一种环保聚氯乙烯耐抽提防渗透膜及其制备方法
【专利摘要】本发明涉及环保聚氯乙烯耐抽提防渗透膜及其制备方法。本发明属于盐膜制备【技术领域】。环保聚氯乙烯耐抽提防渗透膜，包括各组分配比为：聚氯乙烯树脂100质量份；主增塑剂10-50PHR；辅助增塑剂2-10PHR；环保热稳定剂2-5PHR；抗氧化剂0.1-0.5PHR；填料6-30PHR；润滑剂0.1-0.3PHR。环保聚氯乙烯耐抽提防渗透膜的制备方法包括以下步骤：（1）捏合料制备：将各组分计量、混合、冷却；（2）塑化：行星挤出机进行塑化；（3）压延：物料投入过滤机过滤并喂料给压延机；（4）扩幅：物料经过压延机后，经扩幅拉宽后冷却定型制得环保聚氯乙烯耐抽提防渗透膜。本发明制备工艺简单、可控性好；产品具有良好的耐水、卤水抽出性能，力学性能高，损失小，保持率大等优点。
【专利说明】一种环保聚氯乙烯耐抽提防渗透膜及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于盐膜制备【技术领域】，特别是涉及一种环保聚氯乙烯耐抽提防渗透膜及其制备方法。
【背景技术】
[0002]目前，盐池结晶池、垃圾填埋场、污水及废渣处理厂、地下建筑、国防工程、隧道及国家储备洞库、屋面防水工程等适合于环保等使用条件苛刻、性能指标要求高的工程，一直使用高品质的高密度聚乙烯防渗防腐材料。而聚氯乙烯薄膜相对于聚乙烯膜的机械强度较大，抗老化性能较好，弹性好，拉伸后可以复原；并能够防止聚乙烯薄膜在制造薄膜时没有添加足够的抗老化材料，就容易在强烈的阳光下过早地发生表面龟裂、脆化等现象。
[0003]CN101544802A公开了一种改性聚氯乙烯盐膜及其制备方法。该盐膜具有较好的力学性能，低温性能和抗紫外线。CN101864129A公开了一种丁腈橡胶改性的聚氯乙烯土工膜。该方法具有橡胶的手感，韧性大，强度高，密封性能优越等特点。但产品用于聚集于地表的表齒水或湖齒水以及含盐水时，尤其是对于盐类含量大于5的液态矿产，防渗透膜存在耐低温龟裂，耐老化分解，耐水、卤水中浸泡后增塑剂抽出变硬、力学性能变化，蠕变性能差等技术问题。
【发明内容】
[0004]本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种环保聚氯乙烯耐抽提防渗透膜及其制备方法。
[0005]本发明利用高聚合度的聚氯乙烯，添加环保钙锌液体复合稳定剂、环保钡锌液体复合稳定剂、硬脂酸钡、硬脂酸锌等环保稳定剂，大量使用偏苯三酸三辛酯、环氧大豆油、月旨肪酸二异辛酯等环保增塑剂代替传统增塑剂，通过环保填料、改性助剂等改善手感。其效果在于利用环保稳定剂以及环保增塑剂，复合EN71、ROSH等国际环保标准。添加环氧大豆油与硬脂酸钡、硬脂酸锌复合使用，起到协同作用提高薄膜耐侯性、稳定性，延长使用寿命。通过其他改性助剂与基础配方体系的合理搭配形成配方复合体系，制得改性聚氯乙烯薄膜，不仅力学性能有所提高，而且耐抽提性能性均得到提高。
[0006]本发明的目的之一是提供一种具有良好的耐水、卤水抽出性能，力学性能高，损失小，保持率大等特点的环保聚氯乙烯耐抽提防渗透膜。
[0007]本发明环保聚氯乙烯耐抽提防渗透膜所采取的技术方案是:
[0008]一种环保聚氯乙烯耐抽提防渗透膜，其特点是:聚氯乙烯耐抽提防渗透膜包括各组分配比为
[0009]聚氯乙烯树脂100质量份；
[0010]主增塑剂10-50PHR;
[0011]辅助增塑剂2-10PHR;
[0012]环保热稳定剂2-5PHR;[0013]抗氧化剂0.1-0.5PHR;
[0014]填料6-30PHR;
[0015]润滑剂0.1-0.3PHR;
