一种超高透明度硬质医用注塑器械专用PVC粒料

摘要

本发明公开一种超高透明度硬质医用注塑器械专用PVC粒料，以重量份计包括以下组分：聚合度为700的聚氯乙烯树脂100份，甲基丙烯酸酯‑丁二烯‑苯乙烯共聚物3.0～4.0份；甲基丙烯酸酯加工助剂1.5～2.0份；硫醇甲基锡热稳定剂2.0～2.2份；十二酸丁酯润滑剂2.0～2.3份；硬脂酸0.2～0.3份；氧化聚乙烯蜡0.15～0.25份；紫蓝色颜料微量；先将上述各组分按配比投入高速热搅拌机进行高速搅拌，捏合至123～125℃出料，再放入低速冷却搅拌机冷却至常温，得混合粉料，投入造粒机中进行造粒，冷却至低于40℃后包装，制得成品。本发明PVC粒料所制医用注塑器械制品具有超高透明度和表面光泽度。

说明书

技术领域

本发明涉及一种PVC粒料，具体涉及一种超高透明度硬质医用注塑器械专用PVC粒料，属于塑料颗粒生产和加工技术领域。

背景技术

PVC树脂(聚氯乙烯)作为通用塑料，由于其相对低廉的价格和改性后的易加工性而被广泛应用于各类食品包装、医药包装、化妆品包装、家用电器包装、汽车配件、化工材料、建筑装饰建材、消防器材配件、卫生洁具、超市货架等领域。

聚氯乙烯是一种强极性聚合物，分子间有很大的作用力，需加热至一定温度方能显示其塑性。适用于注塑工艺用的硬质高透明PVC材料通常只有在180℃以上才能加工成型，而纯PVC树脂对热敏感，当加热至130～140℃时就会发生严重分解，分解后变成棕色或黑色而无法进行加工，并释放出HCl气体，若不抑制HCl气体的产生，分解会进一步加剧加快。目前通用方法是在PVC树脂当中加入热稳定剂来有效抑制HCl气体的产生或延缓产生。

由于纯PVC树脂较长的分子链结构及分子间很大的作用力，PVC分子与分子之间的流动性极差，其本身的塑化度较差，与金属设备表面具有较强的粘附性，因此，应用单纯PVC树脂进行加工，必须对其进行增塑、润滑和加工特性的改性。一般通过在PVC中加入适量内外润滑剂、加工助剂和极少量的PVC增塑剂等进行改性处理，方能制成高透明度PVC产品。

又由于PVC树脂是一种脆性材料，其抗冲击强度极差，一般仅为3～5KJ/m，因此通常需要加入高透明抗冲改性剂对其脆性进行改性。通过在PVC聚合物中共混透明抗冲改性剂技术，可有效地增韧脆性硬质PVC的抗冲击强度。这类抗冲改性剂是一种与PVC具有一定相容性的高分子弹性体，其可使共混体系既能保持PVC高模量、高刚性，又可大大提高其缺口冲击强度，能明显改善其使用过程中的低温冲击性能。

综上所述，目前为制得充分塑化的高透明硬质PVC制品，需以PVC树脂为主要原料，加入适量的热稳定剂、内外润滑剂、少量PVC增塑剂、加工助剂、抗冲改性剂等组成硬质透明PVC混合粒料。但目前尚存在的一个技术瓶颈是：由于上述各种助剂的加入及PVC树脂本身质量的影响，会对透明硬质PVC粒料的透明度产生较大的影响，特别是在注塑过程中，由于材料高速流经流道时会产生瞬间分子间高摩擦力，极易产生材料变色或变焦的现象，现阶段通用方法是在材料配方中加入相对过量的通用内润滑剂(如：硬脂酸甘油酯)来降低这种瞬间分子间高摩擦，而正是由于这种过量通用内润滑剂的加入对透明度产生了较大影响，从而无法获得具有超高透明度的医用注塑器械PVC制品。随着塑料生产加工技术的进步和对产品性能需求的不断提升，研制出专用于制备超高透明度硬质医用注塑器械的PVC粒料已成为医用注塑器械加工企业的一种迫切期待。

发明内容

针对现有技术存在的缺陷，本发明旨在提供一种超高透明度硬质医用注塑器械专用PVC粒料，为实现以上技术目的，本发明采用以下技术方案：

一种超高透明度硬质医用注塑器械专用PVC粒料，以重量份计包括以下组分：

其制备方法如下：

(1)先将所述聚合度为700的聚氯乙烯树脂、甲基丙烯酸酯-丁二烯一苯乙烯共聚物、甲基丙烯酸酯加工助剂、硫醇甲基锡热稳定剂、十二酸丁酯润滑剂、硬脂酸、氧化聚乙烯蜡和紫蓝色颜料按配比投入高速热搅拌机进行高速搅拌，捏合至123～125℃出料，再放入低速冷却搅拌机冷却至常温，得到呈现自由流动态的混合粉料；

