[发明专利]PVC造粒专用功能性辅料的制法及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种高分子材料着色剂，尤其涉及一种包含碳黑的PVC造粒专用功能性辅料及其制法与应用。

背景技术

塑胶、橡胶、热塑性弹性体等高分子材料的着色剂是现代聚合物加工过程中不可或缺的物质，不仅可以美化制品外观，而且还具有其它一些重要作用，诸如颜色易分辨，提高制品耐候性等。以往，碳黑用作着色剂时，是在PVC造粒或其它工艺过程中未经处理而直接加入黑粉进行混合的，这样很容易造成制品表面有颗粒状物、无光泽，使制品存在缺陷，而且，使用过程中碳黑易造成粉尘飞扬，不仅污染环境，对生产操作者也造成伤害。

虽然已有研制得到“功能性黑浆”，但其应用于PVC造粒的具体场合仍显不足，而且功能性黑浆用量较少，其在PVC混合料中的分散效果及着色效率仍有待提高。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种PVC造粒专用功能性辅料的制法及其应用。

本发明的技术解决方案是：PVC造粒专用功能性辅料的制法，其特征在于包括步骤：Ⅰ、将碳黑与增塑剂混合后研磨，使碳黑的平均粒径小于10μm；Ⅱ、加入分散剂和功能性液体载体，分散均匀制成黑浆基料；Ⅲ、按黑浆基料0.8~2.5Wt%的用量将粒径为10-40nm的气相二氧化硅加入到黑浆基料当中分散研磨，混合后制得PVC造粒专用功能性辅料。

进一步地，所述PVC造粒转用功能性辅料按重量百分比包含碳黑30～45Wt％、增塑剂50～65Wt％、分散剂2～5Wt％、功能性液体载体2～5Wt％，其余为二氧化硅，其中所述增塑剂为混合不饱和脂肪酸，其组成是亚油酸50～60Wt％、油酸30～40Wt％、硬脂肪酸4～10Wt％；所述功能性液体载体为助剂-偶联剂，所述助剂-偶联剂由10～20Wt％硅烷、30～45Wt％钛酸酯及30～50Wt％铝酸酯复配而成。

更进一步地，所述分散剂为HX-A。

本发明的另一技术解决方案：所述PVC造粒专用功能性辅料的用量为PVC造粒生产配方各组分总量的1/50～1/20。

本发明突出的实质性特点和显着的技术进步主要体现在：

①针对PVC造粒的特点研制的该辅料流变性好、补强性能提高，该辅料更易与PVC粉混合而造粒，分散速度快，分散十分均匀，不会出现结块，后期加工获得的PVC粒子及其各种制品的光亮度和黑度显著提高，材料的物理性能和力学性能也进一步提高；

②使用该专用功能性辅料，PVC造粒的配料过程更显方便，克服了粉尘飞扬和环境污染的缺点。由于配方易于控制，制备操作比较简便，高性能的表面活性剂和高效分散剂价格比较便宜，原料易得，易于运输和储存，成本比较便宜，因而具有良好的经济效益。

具体实施方式

本发明针对PVC造粒的特点，先将碳黑与增塑剂混合后研磨，使碳黑的平均粒径小于10μm，然后加入分散剂和功能性液体载体，制成功能性的黑浆基料，进而按黑浆基料0.8~2.5Wt%的用量将粒径为10-40nm的气相二氧化硅加入到以上所述的黑浆基料当中分散研磨，混合后制成PVC造粒专用功能性辅料，该辅料流变性好、补强性能提高。

根据本发明技术方案，该PVC造粒转用功能性辅料按重量百分比包含碳黑30～45Wt％、增塑剂50～65Wt％、分散剂2～5Wt％、功能性液体载体2～5Wt％。该增塑剂为混合不饱和脂肪酸，其组成是亚油酸50～60Wt％、油酸30～40Wt％、硬脂肪酸4～10Wt％；所述分散剂为HX-A；该功能性液体载体为助剂-偶联剂，该助剂-偶联剂由10～20Wt％硅烷、30～45Wt％钛酸酯及30～50Wt％铝酸酯复配而成。

功能性黑浆制成之后，按黑浆基料0.8~2.5Wt%的用量将粒径为10-40nm的气相二氧化硅加入到以上所述的黑浆基料当中分散研磨，混合后制成PVC造粒专用功能性辅料，该辅料流变性好、补强性能提高。从而获得分散效果好、能够显著改善制品性能的PVC造粒专用功能性辅料。所用气相二氧化硅的性能参数如下：                                               

根据本发明专利技术所用的气相二氧化硅根据产品设计需要可以为亲水型（未经表面处理）和疏水型（表面处理）。以瓦克公司的产品为例，平均粒径在7-40nm。亲水型气相法二氧化硅：WACKER HDK V15、N20 、T40；疏水型气相法二氧化硅：WACKER HDK H15、H20、H18、H2000。