[发明专利]无机矿物材料硅灰石替代MBS树脂应用于PVC片材的方法

说明书

本发明公开了一种无机矿物材料硅灰石替代MBS树脂应用于PVC片材的方法，MBS树脂和改性硅灰石粉体的合计总量占PVC树脂质量的20％，MBS树脂可部分或全部替换为改性硅灰石粉体。新的工艺方法使PVC制品的耐候性显著提高，同时力学性能得到改善，并增强了流动性能；工艺简单且参数易于控制，利于实现产业化。工艺过程促进了物料塑化进程，改善了片材热成型性；添加硅灰石的新制品的力学性能优于全部添加MBS树脂的PVC片材，且成本大幅度下降；添加硅灰石的PVC片材用于包装材料中，磨砂材质，其独特的哑光性质具有很好的遮光性能，对药品及其他商品的保存具有极佳效果。

技术领域

本发明涉及一种无机矿物材料硅灰石替代MBS树脂应用于PVC片材的方法，属于高分子材料高性能化改性和加工技术领域。

背景技术

聚氯乙烯(PVC)应用广泛，纯PVC片材树脂材料性脆，耐热性差，脆化点仅为-50～60℃，软化点为75～85℃；抗冲击性能也很低，降低温度时迅速变硬变脆，受冲击时极易脆裂，纯硬质PVC片材的缺口抗冲击强度只有3-5kJ/m²，不能满足当前市场产品的力学性能要求，故当前的PVC片材产品加工过程中都需要加入一定量的助剂来提高抗冲击性能。甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元接枝共聚物(MBS)是一种常用的抗冲改性剂，通过加入MBS树脂可以达到增韧硬质片材的效果，但MBS树脂含有不饱和结构的丁二烯，易受氧和紫外线的作用而老化，故耐候性较差，抗冲击性能的改善也很有限。

硅灰石，化学成分CaSiO₃，是一种三斜晶系偏硅酸盐矿物，为天然针状无机矿物，具有无毒无味、无害、零石棉、高温稳定等特性，吸水率和吸油率极低，耐酸耐碱、耐候性极好。硅灰石产品的纤维长而易分离，含铁量低，白度高，主要用作高聚物基复合材料的增强填料，在塑料、橡胶、陶瓷、涂料、建材等行业被广泛应用。因其具有良好的绝缘性、耐磨性，以及较高的折光率，是塑料、橡胶制品较好的填充材料。高聚物复合材料添加硅灰石以后，冲击强度明显提高，硅灰石的加入还可以增强流动性以及改善抗拉强度、冲击强度、线性拉伸及模收缩率。

发明内容

针对以上现有技术中存在的问题，本发明选用储量丰富、价廉易得的硅灰石作为替代MBS树脂的原料，无机矿物材料硅灰石替代MBS树脂应用于PVC片材的方法包括如下步骤：

S1、取CaSiO₃质量含量为75-98％，粒度X₅₀为2-10um，长径比为6-20:1的硅灰石微纳米粉体加入其质量1-3％的改性助剂，改性温度控制在40-90℃范围内，改性时间为15-25min；所述硅灰石粉体的改性助剂为硅烷偶联剂、硬脂酸、钛酸酯的至少一种。

S2、将步骤S1所得改性硅灰石粉体配合其它原料，按质量份包括：PVC树脂100份、MBS树脂0-12份、改性硅灰石粉体8-20份、稳定剂2.0-3.5份、PE蜡0.1-0.3份、氯化聚乙烯2.0-4.0份、润滑剂2-8份、高压聚乙烯0.4-0.7份；所述MBS树脂和改性硅灰石粉体的合计总量占PVC树脂质量的20％，所述MBS树脂可部分或全部被替换为改性硅灰石粉体；所述润滑剂为脂肪酸酰胺合成润滑剂，所述稳定剂为钙锌复合稳定剂和有机锡稳定剂中的一种。

S3、将步骤S2原料和助剂加入高速混合机进行分散混合，所述高速混合机以350-750rpm的搅拌速度混合10-55min；混合均匀的物料送入到密炼机中进行预塑化；然后输送到挤出机，经过20-30min反复混炼塑化后，滤出异物并输送到压延机，经压延辊压延成型；

S4、将步骤S3所得的压延成型的料胚再经过连续压延进一步塑炼，并压延成0.3-1.0mm厚度的薄膜，然后经剥离辊引出，再经冷却、测厚、卷取得到制品。

本发明优选为所述MBS树脂和改性硅灰石粉体的合计总量占PVC树脂质量的20％，所述MBS树脂质量的14％被替换为改性硅灰石粉体。