[发明专利]一种以聚酯为增塑剂的PVC片材及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及PVC片材制造，特别涉及一种以新型聚酯为增塑剂的PVC片材及其制备方法。

背景技术

聚氯乙烯是一种极其重要的塑料产品，其每年的产量和消耗量仅次于聚乙烯材料位居世界第二位，与聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯和ABS树脂一起统称为五大通用树脂。其原料来源广泛、价格较低，且可通过模压、挤塑、注塑等方式进行加工，被广泛的应用于汽车工业、建筑行业、电缆及包装材料等领域，但聚氯乙烯塑性较差，一般需添加增塑剂对其进行改性。

增塑剂是一类高分子助剂，通常是高沸点且难挥发的液体，或是熔点较低的固体，主要用于塑料、树脂或弹性体制品中，可以改善它们的加工性、可塑性、柔韧性、拉伸性能等。邻苯二甲酸类传统增塑剂作为用途最广、用量最大的增塑剂，其在增塑剂市场的份额可达88％以上，但传统增塑剂由于分子量小，易迁出，存在潜在致癌性等缺点，限制了它的使用，而聚酯增塑剂则能很好的克服这些不足。

聚酯增塑剂是由饱和二元醇和饱和二元酸通过缩聚反应制得的直链高分子聚合物，通常具有较高的相对分子量，一般在1000～8000之间。与低分子量的单体型增塑剂相比，聚酯增塑剂与高分子材料高度相容，并且具有耐挥发、耐抽出和耐迁移的优点，因此享有“永久性增塑剂”的美誉，是一类发展较快的新型环保增塑剂，但同时具有阻燃性能的聚酯增塑剂目前研究的比较少，大部分阻燃研究都是单独添加无机阻燃剂。

虽然有部分文献和专例对聚酯作为增塑剂增塑PVC进行了报道，但以丁二酸、衣康酸次磷酸钠、1,6己二醇合成的同时具有增塑和阻燃性能的共聚酯增塑PVC的研究未见报道。专利103804669B介绍了一种蓖麻油聚酯增塑剂，专利CN103408869A研究了一种醋酸甘油酯类增塑剂，在同样条件下增塑效果与DOP相当，但其中不可避免的加入部分邻苯类增塑剂，环境友好性不高。

发明内容

为了克服上述问题，本发明提供了一种新型聚酯增塑的PVC片材及其制备方法。该新型聚酯不仅增塑效果、耐抽出性、热稳定性良好，而且还有很好的阻燃性，所以应用相当广泛，市场前景看好。

研究中，为了避免邻苯类增塑剂的使用和提高材料的阻燃性能，本发明对现有的聚酯增塑剂和常用的阻燃剂进行了复配，希望找到较优的组合，但实验结果不甚理想。为此，本发明提出：通过引入含磷单体，在增加聚酯阻燃性能的同时，增强其热稳定性，使聚酯同时具有增塑和阻燃的效果。同时，对多种磷酸酯类单体进行了筛选，但缩聚过程中，单体中的磷无法有效地与酸醇融合，磷元素在聚酯中分布不均，大大影响了产品的最终性能。后期实验中偶然发现：在含有双键的衣康酸中引入含磷基团生成的衣康酸次磷酸钠可以作为磷含量引入剂，在合成单体中引入次磷酸基团，利用磷的良好阻燃性能及聚酯大分子与PVC的良好相容性实现了同时阻燃和增塑的效果。实验结果表明：本发明中的新型聚酯在较低含量下(即：本发明聚酯用量低于DOP)的增塑效率高于DOP，同时具有较好的阻燃性能。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种PVC用增塑剂，其结构简式如下：

其中，n为大于零的自然数。

本发明采用的聚酯增塑剂是由丁二酸、衣康酸次磷酸钠、1,6己二醇缩聚所得。以新型聚酯为增塑剂的PVC片材的热稳定性、阻燃性和柔韧性均较增塑前有了大幅度的提高，并且其耐溶剂抽出性远远优于传统DOP。本产品可以用于对增塑剂环保性、柔韧性要求较高的PVC塑料领域。

优选的，所述增塑剂的分子量为1000～8000。

优选的，所述增塑剂由以下原料聚合而成：衣康酸次磷酸钠、丁二酸、二元醇；所述衣康酸次磷酸钠、丁二酸、二元醇的摩尔比为1：1～9：1.05～1.5。

更优选的，所述聚合条件为：在催化剂存在和惰性气体保护条件下，于160～185℃，反应3～5小时。

本发明还提供了一种以新型聚酯为增塑剂的PVC片材，由以下重量份的原料组成：PVC 100份、任一上述的增塑剂25～50份，热稳定剂4～8份。

本发明还提供了一种以新型聚酯为增塑剂的PVC片材的制备方法，包括：将PVC，增塑剂和热稳定剂共混、粉碎、挤出、注塑成型，即得。

本发明还提供了一种较优的以新型聚酯为增塑剂的PVC片材的制备方法，具体步骤如下：

1)共混：将PVC，增塑剂和热稳定剂放入高速万能粉碎机中进行共混；