[发明专利]高强度耐候性的改性聚氯乙烯材料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种高强度耐候性的改性聚氯乙烯材料及其制备方法。

聚氯乙烯(PVC)由于存在光、热稳定性和耐寒性差、弹性低、综合强度不高低分子增塑剂易迁移等缺陷，限制了它在高技术领域中的应用，随着高分子材料加工技术的发展，尤其是填充、共混、增强等手段的出现，国内外已能够制备出性能范围宽广的系列配混料，扩大了它们在汽车工业上的应用，据报道，日本信越公司和英国ICI公司针对汽车应用的具体要求，开展了几十种PVC系列配混料(挤出级或注射级)，大量用于汽车内外装饰、密封条、侧罩、汽油管等方面，德国HAPPICH公司开发的汽车防擦条用料已有成熟工艺，品种和现代化生产手段，这种混配料已在德国轿车上得到广泛采用。

目前我国汽车工业也正在兴起，独创合资汽车生产厂已遍及全国，各地对于塑料中PVC材料的需求正在迅速增长，但是由于现有市场PVC材料性能尚不够理想，目前只限于解决汽车内饰件，用于防擦条部件和原料全部需要进口，就上海桑塔纳(Santana)轿车防擦条材料而言，92年以前基本上用的是国外的产品，每年要支付大量外汇，产品成本较高。

本发明的目的在于克服现有聚氯乙烯(PVC)材料存在的不足，为使其国产化提供一种适合车用防擦条专用料——高强度耐候性的改性聚氯乙烯材料，该材料要求有高的刚韧平衡性和优良的耐寒、耐热、耐光、抗化学腐蚀等特性。

实现本发明的技术方案是：

1、高强度耐候性的改性聚氯乙烯材料组成的重量份数为：

聚氯乙烯，疏松型、K值60～75      100

抗氧剂双酚A                      0.2～0.5

增塑剂邻苯二甲酸酯               40～60

环氧大豆油                       2～5

钡—锌复合稳定剂                 2～5

润滑剂硬脂酸                     0.1～0.5

光稳定剂受阻胺                   0.1～0.4

光稳定剂苯并三唑                 0.1～0.4    

炭黑                             0.5～1.0

二氧化钛                         0.1～0.3

表面处理的碳酸钙      15～30

香精                  0.03～0.09

在上述配方中，为克服原技术之不足，设计了光氧稳定体系，对填料碳酸钙选择了合适的钛酸酯偶联剂进行表面处理，并增加了颜色调节剂、二氧化钛类和气味调节剂香精类。

2、高强度耐候性改性PVC材料配制方法

(1)碳酸钙表面处理：将重质碳酸钙放入热混合机中，加热至一定温度保温适当时间，加入钛酸酯偶联剂进行表面处理，10～20分钟后出料待用，勿使碳酸钙吸湿。

(2)改性PVC混配，将PVC与酚类抗氧剂双酚A放入热混合机中，加热至70～85℃时，缓慢加入稳定剂和增塑剂，待温度升到85～95℃时，加入硬酯酸和光稳定剂，再升温至100～115℃时，加入经过(1)处理的碳酸钙和炭黑及颜色调节剂二氧化钛、气味调节剂香精，继续加热至120～135℃时，停止加热，将物料排入冷混机中，使其冷却至室温，再将物料排放到贮料罐中。

(3)改性PVC挤出工艺：选用异向双螺杆挤出机和塑料造粒辅机进行挤出造粒。设备各部件操作温度分别为：机筒、模头加工温度为150～180℃，螺芯为60～80℃。螺杆转速为10～25转/分。在挤出过程中及时调整温度以满足PVC材料的加工工艺。

本发明与现有PVC材料相比有如下特点：

1、本发明在配方中增加了光氧稳定体系，对填料—碳酸钙选用了合适的钛酸酯偶联剂进行了表面处理，还增加了颜色和气味调节剂，使PVC材料性能得到明显改善。实现了车辆防擦条专用料国产化。

2、本发明改性PVC材料光稳定性优良。氙光照射1000小时后，本发明产品(国产料)色牢度＞4.5级，进口级≤4.5级。

3、本发明改性PVC材料力学性能刚韧平衡好。在硬度相近的情况下(邵氏硬度A90±5)，断裂伸长率：本发明产品(国产料)300～400％，进口料280～340％。    

4、本发明改性PVC材料成本低，本产品(元/吨)低于20000，进口料(元/吨)27000～28000，为国家节约了大量外汇，并降低了引进汽车的生产成本。