[0016]其它0.1-5PHR;
[0017]其中，主增塑剂为苯二甲酸酯类、偏苯三酸酯类、柠檬酸酯增塑剂的一种或几种组合；优选邻苯二甲酸和偏苯三酸三辛酯类混合使用，更优选DOP和TOTM混合，提高耐抽提性倉泛;
[0018]辅助增塑剂为脂肪族二元酸酯类、多元醇酯类、聚酯增塑剂、环氧增塑剂的一种或几种组合的混合物。优选脂肪酸二元酸酯和环氧增塑剂，更优选己二酸二辛酯或者癸二酸二辛酯和环氧大豆油，提高耐候性和耐低温性能。[0019]本发明环保聚氯乙烯耐抽提防渗透膜还可以采用如下技术方案:
[0020]所述的环保聚氯乙烯耐抽提防渗透膜，其特点是:聚氯乙烯耐抽提防渗透膜配比组分含有改性剂0.1-5PHR。
[0021]所述的环保聚氯乙烯耐抽提防渗透膜，其特点是:改性剂为丁腈橡胶、氯化聚乙烯(CPE)、乙烯醋酸乙烯酯共聚物(EVA)的一种或几种组合的混合物。优选丁腈橡胶，改善韧性，提高直角撕裂强度。
[0022]所述的环保聚氯乙烯耐抽提防渗透膜，其特点是:聚氯乙烯树脂是聚合度1000-3000的一种或几种树脂的混合物。优选聚合度为1300的SG-3型聚氯乙烯和聚合度为2500混合。
[0023]所述的环保聚氯乙烯耐抽提防渗透膜，其特点是:环保热稳定剂为无酚环保稳定齐?，为无酚钙锌复合稳定剂、无酚钡锌复合稳定剂、无酚环保金属皂类稳定剂的一种或几种组合的混合物。优选无酚环保钙锌液体、粉体稳定剂和无酚环保钡锌液体、粉体稳定剂粉体混合，无酚环保金属皂类与环氧大豆油协同起到稳定作用。
[0024]所述的环保聚氯乙烯耐抽提防渗透膜，其特点是:抗氧化剂为苯酮类紫外线吸收剂与亚磷酸酯类抗氧剂复配使用。
[0025]所述的环保聚氯乙烯耐抽提防渗透膜，其特点是:抗氧化剂为2-羟基-4-正辛氧基二苯甲丽和 Doverphos DP-613。
[0026]所述的环保聚氯乙烯耐抽提防渗透膜，其特点是:润滑剂为烃类润滑剂、脂肪族润滑剂、脂肪族酯类润滑剂或脂肪酰胺类润滑剂。优选脂肪族酯类润滑剂、脂肪酰胺类润滑剂，更优选脂肪酰胺类润滑剂。
[0027]所述的环保聚氯乙烯耐抽提防渗透膜，其特点是:填料为碳酸钙、滑石粉、碳酸镁、白炭黑、炭黑的一种或几种组合的混合物。优选活性碳酸钙、滑石粉和炭黑混合搭配，更优选偶联剂活化的活性碳酸钙与滑石粉、炭黑混合，提高尺寸稳定性，特别是在经过水、卤水、碱水浸泡后，保证尺寸稳定性、提高耐抽提性能和耐蠕变性能，改善手感爽滑性，提高耐老化性。
[0028]本发明目的之二是提供一种具有工艺简单、可控性好，所得产品具有良好的耐水、卤水抽出性能，力学性能高，损失小，保持率大等特点的环保聚氯乙烯耐抽提防渗透膜制备方法。
[0029]本发明环保聚氯乙烯耐抽提防渗透膜制备方法所采取的技术方案是:[0030]一种环保聚氯乙烯耐抽提防渗透膜的制备方法，其特点是:制备方法包括以下步骤:
[0031](I)捏合料制备:将聚氯乙烯树脂、增塑剂、热稳定剂、填料、抗氧化剂、润滑剂以及改性剂自动计量后，进行高速混合，高速混合均匀后转入冷搅冷却；
[0032](2)塑化:将步骤(1)所得的混合料投料到行星挤出机进行塑化；
[0033](3)压延:将步骤(1)所得的塑化完全的物料，投入过滤机过滤并喂料给压延机；
[0034](4)扩幅:物料经过压延机后，按比例扩幅拉宽。
[0035](5)冷却定型:将趋于玻璃化状态的物料，冷却定型制得环保聚氯乙烯耐抽提防渗透膜。
[0036](6)卷取:将制得的环保聚氯乙烯耐抽提防渗透膜，按照尺寸要求卷取包装。
[0037]本发明环保聚氯乙烯耐抽提防渗透膜的制备方法还可以采用如下技术方案:
