耐老化聚氯乙烯材料及其制备工艺的制作方法

本申请涉及高分子材料的，特别是涉及一种耐老化聚氯乙烯材料及其制备工艺。

背景技术：

1、聚氯乙烯，英文简称pvc(polyvinyl chloride polymer)，是由氯乙烯在引发剂作用下聚合而成的热塑性树脂，聚氯乙烯材料由于具有较好的化学稳定性和较高的机械强度，被广泛应用于各个领域中，是我国产量最大的塑料品种之一。

2、但是由于聚氯乙烯材料的分子链中具有大量的极性键c-cl键，分子之间存在着较大作用力，因此聚氯乙烯材料比较坚硬，对外表现出一定的脆性。此外，聚氯乙烯材料的分子链中的c-cl键在受热时，特别是在成型加工时，容易脱去hcl分子，在大分子链中引入不饱和键，影响聚氯乙烯的耐老化性能。目前，为了提高聚氯乙烯的耐老化性能通常会加入抗老化剂或抗氧化剂，但是过多的加入容易影响聚氯乙烯材料的综合性能，如拉伸强度。

3、因此，发明人认为亟需提供一种耐老化性能较佳且综合性能较高的聚氯乙烯材料及其制备工艺。

技术实现思路

1、基于此，提供一种耐老化聚氯乙烯材料及其制备工艺，提升现有技术中聚氯乙烯材料的耐老化性能和综合性能的问题。

2、一方面，一种耐老化聚氯乙烯材料，包括以下重量份原料组成：100-120份聚氯乙烯、35-46份增塑剂、0.3-0.8份聚乙烯蜡、0.1-0.8份硬脂酸、0.1-1份乙烯基双硬脂酰胺、0.1-0.5份硬脂酸钙、0.1-0.8份硬脂酸锌，所述增塑剂包括偏苯三酸三辛酯、对苯二甲酸二辛酯和己二酸二辛酯，所述偏苯三酸三辛酯、对苯二甲酸二辛酯、己二酸二辛酯的重量比为(20-22)：(6-15)：9。

3、具体地，本申请制得的耐老化聚氯乙烯材料属于软质聚氯乙烯材料，主要应用在电线电缆、农用薄膜、包装薄膜、工业用膜、软管、人造革、塑料鞋等领域。

4、更具体地，聚乙烯蜡和乙烯基双硬脂酰胺可作为润滑剂使用，不仅具有良好的外部润滑作用，还具有内部润滑的作用，提高聚氯乙烯材料加工中的流动性和脱模性；而硬脂酸、硬脂酸钙和硬脂酸锌可作为稳定剂使用，同时还可辅助起到润滑剂的效果，以使得聚氯乙烯材料加工过程中不易产生不饱和键，提高聚氯乙烯材料的热稳定性；增塑剂采用三种组分复合使用不仅复合提高了聚氯乙烯材料的柔韧性，还提高了聚氯乙烯材料的耐老化性能。

5、在其中一个实施例中，所述耐老化聚氯乙烯材料还包括5-10份环氧大豆油。优选地，环氧大豆油还可为6份、7份、8份或9份。

6、具体地，环氧大豆油与聚氯乙烯有较好的相融性，可提高聚氯乙烯材料的热稳定性和光稳定性，并且可与增塑剂进行复配，使得聚氯乙烯材料的耐老化性能明显提高，并且对聚氯乙烯材料的综合性能影响较小。

7、在其中一个实施例中，所述增塑剂和环氧大豆油的重量比为41：6。

8、在其中一个实施例中，包括以下重量份原料组成：100份聚氯乙烯、41份增塑剂、0.3份聚乙烯蜡、0.2份硬脂酸、0.5份乙烯基双硬脂酰胺、0.1份硬脂酸钙、0.3份硬脂酸锌。

9、另一方面，提供了一种耐老化聚氯乙烯材料的制备工艺，包括以下制备步骤：

10、原料的称取：按重量份称取各原料备用；

11、耐老化聚氯乙烯材料的制备：向混合机中加入聚氯乙烯并搅拌，待温度升至70-80℃时加入增塑剂搅拌混匀，得混合物；

12、将混合物加热至100-110℃后加入聚乙烯蜡、硬脂酸、乙烯基双硬脂酰胺、硬脂酸钙和硬脂酸锌搅拌混匀后升温至120-125℃放料，获得聚氯乙烯材料。

13、具体地，聚氯乙烯在70-80℃下先和增塑剂混合，可使得增塑剂和聚氯乙烯颗粒较好的混合均匀，高于80℃容易造成能源的浪费，低于70℃在短时间的搅拌下，聚氯乙烯和增塑剂不易混匀；而在100-110℃的范围内聚氯乙烯已经软化，在高速搅拌下稳定剂和润滑剂已经和聚氯乙烯较好的融合，低于100℃的情况下混合，可能使得聚氯乙烯和聚乙烯蜡、硬脂酸、乙烯基双硬脂酰胺、硬脂酸钙、硬脂酸锌无法较为充分的相融，降低混合效率，而高于110℃的条件下搅拌混合，其两者的相融程度与100-110℃的范围内效果较为接近，过高的温度下搅拌混合容易造成能源的浪费；

