高弹性环保聚氯乙烯材料组合物及其制备方法和应用

摘要

本发明涉及一种高弹性环保聚氯乙烯材料组合物及其制备方法和应用。所述高弹性环保聚氯乙烯材料组合物，以重量份计，包括如下原料组分：聚氯乙烯树脂100份、稳定剂0.5～15份、加工助剂0.5～20份、改质剂1～20份、润滑剂0.1～10份、填料0.5～20份、色料0～5份，其中，所述聚氯乙烯树脂的K值为60～65；所述稳定剂为钙锌稳定剂、镁铝锌稳定剂中的至少一种。该高弹性环保聚氯乙烯材料组合物，避免了含锡或铅的稳定剂的使用的同时，保证高弹性环保聚氯乙烯材料组合物具有优异的弹性和强度性能，且色泽、光泽度佳，成本低。

权利要求

1.一种高弹性环保聚氯乙烯材料组合物，其特征在于，以重量份计，包括如下原料组分：其中，所述聚氯乙烯树脂的K值为60～65；

所述稳定剂为钙锌稳定剂和镁铝锌稳定剂；所述钙锌稳定剂和镁铝锌稳定剂的重量比为0.5～2：1～4。

2.根据权利要求1所述的高弹性环保聚氯乙烯材料组合物，其特征在于，以重量份计，包括如下原料组分：

3.根据权利要求1所述的高弹性环保聚氯乙烯材料组合物，其特征在于，所述聚氯乙烯树脂为S-65、HG-800、DG-800、TL-800、、S-1008中的至少两种。

4.根据权利要求1-3任一项所述的高弹性环保聚氯乙烯材料组合物，其特征在于，所述加工助剂为丙烯酸树脂、甲基丙烯酸类加工助剂中的至少一种。

5.根据权利要求1-3任一项所述的高弹性环保聚氯乙烯材料组合物，其特征在于，所述改质剂为MBS、ACR、ABS中的至少一种。

6.根据权利要求1-3任一项所述的高弹性环保聚氯乙烯材料组合物，其特征在于，所述润滑剂为硬脂酸钙、硬脂酸锌、N，N'-乙撑双硬脂酰胺、硬脂酸、硬脂酸丁酯、多元醇复合酸酯中的至少一种。

7.根据权利要求1-3任一项所述的高弹性环保聚氯乙烯材料组合物，其特征在于，所述填料为钛白粉、滑石粉、碳酸钙中的至少一种。

8.权利要求1-7任一项所述的高弹性环保聚氯乙烯材料组合物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将所述聚氯乙烯树脂、稳定剂、加工助剂、改质剂、润滑剂、填料和色料混合，得混合物料；

将所述混合物料先于150～180℃条件下进行剪切预塑化，挤出后再于温度130～160℃条件下塑化；成型，即可。

9.权利要求1-7任一项所述的高弹性环保聚氯乙烯材料组合物在制备装饰物中的应用。

说明书

高弹性环保聚氯乙烯材料组合物及其制备方法和应用

技术领域

[0001] 本发明涉及新材料技术领域，特别是涉及高弹性环保聚氯乙烯材料组合物及其制备方法和应用。

背景技术

[0002] 聚氯乙烯(PVC)是五大通用塑料之一，分为软、硬聚氯乙烯，其中硬质PVC已广泛应用于建材、包装材料、圣诞树等领域。欧美国家，每逢圣诞节都习惯在家庭里添置圣诞树，增加节日气氛。天然树生长速度慢，价格每年剧增，满足不了市场需求。采用PVC硬质材料制作圣诞树，其色泽、光泽度及弹性恢复等均与天然树相仿，具有逼真实用等特点。

[0003] 根据市场需求分析，市场对环保圣诞树用PVC硬质胶材料需求逐渐增大。环保圣诞树出口欧盟，需要通过RoHS、REACH标准的检测才能获准出口欧盟，同时也需要通过EN71part3的八大重金属检测。而PVC自身热稳定性差，在加工过程中需加入稳定剂，目前为保证PVC硬质材料的力学性能，采用的PVC稳定剂主要有铅盐类和有机锡类稳定剂，其中铅盐为有毒有害重金属化合物，已逐渐退出市场；有机锡稳定剂在加工过程中对环境影响大，且价格高。

发明内容

[0004] 基于此，有必要提供一种无毒环保，且色泽、光泽度、弹性和强度佳的高弹性环保聚氯乙烯材料组合物。

[0005] 一种高弹性环保聚氯乙烯材料组合物，以重量份计，包括如下原料组分：

[0006]

