1所述聚氯乙烯组合物，其特征在于所述加工改性剂为PA-40。5.根据权利要求l所述聚氯乙烯组合物，其特征在于所述抗冲改性剂为核-壳聚合物。6.根据权利要求1所述聚氯乙烯组合物，其特征在于所述抗冲改性剂为丙烯酸酯类、甲基丙烯酸甲酯、丁二烯和苯乙烯的三元共聚物或氯化聚乙烯。7.根据权利要求1所述聚氯乙烯组合物，其特征在于所述消色剂为群青、透明兰、酞青、紫罗兰或荧光增白剂。8.根据权利要求1所述聚氯乙烯组合物，其特征在于所述抗老化剂为紫外光吸收剂或抗氧剂中的任意一种，或两者的混合物。9.根据权利要求1所述聚氯乙烯组合物，其特征在于所述增塑剂为环氧大豆油或邻苯二甲酸酯类。10.—种聚氯乙烯透明管材，其特征在于，该聚氯乙烯透明管材是将权利要求1所述聚氯乙烯组合物中的各组分先通过热混机进行高速热混处理，热混至105125。C，然后排入冷混机中将混合好的物料进行冷却，冷混到406(TC出料，加入挤出机中，挤出成型制备而得。全文摘要本发明公开一种聚氯乙烯组合物及其透明管材，该聚氯乙烯组合物按重量份数计，由100份的PVC树脂、1.0～5.0份的热稳定剂、0.2～2份的润滑助剂、1～3份的加工改性助剂、2～5份的抗冲改性剂、0.01～0.08份的消色剂、0.2～0.6份的抗老化剂和0～10份的增塑剂组成。将聚氯乙烯组合物经高速热混和低速冷混后挤出成型制备得到聚氯乙烯透明管材，该管材呈均匀透明色泽，内壁光滑，不易结垢，可加套于输送重要或危险化学品管路外，具有监视及保护作用，而且具有优良的抗老化性能，能用于户外场合。本发明的聚氯乙烯透明管材，其制备方法简便快捷，不需要特殊工具及专业人员，有利于大规模的工业化生产。文档编号C08K5/57GK101696308SQ20091019336公开日2010年4月21日申请日期2009年10月27日优先权日2009年10月27日发明者汤毅,陈涛申请人:广东联塑科技实业有限公司;