一种耐迁移的软质pvc配方
技术领域
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本发明设计了一种耐增塑剂迁移的软质pvc配方，涉及聚氯乙烯树脂材料制备技术以及聚合物助剂使用领域，具体涉及利用硬脂酸锂基凝胶因子制备增塑剂凝胶，按照高分子材料加工制备方法制备出耐迁移的软质pvc。
背景技术：
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软质聚氯乙烯(pvc)广泛用于制造人造皮革、食品包装材料、电线电缆和儿童玩具等。邻苯二甲酸酯类是软质pvc用量最大的一类增塑剂，其添加量通常高达30～50wt％。增塑剂在医疗器械和儿童玩具等领域使用时容易迁移。尤其在热、压力下与外部介质如有机溶剂、血液或药液等接触作用下，增塑剂容易从制品中迁移至外部介质中造成环境污染和危害人体健康。增塑剂的迁移损失可分为向气体中的挥发、向液体中的浸出以及向固体表面的粘附。常用抑制增塑剂迁移有3种方法：(1)使用分子量更高、耐迁移性更好的增塑剂。如使用环保增塑剂、大分子增塑剂、室温离子液体和多面体笼型倍半硅氧烷新型增塑剂；(2)增加增塑剂和pvc基体之间的相互作用，或者增大增塑剂迁移过程中受到的阻碍。如添加β-环糊精、纳米填料；(3)通过物理或者化学方法对软质pvc进行表面处理或包覆。如对pvc表面交联、接枝、涂层以及共挤出。油凝胶是凝胶因子在油中通过超分子间作用力，如配位键、氢键、范德华力自组装形成棒状，带状，纤维状纳米结构。其独特的物理及化学性质和潜在的应用价值引起广泛关注。本发明利用硬脂酸锂基预制增塑剂凝胶，通过凝胶因子分子间氢键、范德华力等作用力能够自组装为三维网络结构，将增塑剂包裹形成增塑剂凝胶，从而降低增塑剂迁移。
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本发明要解决的问题
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软质pvc是性能优异应用十分广泛的通用塑料。其中传统的邻苯类增塑剂在软质pvc中容易从材料中迁移出来，对人体健康和环境造成危害。本发明提出利用硬脂酸锂基凝胶因子预制增塑剂凝胶，在软质pvc制备过程中添加增塑剂凝胶，有效地降低增塑剂迁移问题。本发明以硬脂酸锂盐为凝胶因子，加入到邻苯类增塑剂中制备成增塑剂凝胶。利用凝胶因子自组装形成三维网络结构的特性，达到增塑剂耐迁移目的。
技术实现要素：
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本发明提供了一种耐迁移的软质pvc配方，其技术方案如下：
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1.利用硬脂酸锂基凝胶因子制备邻苯二甲酸酯凝胶
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将硬脂酸锂基凝胶因子与邻苯二甲酸酯、氯化石蜡以一定比例混合。邻苯二甲酸酯、氯化石蜡和硬脂酸基锂凝胶因子质量分数分别为70～90％、4～6％、5～15％。持续加热到180～220℃直到凝胶因子完全融化在体系中(温度不超过200℃)，保温3分钟左右，然后冷却到室温得到增塑剂凝胶。硬脂酸锂类凝胶因子包括常用的12-羟基硬脂酸锂、9，10-二羟基硬脂酸锂(dhsa)、9，10，12-三羟基硬脂酸锂(thsa)、十八烷酸锂。
[0008]
邻苯二甲酸酯是邻苯二甲酸形成的酯的统称。作为增塑剂时，一般指的是邻苯二
甲酸与4～15个碳的醇形成的酯。其中包括邻苯二甲酸二辛酯(dop)、邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸二丙酯、邻苯二甲酸二戊酯、邻苯二甲酸二己酯、邻苯二甲酸二癸酯、邻苯二甲酸二异癸酯、邻苯二甲酸二异丁酯、邻苯二甲酸二苯酯、邻苯二甲酸二苯甲酯。
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2.邻苯二甲酸酯增塑剂凝胶制备软质pvc。
