[发明专利]一种聚氯乙烯浮雕型材的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种PVC浮雕型材的制备方法，属于功能高分子材料的制备与改性领域。

背景技术

聚氯乙烯（PVC）是四大通用塑料之一。目前，其全球的产能已逼近4000万吨/年。在建筑、矿山开采、室内装潢、电线电缆等民用及军事领域均有着广泛应用。根据其中增塑剂用量的不同，人们往往将PVC分为硬质、半硬质及软质PVC材料。一般而言，随其中增塑剂用量的增加，PVC材料的强度、刚度及硬度将明显下降，但其伸长率及抗冲击性能会有大幅度的提高，表明此类材料抗冲击性能的提高是建立在牺牲其强度和刚度的基础上的。

在很多场合，人们往往希望PVC材料在具有优异强度、刚度的同时又兼具良好的抗冲击性能，特别是低温抗冲击性能。具有核壳结构的丙烯酸酯接枝橡胶弹性体（ACR）及能在PVC基体中形成网络结构的氯化聚乙烯(CPE)的出现使得人们的这一想法能够很好地实现，即通过采用ACR或CPE对PVC进行改性即可使PVC在保证具有较高强度及刚度的同时又具有良好的抗冲击性能。因此，此类ACR或CPE改性的PVC复合材料已被广泛应用于硬质PVC型材、管材等领域。需要特别指出的是，ACR类核壳结构增韧剂在改善PVC复合材料抗冲击性能的同时还可以改善PVC的热塑性能及耐候性能，是美国、欧洲、日本等发达国家和地区广泛采用的PVC抗冲击改性方式，而国内主要仍以CPE为主。究其原因，ACR在生产时必须先聚合得到具有交联结构的聚丁二烯类橡胶内核，然后再通过接枝聚合的方式将甲基丙烯酸甲酯等硬单体接到橡胶粒子的表面而成为壳层。因此，必然存在生产工艺相对复杂、技术难度大、成本高昂等缺陷。对于CPE类抗冲击改性剂而言，虽然其价格相对低廉，但此类抗冲击改性剂并不具备能改善PVC塑化性能及抗老化性能这样的优点。因此，其使用过程中一般还需要与一定量的ACR进行复配才能满足实际需求。此外，CPE在生产过程中所涉及的有毒有害气体排放等环境问题也是不得不考虑的。

针对以上两种抗冲击改性剂的不足，开发一款价格相对低廉、环境污染小、功能广泛的新型抗冲击改性剂及用此类改性剂进行改性的PVC型材十分必要。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术不足而提出的一种PVC浮雕型材的制备方法，其特点将废旧橡胶粉进行表面接枝聚合改性，然后将表面接枝改性后的橡胶粉按一定比例与PVC及加工助剂混合均匀，最后再通过双螺杆挤出机、牵引及定型设备得到废旧橡胶粉增韧的PVC浮雕型材。

本发明由以下技术措施实现，其中原料份数除特殊说明外均为质量份数。

PVC浮雕型材的制备方法：

1. 一种PVC浮雕型材的制备方法，其特点是该浮雕型材的制备包括以下步骤：

(1) 将直径为40~200目的废旧橡胶粉在碱性有机溶剂中活化处理1~10小时；

(2) 将活化处理后的橡胶粉、引发剂、分散剂及功能单体按质量比10~100:0~10:0~2:10~100自由基聚合2~10小时，得表面接枝改性橡胶粉；

(3) 将聚氯乙烯（PVC）、表面接枝改性橡胶粉、加工助剂及填料按质量比100:0~20:0~20:0~100于高速搅拌机中混合均匀，冷却至常温得PVC干粉料；

(4) 将上述混合均匀的PVC干粉料于挤出机挤出成型，即得具有特定横截面积的PVC浮雕型材；

2. 按照权利要求1所述一种PVC浮雕型材的制备方法，其特征在于废旧橡胶粉为废旧氯丁橡胶轮胎粉、废旧丁苯橡胶轮胎粉、废旧丁苯-氯丁复合橡胶轮胎粉、废旧乙烯-醋酸乙烯酯（EVA）共聚物鞋底粉、废旧乙烯-丙烯共聚物鞋底粉、废旧聚氨酯鞋底粉、废旧海绵粉中的至少一种；

3. 按照权利要求1所述一种PVC浮雕型材的制备方法，其特征在于碱性有机溶剂为丙酮、丁酮、环己酮、二甲基甲酰胺（DMF）、二甲基乙酰胺（DMAC）、丙酮-氢氧化钠溶液、丁酮-氢氧化钠溶液、环己酮-氢氧化钠溶液、DMF-氢氧化钠溶液、DMAC-氢氧化钠溶液、丙酮-氢氧化钾溶液、丁酮-氢氧化钾溶液、环己酮-氢氧化钾溶液、DMF-氢氧化钾溶液、DMAC-氢氧化钾溶液、甲苯-丙酮-氢氧化钠溶液、甲苯-丙酮-氢氧化钾溶液、二甲苯-丙酮-氢氧化钠溶液、二甲苯-丙酮-氢氧化钾溶液中的至少一种；

4. 按照权利要求1所述一种PVC浮雕型材的制备方法，其特征在于引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、过氧化二苯甲酰、过氧化二异丙苯、过氧化二碳酸酯、过氧化氢、过硫酸钾、过硫酸铵中的至少一种；