[0038]所述的环保聚氯乙烯耐抽提防渗透膜的制备方法，其特点是:捏合料制备时，高速混合终止温度为80-120°C，优选90-115°C ;冷搅终止温度为20_60°C，优选35_45°C。
[0039]所述的环保聚氯乙烯耐抽提防渗透膜的制备方法，其特点是:塑化时，行星挤出机各区温度为140-200°C，优选150-180°C，挤出速度为20-70转/分，优选40-60转/分；
[0040]压延时:过滤机各区温度为120_160°C，优选140_150°C ;螺杆速度为20-60转/分，优选35-50转/分；压延机温度为150-200°C，优选170_190°C，压延速度为5_40m/min，优选 15_25m/min ；
[0041]扩幅时:扩幅拉宽，横向拉伸比为1:1-1:4，纵向拉伸比为1:1-1:3.5，优选1:1-1:2。
[0042]冷却定型温度为10_50°C，优选15_30°C。
[0043]卷取速度为30-70m/min,扩幅压延设备优选45_55m/min。
[0044]本发明具有的优点和积极效果是:
[0045]环保聚氯乙烯耐抽提防渗透膜由于采用了本发明全新的技术方案，与现有技术相t匕，本发明利用高聚合度的聚氯乙烯，并在其中添加适量增塑剂和稳定剂以及其他改性助剂等制得改性聚氯乙烯薄膜，不仅力学性能有所提高，而且在水、齒水中浸泡后，质量损失小，力学性能变化小，耐蠕变性能好，耐抽提性能均得到提高。本发明具有制备工艺简单、可控性好；环保聚氯乙烯耐抽提防渗透薄膜符合国内外环保要求，力学性能优良，耐卤水等液体抽提性能好，保持率大，使用寿命长等优点。
【具体实施方式】
[0046]为能进一步了解本发明的
【发明内容】
、特点及功效，兹例举以下实施例，并详细说明如下:
[0047]实施例1
[0048]一种环保聚氯乙烯耐抽提防渗透膜，包括各组分配比为
[0049]聚氯乙烯树脂100质量份；
主增塑剂20 PHR;
辅助增塑剂5 PHR;
环保热稳定剂无酚钙锌复合稳定剂 3 PHR;
抗氧化剂0.3 PHR;
填料15 PHR;
润滑剂脂肪族酚胺0.3 PHR ;
改性剂丁腈橡胶2 PHR;
[0050]其中，聚氯乙烯树脂是聚合度为1300的SG-3型聚氯乙烯和聚合度为2500等重量比混合；主增塑剂为邻苯二甲酸和偏苯三酸三辛酯类混合使用，更优选DOP和TOTM等重量比例混合；辅助增塑剂为脂肪酸二元酸酯和环氧增塑剂，更优选己二酸二辛酯或者癸二酸二辛酯和环氧大豆油等重量比混合；抗氧化剂为2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮和Doverphos DP-613等重量比复配；填料为活性碳酸钙、滑石粉和炭黑混合搭配，更优选偶联剂活化的活性碳酸钙与滑石粉、炭黑等重量比混合。
[0051]实施例2
[0052]一种环保聚氯乙烯耐抽提防渗透膜，包括各组分配比为
[0053]`
聚合度为2500的聚氯乙烯树脂 100质量份；
主增塑剂30 PHR;
辅助增塑剂8 PHR;
环保热稳定剂无酚钡锌复合稳定剂 2 PHR;
抗氧化剂0.2PHR;
填料25 PHR;
润滑剂脂肪族酯0.2 PHR;
改性剂CPE3 PHR;
[0054]主增塑剂为邻苯二甲酸和偏苯三酸三辛酯类混合使用，更优选DOP和TOTM等重量比例混合；辅助增塑剂为脂肪酸二元酸酯和环氧增塑剂，更优选己二酸二辛酯或者癸二酸二辛酯和环氧大豆油等重量比混合；抗氧化剂为2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮和Doverphos DP-613等重量比复配；填料为活性碳酸钙、滑石粉和炭黑等重量比混合。
[0055]实施例3
