一种无味pvc改性材料及其制备方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及PVC材料技术领域，具体涉及一种无味PVC改性材料及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 聚氯乙烯(PVC)是最早工业化、用途广泛的通用热塑性塑料之一，它具有质量轻、 强度高、绝缘、阻燃、耐腐蚀、综合性能优良、价格低廉和原材料来源广泛等优点；但也存在 如下缺点：1、韧性差，受冲击时极易脆裂，因此不能用作结构材料，另外，聚氯乙烯的脆性受 温度影响很大，一般的PVC制品使用下限为-15°c，软质PVC的使用下限为-30°c;2、热稳定性 差，其在100°C时就开始分解出HC1，高于150°C时分解更加迅速，而PVC的熔融温度约为210 °C;3、PVC的粘度极高，流动性极差，在一定程度上限制了其使用。人们常采用添加填料、弹 性体、增塑剂、热稳定剂、加工助剂、耐热改性剂和流动改性剂等方法来改善PVC的性能。
[0003] 申请号为200910155137.3公开一种PVC弹性体材料，该材料由以下重量份的各组 分制备而成:PVC 95~105重量份，硬脂酸钙1.5~3重量份，硬脂酸锌0.5~2重量份，润滑剂 0.5~2重量份，氯醋树脂8~16重量份，热塑性丁苯橡胶15~25重量份，填充剂60~100重量 份。
[0004] 申请号为201010198789.8公开了一种硬质PVC注塑材料，按重量百分比计，其组成 和含量为：800型树脂45~75%，碳酸钙5~15%;二辛脂1~3%，稳定剂2~5%，氯化聚乙烯 (CPE ) 1~5%，工业石蜡0 · 5~10%，钛白粉0 · 5~10%，增塑剂0 · 5~1 %。
[0005] 上述现有的PVC材料都会产生难闻的气味，因此，研发一种无味的PVC材料显得尤 为重要。
【发明内容】
[0006] 为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种无味PVC改 性材料，该改性材料无味，环保，且耐温和耐候性能优良，强度高，抗冲击性能优异，阻燃效 果好，加工性能优良，综合性能优异。
[0007] 本发明的另一目的在于提供一种无味PVC改性材料的制备方法，该制备方法工艺 简单，操作控制方便，质量稳定，生产效率高，生产成本低，可大规模工业化生产。
[0008] 本发明的目的通过下述技术方案实现:一种无味PVC改性材料，所述无味PVC改性 材料包括如下重量份的原料： PVC树脂 80-120份 增塑剂 50-70份 填充剂 20-30份 无味热稳定剂 3-7份 润滑剂 0.6-1.0份 除味剂 1-2份。
[0009] 本发明的无味PVC改性材料通过采用上述原料，并严格控制各原料的重量配比，制 得的无味PVC改性材料的各项性能都超出了国家标准，无味，环保，且耐温和耐候性能优良， 强度高，抗冲击性能优异，阻燃效果好，加工性能优良，综合性能优异。
[0010] 优选的，所述PVC树脂是由电石法PVC树脂和乙烯法PVC树脂以重量比2-4:1组成的 混合物。
[0011] 本发明通过采用电石法PVC树脂和乙烯法PVC树脂作为PVC树脂复配使用，并控制 其重量比为2-4:1，使得材料塑化速度快，容易加工。
[0012] 优选的，所述增塑剂是由环己烷1，2_二甲酸二异壬基酯、柠檬酸三乙酯和环氧大 豆油以重量比1.5-2.5:0.8-1.2:1组成的混合物。
[0013]本发明采用1，2_二甲酸二异壬基酯、柠檬酸三乙酯和环氧大豆油作为增塑剂复配 使用，并控制其重量比为1.5-2.5:0.8-1.2:1，三种增塑剂均为环保增塑剂，可以降低PVC分 子链间的作用力，使PVC塑料的玻璃化温度、流动温度与所含微晶的熔点均降低，提高树脂 的可塑性，使制品柔软、耐低温性能好。
[0014] 优选的，所述填充剂是由重质碳酸钙、轻质碳酸钙和高岭土以重量比1-2:0.8-1.2:1组成的混合物。
[0015] 本发明通过采用重质碳酸钙、轻质碳酸钙和高岭土作为填充剂复配使用，并控制 其重量比为1-2:0.8-1.2:1，与PVC树脂的相容性好，从而提高材料的强度和抗冲击性能。
[0016] 优选的，所述无味热稳定剂是由二月桂酸二正辛基锡、双巯基乙酸异辛酯二正辛 基锡和马来酸单辛酯二辛基锡以重量比0.8-1.2:0.5-1.5:1组成的混合物。
