[发明专利]一种改性聚氯乙烯塑料的制备方法、制品及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及高分子材料改性技术领域，特别地涉及到一种PVC改性材料的制备方法、PVC改性材料及其应用于电线电缆。

背景技术

工程塑料具有优异的性能，也符合节能环保的潮流，今年来工程塑料被广泛应用于电子电气、汽车、建筑、办公设备、机械、航空等行业，以塑代钢已成为国际流行趋势。工程塑料已成为当今世界塑料工业中增长速度最快的领域，其发展不仅对国家支柱产业和现代高新技术产业起着支撑作用，同时也推动传统产业改造和产品结构的调整。中国工程塑料工业历经10年发展，成果丰硕，已逐步形成了具有树脂合成、塑料改性与合金、加工应用等相关配套能力的完整产业链。PVC是常见的工程塑料之一，PVC具有热塑性，不溶于水、汽油和乙醇，在醚、酮、氯化脂肪烃和芳烃中溶胀或溶解，耐腐性强、介电性能良好，不仅具有质量轻的特点，而且还具有强度高、耐油、耐化学药品、电器性能优良等特点，而且还具有强度高、耐油、耐化学药品、电器性能优良等特点，因此被可以应用于电线的外料。

PVC电缆料作为现今行业中用量最大的电缆料系统，其品种繁多，如：(1)柔软交联PVC电缆料；(2)PVC透明电缆料，缺点是透明持久性差，放置时间长有发糊、发雾现象和不同程度的氧化。(3)热塑弹性体。PVC的最大缺陷是热稳定性差，在100℃即开始分解并放出氯乙氢，当温度超过150℃后分解更加迅速。PVC的Tg为87℃左右，熔融温度约为210℃，加工成型一般要求在熔融状态下进行，聚氯乙烯因受热分解，给加工造成困难。聚氯乙烯分解后放出氯化氢，使主链产生双键。双键属于不稳定结构，可进一步分解或交联，使聚氯乙烯力学性能下降。同时还伴有颜色变化，严重影响产品质量。聚氯乙烯韧性差，受冲击后易脆裂，缺口冲击强度只有2.2kg/平方，影响使用性能。聚氯乙烯耐低温性差，硬质聚氯乙烯使用温度一般不得低于-15℃，软质聚氯乙烯也只有-30℃。超过使用极限温度，聚氯乙烯制品迅速变硬变脆，以致无法使用。人们通常通过改性技术来提高PVC的性能缺陷。目前，PVC的改性方法有：共混改性、共聚改性等。PVC的共混改性指在聚氯乙烯相内混炼导入异种高分子相-高聚物共混熔是一种简便而有效的改性方法。聚氯乙烯的改性可以分为化学改性和物理改性。化学改性是对PVC进行接枝，使PVC链段上增加柔性基团。化学改性的优点是增韧改性效果显著，不足之处是要经过复杂的化学反应，技术含量高，对工艺、设备有更多要求。物理改性是在基体树脂中引入其他种类的树脂或无机物质，各组分之间通过其自身相容性或加入增容剂后形成具有一定强度的界面，当其共混体系受到冲击弯曲时，界面处会产生相与相的分离而吸收大量的能量，从而提高基体材料的性能。

物理共混较常采用的方法一般为熔体混合法。熔体混合法是在高温剪切作用下将两种或两种以上的高分子树脂体系或高聚物树脂与无机物质均匀地混合在一起，这一过程不仅有简单的物理意义上组分之间的重新分布与分散，还伴有组分高分子链中化学链的断裂与重新组合，最终形成的共混体系往往由于两种树脂的协同效应和化学反应而具有十分优异的性能，从而制备高强度的复合材料。

聚合物共混物的性能与聚合物之间的相容性有极大的关系，在聚合物共混中，相容是个很重要的因素，决定了两种不同的聚合物是否能通过共混得到更好的聚合物合金。相容性和相容范围是其主要标准。相容性太差，两相的粘合力不足，在使用过程易出现分层开裂等现象，导致共混物的性能下降或不稳定；相容性过好时，分散相相畴尺寸很小，甚至难于形成均相体系，也不会产生好的增韧效果。

综上所述，本发明要克服的技术问题为：提供一种共混改性PVC的方法，克服PVC和增韧剂共混相容性差的技术难题，并提供一种改性的聚氯乙烯塑料，使其具备高耐磨耐刮、高阻燃、抗紫外线、宽的耐温区限、手感柔和等特性。

发明内容

本发明采用共混改性技术——聚酯类可塑剂、氢化丁腈橡胶、聚氯乙烯(PVC)及多组分助剂共混改性技术改性PVC。PVC与多种助剂共混相熔使得共混物兼备了聚酯类可塑剂、氢化丁腈橡胶耐温性能，而解决目前PVC材料韧性差、耐温性能差的性能缺陷，通过添加阻燃剂和抗氧化剂等助剂提高其阻燃性能和抗老化性能，尤其是应用电线外被料的技术难点。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案为：

一种改性聚氯乙烯塑料制备方法，包括使用双螺杆挤出机，具体地，包括以下工艺步骤：

(1)称量原料：称取聚氯乙烯树脂粉、可塑剂、氢化丁腈橡胶、稳定剂、阻燃剂、润滑剂；