专利名称：高强度耐候性的改性聚氯乙烯材料的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种高强度耐候性的改性聚氯乙烯材料。
聚氯乙烯(PVC)由于存在光、热稳定性和耐寒性差、弹性低、综合强度不高，低分子增塑剂易迁移等缺陷，限制了它在高技术领域中的应用，随着高分子材料加工技术的发展，尤其是填充、共混、增强等手段的出现，国内外已能够制备出性能范围宽广的系列配混料，扩大了它们在汽车工业上的应用，据报道，日本信越公司和英国ICI公司针对汽车应用的具体要求，开展了几十种PVC系列配混料(挤出级或注射级)，大量用于汽车内外装饰、密封条、侧罩、汽油管等方面，德国HAPPICH公司开发的汽车防擦条用料已有成熟工艺，品种和现代化生产手段，这种混配料已在德国轿车上得到广泛采用。
目前我国汽车工业也正在兴起，独创合资汽车生产厂已遍及全国，各地对于塑料中PVC材料的需求正在迅速增长，但是由于现有市场PVC材料性能尚不够理想，目前只限于解决汽车内饰件，用于防擦条部件和原料全部需要进口，就上海桑塔纳(Santana)轿车防擦条材料而言，92年以前基本上用的是国外的产品，每年要支付大量外汇，产品成本较高。
本发明的目的在于克服现有聚氯乙烯(PVC)材料存在的不足，为使其国产化提供一种适合车用防擦条专用料-高强度耐候性的改性聚氯乙烯材料，该材料要求有高的刚韧平衡性和优良的耐寒、耐热、耐光、抗化学腐蚀等特性。
实现本发明的技术方案是1、高强度耐候性改性PVC材料配方(重量份数)
聚氯乙烯(疏松型、K值60～75) 100酚类抗氧剂 0.2～0.5邻苯二甲酸酯类增塑剂 40～60环氧大豆油 2～5液体钡-锌或钙-锌复合稳定剂 2～5脂肪酸润滑剂 0.1～0.5受阻氨光稳定剂 0.1～0.4苯并三唑类光稳定剂 0.1～0.4碳黑 0.5～1.0颜色调节剂 0.1～0.3表面处理的碳酸钙 15～30气味调节剂(香精类) 0.03～0.09在上述配方中，为克服原技术之不足，设计了光氧稳定体系，对填料碳酸钙选择了合适的钛酸酯偶联剂进行表面处理，并增加了颜色调节剂、二氧化钛类和气味调节剂香精类。
2、高强度耐候性改性PVC材料配制方法(1)重碳酸钙表面处理将重质碳酸钙放入热混合机中，加热到一定温度保温适当时间，加入钛酸酯偶联剂进行表面处理，10～20分钟后出料待用，勿使碳酸钙吸湿。
(2)改性PVC混配，将PVC与酚类抗氧剂双酚A放入热混合机中，加热至70～85℃时，缓慢加入稳定剂和增塑剂，待温度升到85～95℃时，加入硬酯酸和光稳定剂，再升温至100～115℃时，加入经过(1)处理的碳酸钙和碳黑及颜色调节剂二氧化钛、气味调节剂香精，继续加热至120～135℃时，停止加热，将物料排入冷混机中，使其冷却至室温，再将物料排放到贮料罐中。
(3)改性PVC挤出工艺选用异向双螺杆挤出机和塑料造粒辅机进行挤出造粒。设备各部件操作温度分别为机筒、模头加工温度为150～180℃，螺芯为60～80℃。螺杆转速为10～25转/分。在挤出过程中及时调整温度以满足PVC材料的加工工艺。
本发明与现有PVC材料相比有如下特点1、本发明在配方中增加了光氧稳定体系，对填料-碳酸钙选用了合适的钛酸酯偶联剂进行了表面处理，还增加了颜色和气味调节剂，使PVC材料性能得到明显改善。实现了车辆防擦条专用料国产化。
2、本发明改性PVC材料光稳定性优良。氙光照射1000小时后，本发明产品(国产料)色牢度＞4.5级，进口料≤4.5级。