[0007]

[0008] 其中，所述聚氯乙烯树脂的K值为60～65；

[0009] 所述稳定剂为钙锌稳定剂、镁铝锌稳定剂中的至少一种。

[0010] 在其中一个实施例中，所述的高弹性环保聚氯乙烯材料组合物，以重量份计，包括如下原料组分：

[0011]

[0012] 在其中一个实施例中，所述稳定剂为钙锌稳定剂和镁铝锌稳定剂；所述钙锌稳定剂和镁铝锌稳定剂的重量比为0.5～2：1～4。

[0013] 在其中一个实施例中，所述聚氯乙烯树脂为SG-5、S-65、HG-800、DG-800、TL-800、TL-1000、S-1007、S-1008中的至少两种。优选为TL-800和TL-1000，所述TL-800和TL-1000的重量比为50～90：50～10，重量比优选为65～75:35～25。

[0014] 在其中一个实施例中，所述加工助剂为丙烯酸树脂、甲基丙烯酸类加工助剂(如甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸丁酯共聚物)中的至少一种。

[0015] 在其中一个实施例中，所述改质剂为MBS、ACR、ABS中的至少一种。

[0016] 在其中一个实施例中，所述润滑剂为硬脂酸钙、硬脂酸锌、N，N'-乙撑双硬脂酰胺、硬脂酸、硬脂酸丁酯、多元醇复合酸酯中的至少一种。

[0017] 在其中一个实施例中，所述填料为钛白粉、滑石粉、碳酸钙中的至少一种。

[0018] 本发明还提供所述的高弹性环保聚氯乙烯材料组合物的制备方法，包括如下步骤：

[0019] 将所述聚氯乙烯树脂、稳定剂、加工助剂、改质剂、润滑剂、填料和色料混合，得混合物料；

[0020] 将所述混合物料先于150～180℃条件下进行剪切预塑化，挤出后再于温度130～160℃条件下塑化；成型，即可。

[0021] 本发明还提供所述的高弹性环保聚氯乙烯材料组合物在制备装饰物中的应用。例如人造圣诞树等。

[0022] 与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

[0023] 本发明所述的高弹性环保聚氯乙烯材料组合物，在合理设置各原料和重量份范围的前提下，选用钙锌稳定剂、镁铝锌稳定剂中的至少一种作为稳定剂，配合特定聚合度的聚氯乙烯树脂，以在合成时获得适宜的反应速率，并防止聚氯乙烯树脂在加工过程中分解、老化，提高反应过程的稳定性，由此避免了含锡或铅的稳定剂的使用，绿色环保的同时，保证高弹性环保聚氯乙烯材料组合物的力学性能，使其具有优异的弹性和强度性能，且色泽、光泽度佳，成本低。

[0024] 本发明所述的高弹性环保聚氯乙烯材料组合物的制备方法，在一定温度下进行两次塑化，能够优化制得的高弹性环保聚氯乙烯材料组合物的力学性能，且操作简单，便于工业应用。

具体实施方式

[0025] 以下结合具体实施例对本发明的高弹性环保聚氯乙烯材料组合物及其制备方法和应用作进一步详细的说明。

[0026] 本发明实施例中采用的镁铝锌复合稳定剂，购自肇庆市森德利化工实业有限公司；钙锌稳定剂，购自德氏工贸有限公司；聚氯乙烯树脂G-5、S-65、HG-800、DG-800、TL-800、TL-1000、S-1007、S-1008，购自台湾百达精密化学股份有限公司，K值为60或65。

[0027] 实施例1

[0028] 本实施例一种高弹性环保聚氯乙烯材料组合物，其包括如下原料组分：

[0029]

[0030]

[0031] 上述高弹性环保聚氯乙烯材料组合物的制备方法，包括如下步骤：

[0032] 第一步：按照所述质量份数比称取各种原料；

[0033] 第二步：将所述PVC、稳定剂、加工助剂、改质剂、润滑剂、填料和色料加入到热搅拌机中，充分混合5～10min；

[0034] 第三步：第二步混合均匀的物料经温度150～180℃星行螺杆挤出机，剪切预塑化后挤出，在温度130～160℃开炼机进一步塑化，再压延机压片成型，拉伸机引出、冷却定型、收卷，得到PVC硬质材料，可用作环保圣诞树叶。

[0035] 实施例2

[0036] 本实施例一种高弹性环保聚氯乙烯材料组合物，其包括如下原料组分：

[0037]原料 质量份
PVC树脂(S-65) 100
镁铝锌复合稳定剂 1.4
加工助剂(甲基丙烯酸类) 2.0
改质剂(ACR) 4.0
润滑剂(N，N'-乙撑双硬脂酰胺) 0.45
填料(滑石粉) 6.2
色料 0.6

