本发明涉及pvc功能助剂技术领域,具体涉及一种硅改性pvc增韧剂。
背景技术:
随着我国制造业的快速发展,中国已跻身世界塑料大国行列,其塑料制品的产量及塑年树脂的消费量分别位居于世界第二及第三位。目前,中国年消费塑料4000多万吨,已经成为全球最大的塑料产品消费市场之一,“塑料生活”将继续引领中国以及全球工业的迅猛发展,缔造出无限的商机。“塑料助剂”——助推塑料工业发展的催化剂,是在工业生产中,为改善生产过程、提高产品质量和产量,或者为赋予产品某种特有应用性能所添加的辅助化学品。用量通常不大,但作用十分明显,对产品的结构、性能会产生重大影响。随着国民经济各领域的不断优化与升级,可以预见,助剂产业在我国的发展将迈上一个新台阶。目前全球塑料加工助剂主要由全球知名企业供应,基地也位于这些国家,如汽巴精化(ciba)、克莱恩(clariant)、大湖(greatlakes),我国每年需要大量进口这些原料。
pvc纯树脂加工时易分解、流动性差、冲击强度低、耐候性差,因此需要在加工过程中添加各类辅助材料以改善其性能。如:润滑剂、热稳定剂、抗冲改性剂、加工助剂等。在加工助剂开发与应用过程中,按产品成份大致分为如下几大类:甲基丙烯酸甲酯(mma)/丙烯酸酯共聚物,mma/苯乙烯共聚物,丙烯腈/苯乙烯等,目前使用量最大、效果最好的是mma/丙烯酸酯共聚物。
加工助剂根据不同的相对分子量,也有不同的功能。相对分子量在50-150万的加工助剂广泛用于普通制品的加工,如:acr-201、301、401等。相对分子量在150万以上的加工助剂广泛用于吹塑成型以及硬质pvc发泡制品,如acr-530。加工助剂(processingaid)的主要作用是:
1)加快pvc的塑化过程。
2)改进热塑性熔体的流变性能。
3)改善热弹性状态下熔体力学性能。
4)提高制品的外观质量等综合功能。
尽管加工助剂的添加量少,但对改善pvc加工性能却是十分重要的。目前市场上的pvc改性剂仍以国外产品为主,尤其是在各种硬质pvc挤出,注塑加工材料中,acr仍占绝对市场主导地位,为降低成本,提高增韧效果和环保性能,有必要研发一种硅改性pvc增韧剂。
技术实现要素:
本发明为了解决上述问题,提出了一种硅改性pvc增韧剂。
一种硅改性pvc增韧剂,包含以下主要成分:高分子量有机硅、纳米级碳酸钙、铝钙水滑石、氧化聚乙烯蜡和聚丙烯酸酯树脂。
一种硅改性pvc增韧剂,包含以下重量百分比的主要成分:
高分子量有机硅20-40%
纳米级碳酸钙20-25%
铝钙水滑石0.5-2%
氧化聚乙烯蜡15-20%
聚丙烯酸酯树脂余量。
其中高分子量有机硅具有耐温特性、良好耐候性、低表面张力和低表面能防水、防潮、化学稳定性好的特点;而纳米级碳酸钙主要作用是液体有机硅的分散载体;氧化聚乙烯蜡是润滑剂,脱模剂,pvc塑化促进剂,无机材料的分散剂;聚丙烯酸酯树脂具有塑化促进,粘度调节,改善高温熔体的金属剥离的作用,可以促进pvc熔体混炼效果,提高耐候性;加入铝、钙水滑石不但可以增加pvc材料的耐冲击能力,而且还具有一定的红外吸收和离子吸附性能,对制成的pvc管材的环保性能有一定的提高。
优选的,所述的纳米级碳酸钙的粒径为80-150nm。
优选的,所述的铝钙水滑石的粒径为10-50μm。
优选的,所述的硅改性pvc增韧剂的制备过程中,先将高分子量有机硅、纳米级碳酸钙和铝钙水滑石共混后,采用共同研磨的方式促进高分子量有机硅在纳米级碳酸钙和铝钙水滑石上的负载。
本发明的硅改性pvc增韧剂以硅为中心,长链酯为基础骨架进行聚合的高分子量的聚合物,接枝极性官能团以改善与极性塑料的相容性。可以明显促进pvc等塑料的凝胶化,同时含有硅及本身结构特性,在低温下即可提供良好的流动性和金属剥离性,同时保证良好的熔体强度,提高材料的韧性。在实际使用中可替代acr类加工助剂,提高生产效率。
本发明的有益之处:
