一种耐寒耐磨聚氯乙烯组合物及其制备方法
【技术领域】
[0001] -种耐寒耐磨聚氯乙烯组合物及其制备方法，属于聚氯乙烯材料技术领域。
【背景技术】
[0002] 寒冷的冬天，为了防止积雪给人们的出行和生活造成重大影响，除雪铲、除雪楸、 推雪板等除雪工具必不可少。当下此类工具的主要功能部位主要有塑料或金属材质，所用 塑料主要是复合PE材料或其它工程塑料制得，耐磨性好、硬度强、锋利，能在-40°C使用，但 是这些塑料由于采用的原料珍惜所以塑料价格较高。聚氯乙烯（PVC)是一种价格低廉、性 价比高的树脂，具有耐酸、耐碱、耐腐蚀、强度高等优点，但是其耐磨耐寒性能不理想，在寒 冷环境下容易变脆，抗冲击性能降低，很容易损毁。
【发明内容】
[0003] 本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种成本低、耐寒、耐磨、 低温下高抗冲的一种耐寒耐磨聚氯乙烯组合物及其制备方法。
[0004] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该耐寒耐磨聚氯乙烯组合物，其特 征在于，重量份组成为：聚氯乙烯树脂100份、稀土稳定剂4~1〇份、丙烯腈-氯化聚乙烯-苯 乙烯共聚物（ACS)20~80份、增塑剂1. (Γ5. 0份、抗冲改性剂0. 5~3. 0份、润滑剂0. 4~0. 8份、 纳米活性碳酸钙5~15份； 所述的聚氯乙烯树脂为聚合度1700~2000的悬浮法聚氯乙烯树脂；所述的增塑剂为甘 油酯和N，N-二烷基取代的脂肪酰胺按照质量比0. 5~3. 5 :0. 5~1. 5混合的组合物，其中N， N-二烷基取代的脂肪酰胺的链长为4~6个碳。
[0005] 本发明选用ACS和甘油酯与N，N-二烷基取代的脂肪酰胺混制的增塑剂来配合特 定聚合度的高聚合度PVC树脂，以得到最佳的耐寒性、耐磨性和抗冲性能。本发明配制的特 定链长特定比例的增塑剂能最大限度的分散至ACS之间，保证了ACS与聚合度1700~2000 的聚氯乙烯树脂的相容，使两者的性能相互弥补、相互增强产生最佳的耐寒性、耐磨性。另 外本发明使用了环保型的稀土稳定剂，有效改善PVC体系的力学性能，改善其加工流动性， 有利于注塑成型；使用了少量纳米活性碳酸钙，提高制品硬度和抗冲击性能。
[0006] 优选的，聚氯乙烯树脂100份、稀土稳定剂6~8份、丙烯腈-氯化聚乙烯-苯乙烯 共聚物（ACS) 40~70份、增塑剂3. (Γ4. 0份、抗冲改性剂1~2份、润滑剂0. 4~0. 5份、纳米活 性碳酸钙8~10份。此优选重量份配比能够最大限度的提高组合物整体性能。
[0007] 优选的，所述的丙烯腈-氯化聚乙烯-苯乙烯共聚物（ACS)的重量份为40~70份。 ACS作为与聚合度1700~2000的聚氯乙烯树脂配合使用的关键，其实质是作为PVC改性剂， ACS的用量改变能够产生较大的影响，优选的重量份为40~70份既能保证组合物的最佳耐 寒、耐磨性能，又能保持PVC自身的高强度。
[0008] 优选的，所述的抗冲改性剂为ACR类抗冲改性剂。ACR类抗冲改性剂能使硬质PVC 产品具有耐寒性好的特点。赋予制品优异的抗冲击性能、耐磨性能、耐寒性能和良好的流动 性，其中ACS和ACR类抗冲改性剂对组合物耐寒性具有明显的协同作用。
[0009] 优选的，所述的润滑剂为ACR类润滑剂。ACR类润滑剂为加工助剂型润滑剂，如日 本钟渊生产的ΡΑΙΟ1。ACR类润滑剂同样作为ACR产品的一种，能够与ACS和ACR类抗冲改 性剂具有更好的相容性，组合物的成份更均匀，质量更稳定。润滑剂也可以使用微晶蜡、PE 蜡中的一种或两种任意比例的组合物。
[0010] -种上述耐寒耐磨聚氯乙烯组合物的制备方法，具体制备步骤为： (1) 干混料的制备：将聚氯乙烯树脂、稀土稳定剂、增塑剂、抗冲改性剂、润滑剂和纳米 活性碳酸钙按上述重量份组成称量，一同放入68(Tl40〇r/min的高速混合机中搅拌，当温 度升至100~120°C时，将高速混合机中的混合料放入85r/min的低速混合机中搅拌冷却，温 度降至4(T50°C后，加入上述用量的丙烯腈-氯化聚乙烯-苯乙烯共聚物在85r/min的低速 混合机混合2~8min即得干混料； (2) 组合物的制备：将制备好的干混料加入挤出机中，在ll(Tl7(rC温度条件下熔融共 混挤出，经塑料切粒机切成粒料即得。
[0011] 在制备过程中先将PVC树脂、稀土稳定剂、增塑剂、抗冲改性剂、润滑剂和纳米活 性碳酸钙高速高温混合均匀，在混匀的物料逐渐降温至4(T50°C时再加入ACS即可较好的 混匀，挤出成份均匀的粒料，在增塑剂的作用下无需预先在高温下是PVC和ACS接近软化温 度混合。
[0012] 与现有技术相比，本发明的一种耐寒耐磨聚氯乙烯组合物及其制备方法所具有的 有益效果是：本发明使用了聚合度为1700~2000的高聚合度PVC树脂，提高了产品的耐寒 性、耐磨性和抗冲性能；使用了环保型的稀土稳定剂，有效改善PVC体系的力学性能，改善 其加工流动性，有利于注塑成型；同时使用了以下组分：PVC改性剂的ACS、耐寒型ACR和少 量耐寒增塑剂，赋予制品优异的抗冲击性能、耐磨性能、耐寒性能和良好的流动性，其中ACS 和ACR对组合物耐寒性具有明显的协同作用；使用少量纳米活性碳酸钙，提高制品硬度和 抗冲击性能，降低成本。
[0013] 本发明组合物的低温脆点可达_45°C，所生产的除雪工具可在-40°C下使用；耐磨 性可低至18mg，经久耐用；熔体流动速率可达19g/10min，有利于注塑；洛氏硬度可达M116。 使用本专利发明的PVC组合物生产的除雪工具，价廉物美，具有耐寒、耐磨、高抗冲等优点。
【具体实施方式】
[0014] 下面通过具体实施例对本发明做进一步说明，其中实施例1为最佳实施例。
[0015] 各实施例和对比例的物料配比及其参照GB3960《塑料滑动摩擦磨损试验方法》和GB5470《塑料冲击脆化温度试验方法》检测的性能测试结果见表1、表2 实施例1~8及对比例1飞的组合物的制备方法为：（1)干混料的制备：将PVC树脂、稀 土稳定剂、增塑剂、抗冲改性剂、润滑剂和纳米活性碳酸钙按上述重量份组成称量，一同放 入68(Tl400r/min的高速混合机中搅拌，当温度升至10(Tl20°C时，将高速混合机中