[0038] 上述高弹性环保聚氯乙烯材料组合物的制备方法同实施例1。

[0039] 实施例3

[0040] 本实施例一种高弹性环保聚氯乙烯材料组合物，其包括如下原料组分：

[0041]原料 质量份
PVC树脂(HG-800) 100
镁铝锌复合稳定剂 2.0
加工助剂(丙烯酸树脂) 1.1
改质剂(ACR) 4.5
润滑剂(硬脂酸锌) 1.8
填料(碳酸钙) 11
色料 0.1

[0042] 上述高弹性环保聚氯乙烯材料组合物的制备方法同实施例1。

[0043] 实施例4

[0044] 本实施例一种高弹性环保聚氯乙烯材料组合物，其包括如下原料组分：

[0045]原料 质量份
PVC树脂(DG-800) 100
镁铝锌复合稳定剂 2.5
加工助剂(甲基丙烯酸树脂) 1.6
改质剂(MBS) 3.0
润滑剂(多元醇复合酸酯) 1.5
填料(钛白粉) 11
色料 0.1

[0046] 上述高弹性环保聚氯乙烯材料组合物的制备方法同实施例1。

[0047] 实施例5

[0048] 本实施例一种高弹性环保聚氯乙烯材料组合物，其包括如下原料组分：

[0049]

[0050]

[0051] 上述高弹性环保聚氯乙烯材料组合物的制备方法同实施例1。

[0052] 实施例6

[0053] 本实施例一种高弹性环保聚氯乙烯材料组合物，其包括如下原料组分：

[0054]

[0055] 上述高弹性环保聚氯乙烯材料组合物的制备方法同实施例1。

[0056] 实施例7

[0057] 本实施例一种高弹性环保聚氯乙烯材料组合物，其包括如下原料组分：

[0058]

[0059]

[0060] 上述高弹性环保聚氯乙烯材料组合物的制备方法同实施例1。

[0061] 实施例8

[0062] 本实施例一种高弹性环保聚氯乙烯材料组合物，其包括如下原料组分：

[0063]原料 质量份
PVC树脂(S-1008) 100
镁铝锌稳定剂 15
加工助剂(丙烯酸树脂) 0.5
改质剂(ACR) 20
润滑剂(多元醇复合酸酯) 10
填料(钛白粉) 0.5
色料 0

[0064] 上述高弹性环保聚氯乙烯材料组合物的制备方法同实施例1。

[0065] 对比例1

[0066] 本对比例一种聚氯乙烯材料组合物，其包括如下原料组分：

[0067]

[0068]

[0069] 上述聚氯乙烯材料组合物的制备方法同实施例1。

[0070] 对比例2

[0071] 本对比例一种聚氯乙烯材料组合物，其包括如下原料组分：

[0072]原料 质量份
PVC树脂(S-1008) 100
有机锡稳定剂 2.5
加工助剂(甲基丙烯酸树脂) 1.6
改质剂(MBS) 3.0
润滑剂(多元醇复合酸酯) 1.5
填料(钛白粉) 11
色料 0.1

[0073] 上述聚氯乙烯材料组合物的制备方法同实施例1。

[0074] 对比例3

[0075] 本对比例一种聚氯乙烯材料组合物，其包括如下原料组分：

[0076]原料 质量份
PVC树脂(S-1008) 100
有机锡稳定剂 1.6
加工助剂(甲基丙烯酸树脂) 1.6
改质剂(MBS) 3.0
润滑剂(多元醇复合酸酯) 1.5
填料(钛白粉) 11
色料 0.1

[0077] 上述聚氯乙烯材料组合物的制备方法同实施例1。

[0078] 对比例4

[0079] 本对比例一种聚氯乙烯材料组合物，其包括如下原料组分：

[0080]原料 质量份
PVC树脂(S-1008) 100
丙烯酸树脂 1
镁铝锌复合稳定剂 2.5
环氧大豆油 3
加工助剂(甲基丙烯酸树脂) 1.2
改质剂(ACR) 3.5
润滑剂(多元醇复合酸酯) 1.5
填料(钛白粉) 11
色料 0.1

[0081] 上述聚氯乙烯材料组合物的制备方法同实施例1。

[0082] 实施例1-8对比例1-4产品的性能测试，结果如下表所示：

[0083]

[0084]

[0085] 以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

[0086] 以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。