[发明专利]一种适用于中小管径高速生产的PVC组合物及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种适用于中小管径高速生产的PVC组合物及其制备方法和应用。本发明的PVC组合物，包括如下组分：PVC，碳酸钙，二氧化钛，钙锌热稳定剂，改性气相二氧化硅，端羟基己二酸季戊四醇酯，高支化度微氧化聚乙烯蜡；所述高支化度微氧化聚乙烯蜡的支化度为50～60甲基数/1000个碳原子，酸值为10～20mgKOH/g；所述改性气相二氧化硅为硅烷偶联剂修饰的气相二氧化硅。通过改性气相二氧化硅、端羟基己二酸季戊四醇酯、高支化度微氧化聚乙烯蜡和钙锌热稳定剂等组分的协同增效作用，有效避免了PVC材料在高速生产的情况下组分析出、过度塑化的问题，使得制得的中小管径PVC管材外观良好，且具有优异的综合性能。

技术领域

本发明涉及PVC热稳定剂技术领域，更具体的，涉及一种适用于中小管径高速生产的PVC组合物及其制备方法和应用。

背景技术

PVC管道具有优异的阻燃性、耐磨性、耐化学腐蚀性、力学性能、电绝缘性等优点，在工业、建筑、市政、农业等领域得到了广泛应用。PVC分子链中叔氯、叔氢结构的键能较低，极易脱除HCl产生自由基，造成PVC在O₂、高温、光照条件下会降解老化；并且PVC树脂的分解温度为130℃左右，但PVC树脂成型温度在180℃以上，因此，为了实现PVC树脂的可加工性，需要在PVC材料体系中加入热稳定剂。

一般来说，管径200mm以下的PVC管道可以称为中小管径PVC管道，对于中小管径PVC管道的工业化生产线速一般最快只能达到6～8m/min。为了保证生产效率、获得更高的产能，可以采用口模多腔挤出的生产方式，以提高生产线速。但是由于模具结构复杂、在较高的生产线速下模具中的压力过高，易导致PVC熔体的过度塑化，进而降低PVC管材的综合性能。与此同时，模具中的高熔体压力还加剧了热稳定剂的析出。

中国专利申请CN 112940412 A公开了一种高速挤出PVC-U排水管材应用钙锌稳定剂，包括硬脂酸锌、硬脂酸钙、沸石、抗氧剂、协同热稳定剂、高端润滑剂、多元醇和特定的金属皂化合物。但该现有技术并未公开具体的协同热稳定剂、高端润滑剂和特定的金属皂化合物的种类，也未公开其生产线速具体数值。中国专利申请CN103570973A公开了一种高速挤出的钙锌复合稳定剂，包括聚羧酸多元醇酯、硬脂酸锌、硬脂酸钙、水滑石、4A沸石、内润滑剂、外润滑剂等组分，获得了与复合铅盐相当的生产线速。但其组分中含有大量的水滑石和4A沸石，这些未改性的无机物与PVC的相容性较差，容易析出。此外，生产线速仅能达到与复合铅盐相当的程度，且仍无法解决多腔口膜挤出过程中塑化程度过高的风险。

因此，需要开发出一种适用于中小管径高速生产的PVC组合物。

发明内容

本发明为克服上述现有技术所述的高速生产时PVC熔体过度塑化、热稳定剂析出的缺陷，提供一种适用于中小管径高速生产的PVC组合物，在14～16m/min生产线速下，能够保持合理的塑化程度，且热稳定剂不会析出。

本发明的另一目的在于提供上述PVC组合物的制备方法。

本发明的另一目的在于提供上述PVC组合物在制备中小管径PVC管材中的应用。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种适用于中小管径高速生产的PVC组合物，包括如下重量份的组分：

PVC 80～100份，

碳酸钙5～30份，

二氧化钛1～3份，

钙锌热稳定剂5～10份，

改性气相二氧化硅0.1～1份，

端羟基己二酸季戊四醇酯0.1～1份，

高支化度微氧化聚乙烯蜡1～5份；