14、优选地，增塑剂和聚氯乙烯的混合温度为100℃后再加入其他组分，聚乙烯蜡、硬脂酸、乙烯基双硬脂酰胺、硬脂酸钙、硬脂酸锌不容易包覆于聚氯乙烯的表面，以使得增塑剂能被聚氯乙烯材料充分吸收，充分发挥其増塑效果。

15、进一步优选地，耐老化聚氯乙烯材料的制备中升温至120℃后进行放料，将多个组分搅拌混匀后再缓慢升温可使得此时聚氯乙烯材料能和多个组分充分混匀，在120-125℃内效果较佳，高于125℃不仅造成能量的浪费，还容易产生局部低分子量的聚合物溶胀，导致混合不均匀的情况，而低于120℃容易使得加温混匀的效果较差。

16、在其中一个实施例中，所述老化聚氯乙烯材料的制备步骤为：向混合机中加入聚氯乙烯并搅拌，待温度升至70-80℃时加入增塑剂和环氧大豆油搅拌混匀，得混合物；

17、将混合物加热至100-110℃后加入聚乙烯蜡、硬脂酸、乙烯基双硬脂酰胺、硬脂酸钙和硬脂酸锌搅拌混匀后升温至120-125℃放料，获得聚氯乙烯材料。

18、综上所述，本申请的耐老化聚氯乙烯材料具备以下效果：通过三种不同的增塑剂配合使用不仅可提高聚氯乙烯材料的柔韧性，还可明显提升聚氯乙烯材料的抗老化性能，并且聚氯乙烯材料在热加工过程中，环氧大豆油的环氧基可作为聚氯乙烯材料中氯化氢的吸收体，从而与烯丙基氯发生反应部分除掉烯丙基，由此延缓了pvc的降解，同时与三种增塑剂复配后提高聚氯乙烯材料的综合性能。

技术特征：

1.一种耐老化聚氯乙烯材料，其特征在于，包括以下重量份原料组成：100-120份聚氯乙烯、35-46份增塑剂、0.3-0.8份聚乙烯蜡、0.1-0.8份硬脂酸、0.1-1份乙烯基双硬脂酰胺、0.1-0.5份硬脂酸钙、0.1-0.8份硬脂酸锌，所述增塑剂包括偏苯三酸三辛酯、对苯二甲酸二辛酯和己二酸二辛酯，所述偏苯三酸三辛酯、对苯二甲酸二辛酯、己二酸二辛酯的重量比为(20-22)：(6-15)：9。

2.根据权利要求1所述的耐老化聚氯乙烯材料，其特征在于，所述耐老化聚氯乙烯材料还包括5-10份环氧大豆油。

3.根据权利要求2所述的耐老化聚氯乙烯材料，其特征在于，所述增塑剂和环氧大豆油的重量比为41：6。

4.根据权利要求1所述的耐老化聚氯乙烯材料，其特征在于，包括以下重量份原料组成：100份聚氯乙烯、41份增塑剂、0.3份聚乙烯蜡、0.2份硬脂酸、0.5份乙烯基双硬脂酰胺、0.1份硬脂酸钙、0.3份硬脂酸锌。

5.一种如权利要求1-4任意一项所述的耐老化聚氯乙烯材料的制备工艺，其特征在于，包括以下制备步骤：

6.根据权利要求5所述的耐老化聚氯乙烯材料，其特征在于，所述老化聚氯乙烯材料的制备步骤为：向混合机中加入聚氯乙烯并搅拌，待温度升至70-80℃时加入增塑剂和环氧大豆油搅拌混匀，得混合物；

技术总结
本申请涉及一种耐老化聚氯乙烯材料，包括以下重量份原料组成：100‑120份聚氯乙烯、35‑46份增塑剂、0.3‑0.8份聚乙烯蜡、0.1‑0.8份硬脂酸、0.1‑1份乙烯基双硬脂酰胺、0.1‑0.5份硬脂酸钙、0.1‑0.8份硬脂酸锌，所述增塑剂包括偏苯三酸三辛酯、对苯二甲酸二辛酯和己二酸二辛酯，所述偏苯三酸三辛酯、对苯二甲酸二辛酯、己二酸二辛酯的重量比为(20‑22)：(6‑15)：9；另一方面提供了一种制备工艺，包括原料的称取和耐老化聚氯乙烯材料的制备，本申请制得的耐老化聚氯乙烯材料提升现有技术中聚氯乙烯材料的耐老化性能和综合性能的问题。

技术研发人员：陈良川
受保护的技术使用者：苏州正鸿高分子材料有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15