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将增塑剂凝胶、pvc树脂、以一定比例混合，其质量分数分别为30～50％、50～70％。利用高速混料机预热混合20～60分钟，温度60～80℃，二联辊开炼机上混炼160～190℃混炼10～20分钟，由平板硫化机在170～190℃的适当模具中制备软质pvc板材。
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本发明的有益效果
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本发明创新性地以硬脂酸锂为凝胶因子通过预制增塑剂凝胶助剂，然后与pvc共混加工之别软质pvc，并且实现了在汽油和油酸环境下pvc中的增塑剂迁移和抽出大幅度降低。
具体实施方式
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下面结合具体的实施例对本发明进行进一步的说明。
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实施例1：
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利用12-羟基硬脂酸锂凝胶因子制备增塑剂凝胶的步骤如下：将邻苯二甲酸二辛酯(dop)100g、氯化石蜡5g和12-羟基硬脂酸锂凝胶因子10g在三口烧瓶中混合。持续加热到200℃(温度不超过200℃)直到12-羟基硬脂酸锂凝胶因子完全融化在体系中，保温3分钟左右，然后冷却到室温得到增塑剂凝胶a。做对比增塑剂的步骤如下：将邻苯二甲酸二辛酯(dop)100g、邻苯二甲酸二正丁酯(dbp)90g、氯化石蜡5g在三口烧瓶中混合。持续加热到200℃(温度不超过200℃)直到12-羟基硬脂酸锂凝胶因子完全融化在体系中，保温3分钟左右，然后冷却到室温得到增塑剂b。
[0016]
利用上述增塑剂凝胶a制备pvc的步骤如下：称增塑剂凝胶a 100g与pvc 200g，在高速混合机中混合30分钟，温度80℃。在二联辊开炼机上170℃混炼10分钟。利用平板硫化机在170℃的适当模具中制备软质pvc板材，得到pvc-a产品。利用上述增塑剂b制备pvc
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做对比的步骤如下：称增塑剂b 100g与pvc树脂200g，在高速混合机中混合30分钟，温度80℃。在二联辊开炼机上170℃混炼10分钟。利用平板硫化机在170℃的适当模具中制备软质pvc板材，得到pvc-b样品。
[0018]
含有凝胶因子的pvc-a与未含有凝胶因子pvc-b样品进行对照性能测试实验结果如下：
[0019]
分别准确称取2.000g pvc-a与pvc-b样品(样品裁成5mmx5 mill小片)，在室温下置于23℃汽油中浸泡120小时。取出样品，浸泡液用过滤膜过滤后，利用高效液相色谱测试，根据标准曲线计算出pvc-a与pvc-b样品的增塑剂抽出率。含有增塑剂凝胶pvc-a样品dop的抽出量为6.2％，不采用预制增塑剂凝胶法制备的pvc样品中dop的抽出量为15％。采用预制增塑剂凝胶法制备的pvc-a增塑剂抽出量比不采用预制增塑剂凝胶法的pvc-b降低了50％以上。
[0020]
实施例2：
[0021]
利用十八烷酸锂凝胶因子制备增塑剂凝胶的步骤如下：将邻苯二甲酸二丁酯
(dbp)100g、丁腈橡胶10g和十八烷酸锂凝胶因子10g在三口烧瓶中混合。持续加热到180℃，直到十八烷酸锂凝胶因子完全融化在体系中，保温3分钟左右，然后冷却到室温得到增塑剂凝胶c。
[0022]
利用上述增塑剂凝胶c制备pvc的步骤如下：称增塑剂凝胶c 100g与pvc树脂200g，在高速混合机中混合30分钟，温度80℃。在二联辊开炼机上175℃混炼10分钟。利用平板硫化机在175℃的适当模具中制备软质pvc板材，得到pvc-c样品。
[0023]
含有凝胶因子的pvc-c样品进行性能测试实验结果如下：
[0024]
准确称取20g pvc-c样品(样品裁成5mmx5 mill小片)，在室温下油酸中浸泡120小时。取出样品，浸泡液用过滤膜过滤后，利用高效液相色谱测试，根据标准曲线计算出pvc-c样品的dbp增塑剂抽出率。含有增塑剂凝胶pvc-a样品dop的抽出量为8％。