[发明专利]高流动性硬质聚氯乙烯材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及聚合物技术领域，更具体地说是涉及高流动性聚氯乙烯材料及其制备方法。

技术背景

聚氯乙烯Poly(vinyl chloride)，是世界上最早实现工业化的通用热塑性塑料。PVC具有许多优异性能，如：耐化学腐蚀性能好，抑烟、阻燃性能好，性价比高等，被广泛的应用于建筑、交通、电力、包装、医用、农业等领域。但聚氯乙烯熔体粘度大、流动性差、对加工工艺和设备要求高、能耗大，难以在大型薄壁制品及复杂结构件领域实现其高性能、低成本应用价值。这是迄今为止一直困扰PVC发展的难题。

为了提高PVC的熔体流动性能，将氯乙烯与醋酸乙烯、丙烯酸酯、乙烯、丙烯、N-取代马来酰亚胺等进行共聚是比较有效的方法，但这需要在高压反应釜等特殊设施的辅助下，以毒性较大的氯乙烯为反应物，在较为严苛的反应条件下才能完成，因而较难在市场上推广应用。在实际生产过程中常采用加入增塑剂来改善其流动性。但增塑剂的加入，往往会导致PVC的耐热性及力学性能等相关性能大幅度下降。

共混改性相对于化学改性而言可在常规加工设备中进行，反应条件温和，操作简单易行，因而在降低PVC熔体粘度，提高流动性的研究中也被大量尝试。如吴波震发现PVC共混入ABS，可提高熔体流动速率，降低表观粘度。H.S.Moon等研究指出PVC/SAN和PVC/α-MSAN共混合金与PVC相比较，平衡扭矩下降，降解时间变长，熔体流动速率提高。TPU、PA、稀土聚酯、液晶聚合物、超支化聚酯等也被用以改善PVC的熔体流动性。但ABS由于自身的熔体粘度也比较大，因而对PVC流动性改善的能力有限。SAN类聚合物虽能大幅度降低PVC的熔体粘度，提高其流动性，但因与PVC相容性差，会使制品的力学性能等遭受较大损失。TPU、PA与PVC之间加工温度差距大；稀土聚酯、液晶聚合物、超支化聚酯等原辅材料稀缺、生产工艺复杂、制造难度大，产品成本高，难以在PVC工业中大规模使用。

发明内容：

针对硬质PVC材料流动改性的技术现状及其不足，本发明的目的旨在提出一种高流动性硬质PVC材料及其制备方法，以解决现有硬质PVC材料的熔体粘度过大，流动性差，加工温度高，效率低，能耗大，难以在大型薄壁制品及复杂结构件中得以应用的问题。

本发明的基本思路是，选用特定结构的热熔胶用固体润湿剂与PVC构成相互作用体系，实现对PVC熔体粘度进行改善的目的。该固体润湿剂与PVC具有良好的相容性，在提高PVC熔体流动性的同时，终产品的力学性能也得到改善，耐热性能得以保持。

实现本发明上述目的的具体技术方案如下：

高流动性硬质聚氯乙烯材料的组成成分以重量份计，主要包括聚氯乙烯树脂100phr、固体润湿剂1～25phr、加工助剂1～3phr、热稳定剂2～4phr和润滑剂0.2～1phr，其中，固体润湿剂具有如下结构：

上述结构式中，R与R’分别为H、(CH₂)n、-OH中的某一个，其中n为整数1～5。

在本发明的上述技术方案中，所述固体润湿剂优先选用武汉艾迪雅科技有限公司生产的、型号为ADY-802的热熔胶用固体润湿剂。该固体润湿剂是一种多环化合物，熔融粘度低，和绝大多数极性高分子树脂具有良好的相容性，熔融状态下对绝大多数极性表面都具有良好的润湿性能，添加入热熔胶体系中，可以显著地消除弱边界层，从而提高粘接强度。其外观为淡黄色至无色透明固体，熔融粘度300cp，软化温度80～100℃，在密闭状态、避光下可储存6个月。

在本发明的上述技术方案中，所述加工助剂优先选自ACR类加工助剂。

在本发明的上述技术方案中，所述热稳定剂优先选自有机锡、三盐基硫酸铅、硬脂酸铅和Ca－Zn复合稳定剂。

在本发明的上述技术方案中，所述润滑剂优先选自EBS、褐煤酸酯、氧化聚乙烯和硬脂酸。

本发明提供的上述高流动性硬质聚氯乙烯材料可通过下述方法来制备：