反应挤出生产双组份接枝改性聚氯乙烯塑料及其制备方法

摘要

本发明公开了一种反应挤出生产双组份接枝改性聚氯乙烯塑料及其制备方法，该改性聚氯乙烯塑料是由以下重量份的组份组成：PVC树脂95～105重量份；复合稳定剂5～9重量份；增塑剂15～35重量份；润滑剂1～5重量份；硬脂酸0.2～0.8重量份；二苯基甲烷二异氰酸酯15～25重量份；乙二醇15～20重量份；甲基丙烯酸甲酯3～8重量份；偶氮二异丁腈0.2～0.8重量份。。本发明反应挤出生产双组份接枝改性聚氯乙烯塑料具有优异的低温性，抗冲击强度性能，可用于制备高质量的电缆绝缘或护套。

说明书

技术领域

本发明属于化工领域，具体涉及一种反应挤出生产双组份接枝改性聚氯乙烯塑料及其 制备方法。

背景技术

聚氯乙烯塑料是由氯乙烯单体聚合而成的，是常用的热塑性塑料之一。它的商品名称 简称为“氯塑”，英文缩写为PVC。纯聚氯乙烯树脂是坚硬的热塑性物质，其分解温度与 塑化温度极为接近，而且机械强度较差。因此，无法用聚氯乙烯树脂来塑制产品。而聚 氯乙烯塑料是以PVC树脂为基料，加入稳定剂、填料及多种助剂经混合、塑化、成型加工 而成。聚氯乙烯塑料突出优点是难燃性、耐磨性、抗化学腐蚀性好，综合机械性能、电绝 缘性隔热，抗震性也好，是性价比最为优越的通用塑料，而且价格低廉，市售聚氯乙烯价 格通常为7000-9000元/吨。但是，目前聚氯乙烯塑料存在低温性较差，抗冲击强度低的缺 点，难以适应电缆领域的需求。

发明内容

本发明的目的是克服上述不足之处提供一种机械强度高，具有较好的低温脆化温度， 且成本低廉的反应挤出生产双组份接枝改性聚氯乙烯塑料。

本发明的另一目的是提供该反应挤出生产双组份接枝改性聚氯乙烯塑料的制备方法。

本发明的目的是通过以下方式实现的：

PVC树脂95～105重量份；复合稳定剂5～9重量份；增塑剂15～35重量份；润滑剂1～5 重量份；硬脂酸0.2～0.8重量份；二苯基甲烷二异氰酸酯15～25重量份；乙二醇15～20重 量份；甲基丙烯酸甲酯3～8重量份；偶氮二异丁腈0.2～0.8重量份。

该反应挤出生产双组份接枝改性聚氯乙烯塑料优选由以下重量份的组分制备得到： PVC树脂100重量份；复合稳定剂6～8重量份；增塑剂20～30重量份；润滑剂2～3重量份； 硬脂酸0.4～0.6重量份；二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)20～25重量份；乙二醇18～20重量 份；甲基丙烯酸甲酯4～6重量份；偶氮二异丁腈0.4～0.6重量份。

所采用的PVC树脂优选通用的SG-3型号PVC树脂。

所述的复合稳定剂优选为钙锌稳定剂。

所述的增塑剂为增塑剂优选偏苯三酸三辛酯(TOTM)。

所述的润滑剂优选硬脂酸钡。

上述反应挤出生产双组份接枝改性聚氯乙烯塑料的制备方法，其特征在于所述的方法 包括以下步骤：

先将PVC树脂、增塑剂、复合稳定剂、润滑剂以及硬脂酸在高速混合机中搅拌混合 7～8分钟后，从挤出机第一加料口加入双螺杆挤出机中；在挤出机第二加料口处加入二苯 基甲烷二异氰酸酯和甲基丙烯酸甲酯，在挤出机第三加料口处加入乙二醇和偶氮二异丁腈 后挤出造粒；螺杆转速90转份钟，双螺杆挤出机温度设置如表1所示：

表1

反应挤出是指在聚合物和可聚合单体的连续挤出过程中完成的一系列化学反应的操 作过程。本发明在聚氯乙烯挤出过程中加入一定量的多羟基化合物和多元异氰酸酯，引发 剂偶氮二异丁腈在熔融状态下合成聚氨酯接枝聚氯乙烯共混物，由于制造过程中多元异氰 酸酯和多羟基化合物粘度不同，反应速度不均，使局部产生凝胶，影响产品质量。当加入 第三单体甲基丙烯酸甲酯时，有效下降了多羟基化合物的粘度，平衡了两种单体的反应速 度，使接枝反应比较平稳地进行。另外第三单体同时也提高了产品的工艺性能。

与现有技术比较本发明的有益效果：目前，本发明反应挤出生产双组份接枝改性聚氯 乙烯塑料成本低廉，具有优异的低温脆化温度及抗冲击强度性能，可用于制备高质量的电 缆绝缘或护套。

具体实施方式

下面结合具体实施例来详细说明本发明，在此本发明的示意性实施例以及说明用来解 释本发明，但并不作为对本发明的限定。

实施例1

表2

 配方材料   剂量(重量份)  PVC树脂(SG-3型)   100  钙锌稳定剂   6～8  偏苯三酸三辛酯(TOTM)   20～30  润滑剂(硬脂酸钡)   2～3  硬脂酸   0.4～0.6  二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)   20～25  乙二醇   18～20  甲基丙烯酸甲酯   4～6  偶氮二异丁腈   0.4～0.6

实施工艺：先将PVC树脂、增塑剂、复合稳定剂、润滑剂以及硬脂酸在高速混合机中 搅拌混合7～8分钟后，从挤出机第一加料口加入双螺杆挤出机中；在挤出机第二加料口处 加入二苯基甲烷二异氰酸酯和甲基丙烯酸甲酯，在挤出机第三加料口处加入乙二醇和偶氮 二异丁腈后挤出造粒；螺杆转速90转份，双螺杆挤出机温度设置如表3：

表3

实施例2

表4

 配方材料   剂量(重量份)  PVC树脂(SG-3型)   105  钙锌稳定剂   8～9  增塑剂(TOTM)   35  润滑剂(硬脂酸钡)   5  硬脂酸   0.8  二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)   16

  乙二醇   16   甲基丙烯酸甲酯   7～8   偶氮二异丁腈   0.8

实施工艺：先将PVC树脂、增塑剂、复合稳定剂、润滑剂以及硬脂酸在高速混合机中 搅拌混合7～8分钟后，从挤出机第一加料口加入双螺杆挤出机中；在挤出机第二加料口处 加入二苯基甲烷二异氰酸酯和甲基丙烯酸甲酯，在挤出机第三加料口处加入乙二醇和偶氮 二异丁腈后挤出造粒；螺杆转速90转份钟，双螺杆挤出机温度设置如表5：

表5

表6为本发明实施例1得到的双组份接枝改性聚氯乙烯塑料和普通聚氯乙烯性能对比 表，从表中对比数据可以看出本发明材料拉伸强度、断裂伸长率、拉伸强度残留率、伸长 率残留率均显著高于现有普通PVC材料，且低温脆化温度性能较普通PVC材料显著优异。

表6