[发明专利]高性能氯化聚氯乙烯塑料

说明书

                    技术领域

本发明属于高分子塑料材料，特别是氯化聚氯乙烯的改性塑料，涉及它的组成成份、工艺控制参数、材料的物化参数。

                    背景技术

在工业、农业、矿山、通讯、电力、建筑、环保及人类日常生活中，利用塑料及其制品得到了大量的应用，例如，用塑料管道输送液体和气体应用非常广泛，塑料管材具有重量轻、耐腐蚀及易安装等优点，它的应用获得了飞速的发展。而目前的塑料主要以聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯(PE)、ABS、等为主。但是，聚氯乙烯的主要缺陷是耐热温度不高，长期工作温度不能超过60℃，并且随着温度的升高，其综合性能会下降，它的氧指数为35～38％，虽有很好的火焰自熄性能，但烟雾指数较高，故对用于高温强腐蚀性介质的输送及对有消防要求场合就不能使用；聚乙烯的最大缺点是不能阻燃，并且燃烧后材料本身会带火焰滴落，另外，它的机械强度偏低，仅为聚氯乙烯的25～40％；ABS的抗冲性及耐热性较好，但它的耐气候性差，在紫外线的作用下，易受氧化而降解，因此，它在室外暴露六个月，其抗冲击强度会下降45％以上，而且遇火不会自熄。因此，它们应用的场合受高温、高腐蚀介质及气候环境等因素的影响，难以进一步发展。近期，氯化聚氯乙烯塑料得到较好应用，因其氧指数高达50～60％，烟雾指数小于25，维卡软化点为110～120℃，机械强度比聚氯乙烯大25％左右，它还有优异的耐气候性、抗紫外线老化性和化学稳定性，因此，它可以在一些高温、强腐蚀介质、恶劣气候环境等场合的化工、石油、医药、电力、建筑等行业中得到广泛的应用。但是，它的缺点是它的熔体粘度至少是聚氯乙烯的二倍，使其与加工设备间的摩擦增加，所产生的摩擦热增高因热分解而产生大量的氯化氢气体，造成加工成型困难并严重腐蚀加工设备，加工难度增大，不易加工；它的低温脆性比聚氯乙烯高，抗冲击性差；它的价格为聚氯乙烯的3～4倍，价格高。这些对加工成各种制品，使用这些制品带来了困难。

                      发明内容

本发明的目的是生产一种成本低，易加工，抗冲击性能高，机械强度高，耐热温度高，化学稳定性好，耐气候性、抗紫外线老化的高性能氯化聚氯乙烯塑料。

实现本发明目的的技术方案是对氯化聚氯乙烯进行改性，其特征在于：它的组成成份(重量比)为

氯化聚氯乙烯              100

聚氯乙烯                  100～2

带润滑体系复合铅稳定剂    4～12

甲基丙烯酸酯类抗冲改性剂  2～14

部分氧化的聚乙烯蜡        0.9～0.05

活性轻质CaCo₃            0.05～80

在上述组成成份中，聚氯乙烯及活性轻质CaCo₃无机填料的作用，是在不改变氯化聚氯乙烯性能的条件下降低高性能氯化聚氯乙烯的成本；带润滑体系复合铅稳定剂的作用是以克服因高摩擦所产生的热分解现象；部分氧化的聚乙烯蜡的作用是以控制氯化聚氯乙烯分子间的摩擦和与加工设备之间的摩擦，从而克服在加工过程中极易产生的熔体破裂及高摩擦热，使高性能氯化聚氯乙烯塑料易加工；甲基丙烯酸酯类抗冲改性剂的作用是以克服氯化聚氯乙烯的低温脆性，提高抗冲击性能。所以，高性能氯化聚氯乙烯不但具有氯化聚氯乙烯的机械强度高、耐热温度高、化学稳定性好、耐气候性、抗紫外线老化等性能，同时，还具有低成本、易加工、低温抗冲击性能好等优点。

上述组份的高性能氯化聚氯乙烯塑料其常用工艺流程为：组份原料→高速混合→低速冷拌→双螺杆挤出机挤出→机头模具成型→真空冷却定型→喷淋冷却→牵引→定长切割→扩口→检验→包装入库。

其工艺参数是：

一、温度控制范围(℃)：

1、高速混合          110～130

2、低速冷拌          40～50

3、双螺杆挤出机料筒：

(I)区                180～205

(II)区               175～200

(III)区              170～195

(IV)区                   170～195

(V)区                    160～185

(VI)区                   160～175

合流芯                   150～175