[发明专利]通过配位交联制备抗冲硬质PVC材料的方法

说明书

技术领域

本发明涉及到一种通过配位交联制备抗冲硬质PVC材料的方法。

背景技术

聚氯乙烯(PVC)是工业上最早生产的合成树脂之一，由于其价格低廉，原材料易得， 也是世界上用量最多的三大塑料之一。但是，PVC也存在着许多缺点。如硬聚氯乙烯性脆， 加工性能不好，耐热性差，受热易分解释放出氯化氢气体，这些都妨碍了PVC的广泛应用。 为了克服冲击性能差的缺点，人们尝试了各种方法对PVC进行改性，如弹性体增韧，刚性 粒子增韧，弹性体和刚性粒子复合填充PVC等。但这些增韧剂的加入不可避免地降低了塑 料的强度、刚性、耐热性和硬度等重要性能。

因此，抗冲硬质PVC材料的研究逐渐成为行业的研究热点，同时也是难点。抗冲硬质 PVC材料的研究对PVC在工业上的广泛应用具有一定的实际意义。

高丙烯腈含量的丁腈橡胶(NBR)与PVC具有很好的相容性，它的引入虽然可以提高 PVC的抗冲性能和加工性能，但是材料的耐热性能、硬度、模量却大幅下降。如何能解决 它所带来的影响呢？高丙烯腈含量的丁腈橡胶与某些无机金属盐可以在高温下通过NBR 所带的-C≡N基团与金属盐离子发生配位交联作用，所制得的硫化胶具有高强度(＞50MPa) 和高硬度(绍尔A＞90)，玻璃化转变温度也可通过条件控制达到几十度以上。于是本申请 人将NBR与无机金属盐先制成共混物，然后与PVC及其加工助剂进行熔融共混并压片， 所制备的PVC合金材料不仅抗冲性能得到了提高，而且不影响材料的耐热性能，还具有增 韧增强、易加工的效果。

发明内容

本发明目的在于提供一种新型抗冲硬质PVC材料，并提供一种通过配位交联制备抗冲 硬质PVC材料的方法。所述的抗冲硬质PVC材料在改善了硬质PVC抗冲性能的同时，不 会导致拉伸强度、弯曲强度、硬度、弹性模量以及耐热性能的下降。且制备路线原料价廉 易得，设备简单，操作简便，容易加工。

为了达到上述目的，本发明的技术方案为：

一种抗冲硬质PVC材料，其特征在于，该材料由以下成分按重量百分比通过配位交联 制成，硬质PVC树脂70.4％～94.9％，丁腈橡胶1％～8％，无机金属盐0.3％～3.6％，热稳定 剂0.3％～5％，其它加工助剂3.5％～13％，所述的无机金属盐为含5个结晶水的硫酸铜 (CuSO₄·5H₂O)。

其中，所述的硬质PVC树脂为聚氯乙烯，其牌号为SG-5，S-1000。

所述的丁腈橡胶为丙烯腈含量为50％一种，其牌号为DN003。

所述的热稳定剂为复合铅盐热稳定剂，有机锡类热稳定剂，钙锌复合热稳定剂中的任 一种，所述的复合铅盐热稳定剂，是主要成分为二盐基亚磷酸铅与三盐基硫酸铅重量比例 为0.5～1.5∶1～4的混合物，为自己配制；有机锡类热稳定剂，其主要成分为二丁基二月桂 酸锡，其牌号为EMBILIZER E-106；钙锌复合热稳定剂，其主要成分为硬脂酸钙、蓖麻油 酸钙、硬脂酸锌、蓖麻油酸锌、以及环氧大豆油和紫外线吸收剂，其牌号为CZX-118。

所述的其它加工助剂为ACR-201、固体石蜡、硬脂酸钙和硬脂酸锌的混合物，各组分 重量比为3～8∶0.5-1∶0.5～1.5∶0.5～1.5。

所述的无机金属盐粒径为5～100μm。

本发明提供的一种制备抗冲硬质PVC材料的方法，通过配位交联制备，其制备步骤包 括：

步骤1、将丁腈橡胶与无机金属盐CuSO₄·5H₂O按100/30～45的重量比例在开炼机上制 成均匀共混物；

步骤2、常温20℃及常压下，将PVC、复合铅盐热稳定剂，有机锡类热稳定剂，钙锌 复合热稳定剂中的一种及其它加工助剂在高速混合机中混合均匀；

步骤3、将丁腈橡胶与无机金属盐CuSO₄·5H₂O共混物和PVC与复合铅盐热稳定剂， 有机锡类热稳定剂，钙锌复合热稳定剂中的一种及其它加工助剂混合料在开炼机或者转矩 流变仪中熔融共混；

步骤4、将步骤3所得到的材料在平板硫化机上模压成型即得。

上述制备步骤1中，所述的制成均匀共混物条件是在常温条件下开炼5～20min。

步骤2所述的混合均匀是指在60～500rpm条件下搅拌180～360s。