3、本发明改性PVC材料力学性能刚韧平衡好。在硬度相近的情况下(邵氏硬度A90±5)，断裂伸长率本发明产品(国产料)300～400%，进口料280～340%。
4、本发明改性PVC材料成本低，本产品(元/吨)低于20，000，进口料(元/吨)27，000～28，000，为国家节约了大量外汇，并降低了引进汽车的生产成本。
图1 改性PVC材料生产工艺示意图实施例(以生产50kg改性PVC为例)将50kgPVC(K值63)、230g双酚A放入热混合机中，加热到70℃，控制流速加入20kgDOP和1kg钡-锌稳定剂、1250g环氧大豆油，温度升至85℃时，加入100g硬脂酸和100g受阻光稳定剂、100g紫外线吸收剂UV-326，继续升温至100℃时，加入按说明书所述工艺经过表面处理的碳酸钙10kg及碳黑500g，二氧化钛125g，香精50g，待温度升至120℃以上时停止加热，将物料送入冷混机中，使其冷却到室温，再将物料送入贮料器中，然后用双螺杆挤出机进行挤出造粒。操作条件为渐度150～180℃，螺杆转速10～25转/分。
权利要求
1.一种高强度耐候性的改性聚氯乙烯(PVC)材料，其特征在于材料组成(重量份数)为聚氯乙烯(疏松型、K值60～75) 100酚类抗氧剂 0.2～0.5邻苯二甲酸酯类增塑剂 40～60环氧大豆油 2～5液体钡-锌或钙-锌复合稳定剂 2～5脂肪酸润滑剂 0.1～0.5受阻氨光稳定剂 0.1～0.4苯并三唑类光稳定剂 0.1～0.4碳黑 0.5～1.0颜色调节剂 0.1～0.3表面处理的碳酸钙 15～30气味调节剂 0.03～0.09配制方法，a、碳酸钙表面处理将重质碳酸钙放入热混合机中，加热到一定温度保温适当时间，加偶联剂进行表面处理，10～20分钟后出料待用，b、PVC混配，将PVC和酚类抗氧剂放入热混合机中，加热到60～85℃时控制流速，加入稳定剂和增塑剂，待温度升到85～95℃时加硬酯酸和光稳定剂，当温度达到100～115℃时加入经过处理的碳酸钙和碳黑及颜色，气味调节剂，待温度达到120℃以上时停止加热，将物料排入冷混机中使其冷却到室温，再将物料排放到贮料罐中，c、配混料挤出造粒。将b冷却后物料用双螺杆挤出机进行挤出造粒，加工温度为150～180℃，螺杆转速10～25转/分。
2.根据权利要求1所述的材料，其特征在于高效的酚类抗氧剂和光稳定体系，选用了适宜的偶联剂对碳酸钙进行了表面处理，并针对原料现状采用了颜色调节剂(如二氧化钛类)和气味调节剂(如香精类)。
3.一种高强度耐候性的改性聚氯乙烯材料，其特征在于所述材料用于车辆防擦条、内外装饰、密封条、侧罩、汽油管，特别适用于桑塔纳(Santana)轿车防擦条等车型的专用料，以及家用电器所需高强度耐候性塑性材料。
全文摘要
本发明涉及一种高强度耐候性的改性聚氯乙烯材料。其配制方法是系先将重质碳酸钙在热混合机中，加偶联剂进行表面处理后待用。然后将PVC和酚类抗氧剂放入热混机中，按不同温度段依次加入稳定剂和增塑剂、硬脂酸和光稳定剂以及经过表面处理的碳酸钙、碳黑、颜料及气味调节剂，待温度升至120～135℃停止加热，送入冷混机冷却到35～45℃用双螺杆挤出机造粒。本发明改性PVC材料的光稳定性和力学性能均优于进口料，且成本低，适用于上海桑塔纳车等车型的防擦条用料，也可用于汽车装饰、密封条、侧罩、汽油管等方面。
文档编号C08K9/04GK1094421SQ9310481
公开日1994年11月2日 申请日期1993年4月28日 优先权日1993年4月28日
发明者蔡海军, 王铭华, 朱更生, 阴莲枝, 陈绍梅, 李 杰, 曾向阳, 金滟 申请人:化学工业部北京化工研究院