1、在加量少的情况下能快速促进pvc凝胶化,在较低温度下更快地熔融提高物料的流动性,达到前期加快塑化pvc的功能,改善pvc加工性能,这是该产品的独到之处,而一般的acr加工助剂是无法比的;
2、能在塑化后期加强pvc熔体强度,延展性和弹性度,防止熔体破裂;
3、合理调整配方,能满足高速挤出和注塑加工工艺的要求,提高产量;
4、可改善挤出和注塑pvc制品的表面细腻度、光泽和力学性能。
具体实施方式:
实施例1
一种硅改性pvc增韧剂,包含以下重量百分比的主要成分:
高分子量有机硅28%
纳米级碳酸钙22%
铝钙水滑石1.5%
氧化聚乙烯蜡18%
聚丙烯酸酯树脂余量。
所述的纳米级碳酸钙的粒径为80-150nm。
所述的铝钙水滑石的粒径为10-50μm。
所述的硅改性pvc增韧剂的制备过程中,先将高分子量有机硅、纳米级碳酸钙和铝钙水滑石共混后,采用共同研磨的方式促进高分子量有机硅在纳米级碳酸钙和铝钙水滑石上的负载。
实施例2
一种硅改性pvc增韧剂,包含以下重量百分比的主要成分:
高分子量有机硅40%
纳米级碳酸钙20%
铝钙水滑石2%
氧化聚乙烯蜡15%
聚丙烯酸酯树脂余量。
所述的纳米级碳酸钙的粒径为80-150nm。
所述的铝钙水滑石的粒径为10-50μm。
所述的硅改性pvc增韧剂的制备过程中,先将高分子量有机硅、纳米级碳酸钙和铝钙水滑石共混后,采用共同研磨的方式促进高分子量有机硅在纳米级碳酸钙和铝钙水滑石上的负载。
实施例3
一种硅改性pvc增韧剂,包含以下重量百分比的主要成分:
高分子量有机硅20%
纳米级碳酸钙25%
铝钙水滑石0.5%
氧化聚乙烯蜡20%
聚丙烯酸酯树脂余量。
所述的纳米级碳酸钙的粒径为80-150nm。
所述的铝钙水滑石的粒径为10-50μm。
所述的硅改性pvc增韧剂的制备过程中,先将高分子量有机硅、纳米级碳酸钙和铝钙水滑石共混后,采用共同研磨的方式促进高分子量有机硅在纳米级碳酸钙和铝钙水滑石上的负载。
实施例4
一种硅改性pvc增韧剂,包含以下重量百分比的主要成分:
高分子量有机硅38%
纳米级碳酸钙24%
铝钙水滑石0.8%
氧化聚乙烯蜡18%
聚丙烯酸酯树脂余量。
所述的纳米级碳酸钙的粒径为80-150nm。
所述的铝钙水滑石的粒径为10-50μm。
所述的硅改性pvc增韧剂的制备过程中,先将高分子量有机硅、纳米级碳酸钙和铝钙水滑石共混后,采用共同研磨的方式促进高分子量有机硅在纳米级碳酸钙和铝钙水滑石上的负载。
实施例5
一种硅改性pvc增韧剂,包含以下重量百分比的主要成分:
高分子量有机硅22%
纳米级碳酸钙22%
铝钙水滑石1.8%
氧化聚乙烯蜡15%
聚丙烯酸酯树脂余量。
所述的纳米级碳酸钙的粒径为80-150nm。
所述的铝钙水滑石的粒径为10-50μm。
所述的硅改性pvc增韧剂的制备过程中,先将高分子量有机硅、纳米级碳酸钙和铝钙水滑石共混后,采用共同研磨的方式促进高分子量有机硅在纳米级碳酸钙和铝钙水滑石上的负载。
以下用实施例1样品的应用实例,对本发明的硅改性pvc增韧剂做进一步的分析。
应用例1
将本发明实施例1样品应用于pvc管材,去除acr,并进行检测得到如下结果:
产品缺口冲击强度达30-40kj/m2,与现有pvc相比,缺口冲击强度提高了1倍多以上,弹性模量3200-3500mpa,比现有增韧pvc提高20%以上;拉伸强度50-60mpa,比纯pvc提高20%以上。
应用例2
将本发明实施例1样品应用于pvc管材,acr的使用量为原使用量的50%,添加本发明实施例1样品0.3-0.5%,仍能达到或超过原产品性能。
硅改性pvc增韧剂,是以高聚合度亲pvc聚合型产品。具有快速促进pvc塑化,能大幅提高产品的物理性能,同时又能有效降低熔体粘度,减小挤塑加工中端末效应的综合功效。其与传统acr加工助剂复配具有极佳的协同效应,是一种高效、节能环保的新型pvc加工助剂。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。