[发明专利]氯化聚氯乙烯改性材料的制备方法

说明书

本申请是申请号为201310071388.X，申请日为2013年3月6日，发明创造名称为“氯化聚氯乙烯改性材料及其制备方法”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种高分子复合材料的制备方法，具体涉及一种氯化聚氯乙烯改性材料的制备方法。

背景技术

氯化聚氯乙烯（CPVC）是由聚氯乙烯（PVC）经过氯化改性制得。氯化改性后，材料的氯含量由56.7%提高到了63%～68%，从而使得材料的分子键极性增大、分子间作用力增强、化学稳定性增加，使材料的力学性能、耐化学腐蚀性能以及阻燃性能均得到了较大的提高。而且氯化改性后，维卡软化温度由72℃～82℃提高到了90℃～125℃，使得材料的耐热性也提高了20%～40%。因此氯化聚氯乙烯具有优异的耐化学腐蚀性、阻燃性、力学性能以及耐热性，可广泛用于化工管道、供水管道以及管件生产，是一种应用前景广阔的新型工程塑料。

但是，随着氯含量的提高，在一些性能得到提高的同时，也表现出部分性能的不足：（1）由于氯化聚氯乙烯材料熔体粘度大、加工成型困难，导致其制品的表面光洁度较差，而且部分力学性能（如抗冲击强度）较低。（2）虽然材料的耐热性有了提高，但是热稳定性不高。

在制备氯化聚氯乙烯材料的过程中通常都要加入一些助剂来改善其性能，主要包括增韧剂、加工助剂、润滑剂、稳定剂（主要是热稳定剂）、填充剂等等。

虽然抗冲击助剂（如ACR、MBS、CPE等等）是影响材料抗冲击强度的主要因素，但是，对于氯化聚氯乙烯材料而言，由于其熔体粘度较大、成型加工性较差，使得润滑体系对于抗冲击强度也尤为重要。另一方面，熔体粘度过小也会使得物料不易于塑化，进而也会影响制品的抗冲击强度。因此，良好的润滑体系对于氯化聚氯乙烯的力学性能，特别是抗冲击强度尤为重要，并且对于制品的表面光洁度也有较大的改善作用。

由于氯化聚氯乙烯材料在成型加工过程中，熔体一方面在流动过程中其内部本身存在着内摩擦，另一方面还与机筒内表面以及螺杆表面产生外摩擦，因此需要内润滑剂和外润滑剂同时作用，而且用量极为非常关键。中国专利文献CN102532763A、CN102532762A、CN102134360A、CN102040785A、CN101880429A以及CN102190841A等均公开了氯化聚氯乙烯材料常用的润滑剂。如中国专利文献CN102040785A公开了采内润滑剂和外润滑剂改善氯化聚氯乙烯材料的力学性能，但是其冲击强度仅仅提高到1.6KJ/m²，拉伸强度也只是提高到了21.4MPa。同样中国专利文献CN102190841A公开的氯化聚氯乙烯材料的冲击强度最大也只有9.2KJ/m²。而冲击强度最高的中国专利文献CN101880429A公开的氯化聚氯乙烯材料也不过14KJ/m²。

因此上述润滑体系对于氯化聚氯乙烯材料的抗冲击性能改善效果还不理想。

热稳定剂的作用在于改善氯化聚氯乙烯材料的热稳定性。通常采用的热稳定剂包括铅盐类、稀土类、有机锡类、脂肪酸盐类、钙/锌复合类等等。如中国专利文献CN102532763A、CN102532762A、CN102134360A、CN102040785A以及CN101880429A 等均公开了可以采用复合热稳定剂。其中中国专利文献CN102532763A的实施例1、2、4更是具体公开了钙/锌复合稳定剂与有机锡稳定剂按照3∶1、2∶1、1∶1的重量比组成复合热稳定剂，虽然钙/锌复合稳定剂对于氯化聚氯乙烯材料具有一定的热稳定作用，但是热稳定效果并不是很强，因此这种以钙/锌复合稳定剂为主、有机锡稳定剂为辅的复合热稳定剂对于氯化聚氯乙烯材料的热稳定性的改善并不理想，其200℃热稳定时间只是≥60min。

发明内容

本发明的目的在于解决上述问题，提供一种在具有优异的耐化学腐蚀性、阻燃性、力学性能以及耐热性的同时，还具有加工成型好、制品抗冲击强度高、热稳定性好的氯化聚氯乙烯改性材料的制备方法。

实现本发明上述目的的技术方案是：一种氯化聚氯乙烯改性材料，由下述重量份的组分制成：氯化聚氯乙烯树脂100份，复合润滑剂1～5份，复合热稳定剂5～10份，填充剂5～15份，增韧剂5～20份，加工助剂3～10份，颜料0.5～3份。