[发明专利]一种低挥发PVC改性材料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种低挥发PVC改性材料，属于高分子材料技术领域。本发明的低挥发PVC改性材料包括如下重量份数的原料组分：PVC树脂粉100份、丁二烯型热塑性聚氨酯(PU(HTPB))40～70份、苯乙烯‑乙烯/丁烯‑苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)50～100份、环烷基油50～75份、SEBS马来酸酐接枝物(SEBS‑g‑MAH)12～20份、钙锌稳定剂3～5份、润滑剂1～2份、抗氧剂1～2份；本发明的PVC改性材料长期使用或受热条件下，可极少释放挥发性异味气体。

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，涉及一种低挥发PVC改性材料及其制备方法。

背景技术

聚氯乙烯(PVC)由于具有性能优异、价格低廉、加工工艺简便等特点，广泛应用于汽车(车辆内饰、密封、脚踏垫等)、建筑、包装、合成革、医疗用品等诸多领域，和人们的日常生活息息相关。PVC可分为硬PVC和软PVC两类。PVC塑料中使用的助剂种类繁多、配方复杂，尤其是软PVC，为满足成型加工及使用性能要求，需添加大量的增塑剂、稳定剂等助剂，其中最常用的增塑剂是邻苯类的二辛酯(DOP)和二丁酯(DBP)，主要作用是提高PVC的加工性能，降低塑化温度，降低PVC硬度，使PVC材质变得柔软，增加手感等，液体复合稳定剂中也常含有少量DOP。

这些助剂本身具有一定的挥发性，在原料储存及制备过程中还可能发生化学反应，从而使软PVC制品会不同程度地散发出一定的气味。《软聚氯乙烯塑料的气味分析研究》公开了三种软PVC的气味检测评估结果，其中，PVC-1的气味等级为3级，有明显气味，但无干扰因素，可以接受；PVC-2的气味等级为5级，有严重干扰因素，气味令人强烈反感；PVC-3气味等级为6级，有令人不堪忍受的气味。在汽车、家居等小型密闭空间内，这些气味会对人体的健康产生一定危害。因此，PVC塑料的气味已成为人们关注的热点问题。

研究证实软PVC使用或受热过程中产生的挥发物主要是烃类、醇类、醛类、酯类等化合物，是产生气味的来源。如邻苯类增塑剂会产生2-乙基己醇，二甲苯，2-乙基己醛等挥发性物质，有明显的臭味或者刺激气味。

软PVC在混合、挤出、造粒及注塑成型等制备工序中，在热、剪切力和氧的作用下，原料中的烃类可形成氢过氧化物，氢过氧化物分解产生自由基，会导致DOP氧化分解产生2-乙基己醇等挥发性物质；在热作用下PVC也会发生少量降解，降解产生的酸成为DOP氧化的催化剂，进一步加快DOP氧化，主要反应式如下所示。

ROOH→RO·+·OH

其中，R为羟基，R/为2-乙基己基

苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯的嵌段共聚物(SEBS)是以聚苯乙烯为末端段，以聚丁二烯加氢得到的乙烯-丁烯共聚物为中间弹性嵌段的线性三嵌段共聚物。SEBS不含不饱和双键，稳定性和耐老化性好，且具有耐温、耐候、耐臭氧氧化等优点，其脆化温度≤-60℃，最高使用温度达到149℃，受热或长期使用不释放出有毒有害或者有异味气体，可广泛应用于家用电器、汽车及机械等行业中的高档弹性体、塑料合金、胶黏剂、润滑油增黏剂、电线电缆的填充料及护套料等，是一种极有前途的热塑性弹性体。

热塑性聚氨酯(TPU)是一种新型的热塑性弹性体，具有高强度，高弹性和优良耐磨，耐油，耐低温等特性的高分子材料。从分子结构上看，TPU是一种嵌段聚合物，一般由低聚物多元醇的柔性长链构成软段，以二异氰酸酯和扩链剂构成硬段，硬段和软段交替排列，形成重复结构单元。除含有氨酯基团外，聚氨酯分子内及分子间可形成氢键，软段和硬段可形成微相区并产生微观相分离。由于TPU分子结构具有极性，与其他极性聚合物具有相容性，可用于对一些极性聚合物的共混改性。热塑性聚氨酯的分类按软段结构可分为聚酯型、聚醚型和丁二烯型，它们分别含有酯基、醚基或丁烯基。

发明内容