[0056]一种环保聚氯乙烯耐抽提防渗透膜的制备方法，包括以下步骤:
[0057](I)捏合料制备:将聚氯乙烯树脂、增塑剂、热稳定剂、填料、抗氧化剂、润滑剂以及改性剂自动计量后，进行高速混合，高速混合均匀后转入冷搅冷却；捏合料制备时，高速混合终止温度为80-120°C，优选90-115°C ;冷搅终止温度为20_60°C，优选35_45°C。[0058](2)塑化:将步骤(1)所得的混合料投料到行星挤出机进行塑化；塑化时，行星挤出机各区温度为140-200°C，优选150-180°C，挤出速度为20-70转/分，优选40-60转/分；[0059](3)压延:将步骤(1)所得的塑化完全的物料，投入过滤机过滤并喂料给压延机；压延时:过滤机各区温度为120-160°C，优选140-150°C ;螺杆速度为20-60转/分，优选35-50转/分；压延机温度为150-200 °C，优选170-190 °C，压延速度为5_40m/min，优选15_25m/min
[0060](4)扩幅:物料经过压延机后，扩幅拉宽，横向拉伸比为1:1-1:4，纵向拉伸比为1:1-1:3.5，优选1:1-1:2 ;经扩幅拉宽后冷却定型制得环保聚氯乙烯耐抽提防渗透膜。
[0061](5)冷却定型:温度为10_50°C，优选15_30°C。
[0062](6)卷取:速度为30-70m/min,扩幅压延设备优选45_55m/min。
[0063]实例4
[0064]一种环保聚氯乙烯耐抽提防渗透膜的制备方法，包括以下步骤:
[0065](I)捏合料制备
[0066]将聚合度为1300和2500的聚氯乙烯树脂，邻苯二甲酸二异辛酯，脂肪酸酯，环氧大豆油，环保钙锌液体复合稳定剂，硬脂酸锌，硬脂酸钡，活性碳酸钙，芥酸酰胺，滑石粉，炭黑，2-羟基-4-正辛基二苯甲酮，聚4，4，异丙叉二酚C12-15醇亚磷酸酯，酞青蓝等原料按照以下配比质量份数:树脂100份，主增塑剂46，辅助增塑剂10，环保钙液体复合热稳定剂3，填料10，颜料0.003，抗氧化剂0.5份，润滑剂0.12，改性剂I。经过自动计量系统计量后投入高速捏合机，捏合完成自动排料到冷搅锅降温，同时投入丁腈橡胶。混合均匀后，冷却到40°C自动排料到储料桶。
[0067](2)塑化并制膜
[0068]根据生产情况设定行星挤出机喂料速度，一般为20转/分；挤出速度40转/分，各段温度，150-180°C，全自动流水线过滤机、压延机，压延冷却成型制得薄膜，并进行性能测试，结果见表2。薄膜性能测试方法见表1。
[0069]表1薄膜性能测试方法
测试项目测试方法
拉伸强度(纵/横)GB/T1040.3-2006
断裂伸长率(纵/横)GB/T1040.3-2006
[0070]
直角撕裂强度(纵/横)QB/T 1130-1991
加热损失GB/T3830-2008
水抽出率GB/T3 830-2008
[0071]实例5
[0072]按照实例4的方法制备聚氯乙烯压延薄膜，不同的是由主增塑剂种类不同，并填料进行，制得薄膜的性能测试结果见表2。
[0073]实例6[0074]按照实例4的方法制备聚氯乙烯压延薄膜，不同的是主增塑剂混配使用，制得薄膜的性能测试结果见表2。
[0075]实例7
[0076]按照实例4的方法制备聚氯乙烯压延薄膜，不同的是主、辅增塑剂混配，并将填料混配使用，制得薄膜的性能测试结果见表2。
[0077]实例8
[0078]按照实例4的方法制备聚氯乙烯压延薄膜，不同的主、辅增塑剂混配使用，并和改性剂混配复合。制得薄膜的性能测试结果见表2。
[0079]表2
[0080]
【权利要求】