[0017] 本发明通过采用二月桂酸二正辛基锡、双巯基乙酸异辛酯二正辛基锡和马来酸单 辛酯二辛基锡作为无味热稳定剂复配使用，并控制其重量比为〇. 8-1.2:0.5-1.5:1，三种稳 定剂均为有机锡稳定剂，具有相当好的热稳定性、光稳定性和透明性及着色力，且加工性能 好。
[0018] 优选的，所述润滑剂是由氧化聚乙烯蜡、季戊四醇硬脂酸酯和乙撑双硬脂酸酰胺 以重量比1.5-2.5:0.8-1.2:1组成的混合物。
[0019] 本发明采用氧化聚乙烯蜡作为外润滑剂，能降低PVC熔体与模具、机筒的摩擦;采 用季戊四醇硬脂酸酯和乙撑双硬脂酸酰胺作为内润滑剂，能降低PVC熔体的分子间摩擦;三 种润滑剂以重量比1.5-2.5:0.8-1.2:1复配使用可以使材料在加工过程中改善材料的流动 性和制品的脱模性。
[0020] 优选的，所述除味剂是由碳酸氢钠、苯甲酸钠和单硬脂酸甘油酯以重量比2-4: 1.8-2.2:1组成的混合物。
[0021] 本发明通过采用碳酸氢钠、苯甲酸钠和单硬脂酸甘油酯作为除味剂复配使用，并 控制其重量比为2-4:1.8-2.2:1，对气味具有极强的吸附力，同时具有优异的耐热性能，在 高分子材料中能具有很好的分散性，除味效果好。
[0022] 优选的，所述无味PVC改性材料还包括抗冲改性剂5-10份，所述抗冲改性剂是由含 氯量为25%-45%的氯化聚乙烯和醋酸乙烯单元含量5%-25%的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物以重 量比1.5-2.5:1组成的混合物。
[0023]氯化聚乙烯(CPE)是一种热塑性塑料的改性剂，具有良好的综合性能。在聚氯乙烯 (PVC)树脂中添加适量的CPE，可降低树脂的熔融粘度、提高流动性、改善塑料的加工性能； 还可以提高PVC的冲击强度、耐低温性能、耐侯性能、延长制品的使用寿命。CPE还有助于碳 酸钙与PVC树脂的均匀分散;且当氯化聚乙烯的含氯量(重量含量)为25%-45%时，使材料的 抗冲击强度最好。
[0024]乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)可作为PVC的冲击改性剂，具有良好的柔软性、强韧 性、耐低温性(-58°C仍具有可挠性）、耐候性、耐应力开裂性、热合性、黏结性、透明性和光泽 性；同时还具有橡胶般的弹性，优良的化学稳定性、热稳定性(热分解温度229~230°C)、耐 臭氧性、无毒性、良好的加工性和染色性;与填料的掺混性很好，即使填充较多的填料，也不 致严重影响其物理力学性能。
[0025] EVA作为PVC的冲击改性剂，其效果随共聚物中醋酸乙烯的含量而异，醋酸乙烯的 含量低时，与PVC的相容性差，增强效果较差，制品不透明，随着醋酸乙烯单元含量的增加， 共聚物与PVC的相容性变好，增强效果提高，制品透明性也较好;但醋酸乙烯的含量也不可 过高，醋酸乙烯单元含量5%-25%时可明显改善PVC的冲击强度，与含有碳碳双键的冲击改性 剂相比，还具有抗老化性能较好的优点。
[0026]本发明通过采用氯化聚乙烯和乙烯-醋酸乙烯酯共聚物作为抗冲改性剂复配使 用，并控制其重量比为1.5-2.5:1，可以改善材料的耐高温和耐低温性能，还可以降低材料 的熔融粘度、提高流动性、改善塑料的加工性能，提高材料的冲击强度、耐侯性能、延长制品 的使用寿命。
[0027] 所述无味PVC改性材料还包括阻燃剂1-5份、爽滑剂0.05-0.15份和颜料粉0.0ΙΟ.05 份; 所述阻燃剂是由三氧化二锑和硼酸锌以重量比 0.5-1.5:1 组成的混合物。
[0028]三氧化二锑和硼酸钙均为无机环保阻燃剂，本发明通过采用三氧化二锑和硼酸锌 作为阻燃剂复配使用，并控制其重量比为0.5-1.5:1，可以达到很好的阻燃效果，还能改善 材料的加工性能和机械性能。
[0029]所述爽滑剂是由芥酸酰胺、油酸酰胺和Ν，Ν'_乙撑双硬脂酰胺以重量比1.5-2.5: 0.8-1.2:1组成的混合物。
[0030] 本发明通过采用芥酸酰胺、油酸酰胺和Ν，Ν'_乙撑双硬脂酰胺作为爽滑剂并控制 其重量比为1.5-2.5:0.8-1.2:1，能增强耐机械搅拌能力和耐剪切力，成品成型效果好，表 面光洁，还能增强成品的延伸性，易拉不易断。
[0031] 所述颜料粉为粒径在1-5μπι的