[发明专利]高抗老化高抗冲击的单包型纳米级PVC复合助剂及其制法和用途

说明书

技术领域

本发明涉及一种塑料改性剂及其制备方法和用途，特别是涉及一种单包型纳米级PVC高抗老化、高抗冲击改性剂及其制备方法和它在PVC型材、板材、管材中的应用。

背景技术

目前，我国塑料门窗生产已经上升到世界首位，年产量高达25～30万吨，型材生产工厂逾千家。多年来在门窗及其型材的生产方面有两点长期困扰着厂家：

其一，门窗型材的抗冲击性能差，特别是低温冲击性能差。而且由于PVC树脂缺口敏感性强，因此缺口冲击强度波动较大，绝对数值偏低，以致各型材生产厂家型材的冲击性能长期处于达标边缘，尤其是以前国家标准采用GB8814-88单V缺口样条，测试时摆锤直接冲击在缺口正中处，故冲击强度值很低，尽管GB8814-88标准型材的常温冲击性能订为＞12.7kJ/m²，仍难于达标。新标准GB8814-98降低标准，采用双V缺口标准样条，测试时摆锤冲击力位于两缺口中间的平面，因而冲击强度绝对数值表面上已大幅提升。虽然新标准常温冲击强度标准订为＞32～40kJ/m²，表面看起来各型材生产厂基本上已解决达标问题，但型材的冲击性能未能得到本质上的改进和提高。

其二，型材的老化性能亦是所有型材生产厂家及用户最为关注的指标。但是，由于型材的老化性能是通过测试型材经人工或自然老化后型材的剩余冲击强度而确定，因此各型材生产厂的型材老化性能也相应偏低，不尽理想，同样亦处于达标边缘。

此外，由于PVC型材所用助剂较多，通常为7～8种，有时甚至多达10种助剂，由于各种助剂质量的波动与称量的误差常常会导致型材质量的波动，难于控制，甚至造成大量不合格品，同时也增加了型材生产厂工艺上的难度，因此，PVC型材的生产工艺往往比较复杂，质量也容易波动。

发明内容

本发明的目的是提供一种高抗老化、高抗冲击的单包型纳米级PVC复合助剂，所述的单包型复合助剂实质上就是将润滑剂、加工助剂、着色剂(颜料)、抗老化剂、稳定剂、填充料、增韧剂和抗冲改性剂等复合包裹在一起，它只需按比例与PVC树脂混合后即可直接挤出合格的型材。因此，对于生产PVC树脂的工厂而言，这种单包型复合助剂大大简化了工艺操作。

本发明的高抗老化、高抗冲击的单包型纳米级PVC复合助剂按照重量比例(以PVC为100份时)(简称phr，下同)计主要包括下列组分：

a：8～18份纳米级抗冲击改性剂组分，该改性剂由纳米级碳酸钙经水和弹性体胶乳或长链脂肪酸处理后制得(参见本人前一专利申请：CN02120913.8)；

b：6～12份氯化聚乙烯(CPE)。

上述a组分的纳米级抗冲击改性剂组分中纳米级碳酸钙粒径可以为20～100nm，优选为70nm；纳米级抗冲击改性剂的含量优选为15份；上述b组分的CPE氯含量可以为35％，其在组合物中的含量优选为9份。

本发明的单包型纳米级PVC改性剂还可以包括1～6份的丙烯酸酯类(ACR)改性剂组分c，其中所述的ACR可以选取美国Rohm Hass公司生产的下列之一种：KM323-B，KM334，KM355，优选为KM323-B，其含量优选为3份。

此外，本发明的单包型纳米级PVC复合助剂还可以包括下列组分：

d：2份丙烯酸酯类加工助剂；

e：4份二氧化酞(TiO₂)；

f：3.5份稀土复合稳定润滑剂。

上述d组分的丙烯酸酯类加工助剂可以选自苏州安利化工厂的ACR401型加工助剂；上述f组分的稀土复合稳定剂可以选自高科达公司的稀土复合稳定润滑剂GKD9901。

本发明的另一目的是提供上述组合物的制备方法。

本发明的单包型纳米级PVC复合助剂可以采用如下方法制备：所述的纳米级抗冲击改性剂组分a由纳米级碳酸钙经水和采用带有羧基的弹性体胶乳或长链脂肪酸处理后制得(见本人前一专利申请：CN 02120913.8)。所得到的纳米级抗冲击改性剂组分a与其它组分一起按比例称量后放入高速搅拌混合器(比如意大利进口的VALTORTA Biescia 500L混合器)中，高速(优选1400rpm)搅拌10分钟，温度自动上升至105℃±5℃，然后排放至冷却混合器中，冷却至40℃后，即制成本发明的单包型复合助剂。