1.一种环保聚氯乙烯耐抽提防渗透膜，其特征是:聚氯乙烯耐抽提防渗透膜包括各组分配比为 聚氯乙烯树脂100质量份； 主增塑剂20-50PHR ； 辅助增塑剂2-1OPHR ； 环保热稳定剂2-5PHR ； 抗氧化剂0.1-0.5PHR ； 填料 6-30PHR ； 润滑剂 0.1-0.3PHR; 其中，主增塑剂为苯二甲酸酯类、偏苯三酸酯类、柠檬酸酯增塑剂的一种或几种组合；辅助增塑剂为脂肪族二元酸酯类、多元醇酯类、聚酯增塑剂、环氧增塑剂的一种或几种组合的混合物。
2.根据权利要求1所述的环保聚氯乙烯耐抽提防渗透膜，其特征是:聚氯乙烯耐抽提防渗透膜配比组分含有改性剂0.1-5PHR。
3.根据权利要求2所述的环保聚氯乙烯耐抽提防渗透膜，其特征是:改性剂为丁腈橡胶、CPE、EVA的一种或几种组合的混合物。
4.根据权利要求1、2或3所 述的环保聚氯乙烯耐抽提防渗透膜，其特征是:聚氯乙烯树脂是聚合度1000-3000的一种或 几种树脂的混合物。
5.根据权利要求1所述的环保聚氯乙烯耐抽提防渗透膜，其特征是:环保热稳定剂为无酚环保稳定剂，为无酚钙锌复合稳定剂、无酚钡锌复合稳定剂、无酚环保金属皂类稳定剂的一种或几种组合的混合物。
6.根据权利要求1、2或3所述的环保聚氯乙烯耐抽提防渗透膜，其特征是:抗氧化剂为苯酮类紫外线吸收剂与亚磷酸酯类抗氧剂复配使用；优选抗氧化剂为2-羟基-4-正辛氧基二苯甲丽和 Doverphos DP-613。
7.根据权利要求1、2或3所述的环保聚氯乙烯耐抽提防渗透膜，其特征是:润滑剂为烃类润滑剂、脂肪族润滑剂、脂肪族酯类润滑剂或脂肪酰胺类润滑剂；填料为碳酸钙、滑石粉、碳酸镁、白炭黑、炭黑的一种或几种组合的混合物。
8.根据权利要求1所述的环保聚氯乙烯耐抽提防渗透膜的制备方法，其特征是:制备方法包括以下步骤: (1)捏合料制备:将聚氯乙烯树脂、增塑剂、热稳定剂、填料、抗氧化剂、润滑剂以及改性剂自动计量后，进行高速混合，高速混合均匀后转入冷搅冷却； (2)塑化:将步骤(1)所得的混合料投料到行星挤出机进行塑化； (3)压延:将步骤(1)所得的塑化完全的物料，投入过滤机过滤并喂料给压延机； (4)扩幅:物料经过压延机后，按比例扩幅拉宽； (5)冷却定型:将趋于玻璃化状态的物料，冷却定型制得环保聚氯乙烯耐抽提防渗透膜； (6)卷取:将制得的环保聚氯乙烯耐抽提防渗透膜，按照尺寸要求卷取包装。
9.根据权利要求8所述的环保聚氯乙烯耐抽提防渗透膜的制备方法，其特征是:捏合料制备时，高速混合终止温度为80-120°C，优选90-115°C ;冷搅终止温度为20_60°C，优选35-45。。。
10.根据权利要求8或9所述的环保聚氯乙烯耐抽提防渗透膜的制备方法，其特征是:塑化时，行星挤出机各区温度为140-200°C，优选150-180°C，挤出速度为20-70转/分，优选40-60转/分； 压延时:过滤机各区温度为120-160°C，优选140-150°C ;螺杆速度为20-60转/分，优选35-50转/分；压延机温度为150-200°C，优选170_190°C，压延速度为5_40m/min，优选15_25m/min ； 扩幅时:扩幅拉宽,横向拉伸比为1:1-1:4，纵向拉伸比为1:1-1:3.5，优选1:1-1:2 ； 冷却定型温度为10-50°C，优选15-30°C ； 卷取速度为30-70m/min,扩幅压`延设备优选45_55m/min。
【文档编号】C08K5/11GK103497446SQ201310441613
【公开日】2014年1月8日 申请日期:2013年9月25日 优先权日:2013年9月25日
【发明者】张虹, 袁东风, 宋正红, 王 琦 申请人:天津市天塑科技集团有限公司第四塑料制品厂