(2)将上述混合粉料定量投入PVC锥形双螺杆挤出造粒机中进行造粒，热切粒料冷却至低于40℃后包装，制得PVC粒料成品。

作为优选，PVC粒料以重量份计包括以下组分：

作为优选，以VOC含量％计，所述聚合度为700的聚氯乙烯树脂VOC≤0.04％。

作为优选，以VOC含量％计，所述甲基丙烯酸酯-丁二烯-苯乙烯共聚物VOC≤0.05％。

作为优选，以VOC含量％计，所述十二酸丁酯润滑剂VOC≤0.03％。

作为优选，以VOC含量％计，所述硬脂酸VOC≤0.02％，所述氧化聚乙烯蜡VOC≤0.03％。

作为优选，所述高速热搅拌机设置三层搅拌桨叶，捏合出料温度为125℃。

作为优选，所述PVC锥形双螺杆挤出造粒机为Φ80，螺杆压缩比为4.98，工艺温度控制在155～185℃。

作为优选，所述PVC锥形双螺杆挤出造粒机的主机螺杆转速为30转/分，加料螺杆转速为22转/分。

从以上描述可以看出，本发明具备以下优点：

本发明申请人在通用聚合度P700树脂组分体系基础上，通过对各类PVC添加剂及其配比进行控制运用，并创造性地添加了特定配比的十二酸丁酯润滑剂作为PVC内润滑剂，配合硬脂酸和氧化聚乙烯蜡内外润滑剂组合，可显著降低PVC材料的剪切内摩擦力以及与金属模具的脱模性，同时能提高产品流动性和表面光泽度，又由于十二酸丁酯本身特性对PVC制品透明度影响极小，通过适当加大其用量能有效减小PVC制品在注塑中的内摩擦力，使注塑在极短时间内完成并获得超高透明度和表面光泽度；同时，申请人通过研究发现，当对PVC树脂、甲基丙烯酸酯-丁二烯-苯乙烯共聚物以及内外润滑剂的VOC(挥发性有机物)进行选择性控制时，可进一步提高医用注塑器械制品的透明度。

此外，本发明采用聚合度为700的聚氯乙烯树脂，其粘度K值在57～59，此粘度K值树脂比较适应在通用注塑175～185℃时所需的熔体流动速率和物料热粘流态时的流动性要求；加入高抗冲甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元接技共聚物(MBS)可有效提高PVC材料的抗冲性能并有助于提高产品透明度；加入甲基丙烯酸酯加工助剂，可促进PVC树脂的凝胶化和塑化，以获得塑化均一的产品；加入硫醇甲基锡热稳定剂能赋予PVC较好的热稳定效果并能抑制加工过程中HCl气体的产生，同时硫醇甲基锡热稳定剂的加入对PVC树脂本身透明度的影响极小；加入微量紫蓝色颜料用以改善PVC的微黄本色以赋予制品更好的外观视觉效果。

另外，本发明所用高速热搅拌机采用三层搅拌桨叶设计，锥形双螺杆挤出造粒机的螺杆采用4.98高压缩比，使混合粉料充分均匀分散，粒料充分良好塑化而获得具有类似玻璃状的超高透明度硬质医用注塑器械专用PVC粒料。

综上，本发明克服了PVC粒料注塑过程中流动性较差，所制医用注塑器械产品透明度不高的技术瓶颈，具有广阔的市场应用前景。

具体实施方式

下面结合实施例详细说明本发明的具体实施方式，但不对本发明的权利要求做任何限定。

实施例1～实施例4PVC粒料产品各组分配比参加表1，实施例3(对照组)各组分VOC含量参见表2。

表1实施例1～实施例4PVC粒料各组分重量配比(单位：公斤)

在表1所示配比基础上设立实施例3的VOC含量控制组(对照组)，其各组分VOC含量(％)参见表2。

表2实施例3PVC粒料各组分VOC含量(％)

实施例1～实施例4及实施例3对照组PVC粒料的制备方法如下：

(1)按照表1所示重量配比和表2所示VOC含量(％)，先将聚合度为700的聚氯乙烯树脂、甲基丙烯酸酯-丁二烯-苯乙烯共聚物(MBS)、甲基丙烯酸酯加工助剂、硫醇甲基锡热稳定剂、十二酸丁酯润滑剂、硬脂酸、氧化聚乙烯蜡和紫蓝色颜料投入高速热搅拌机进行高速搅拌，捏合至125℃出料，再放入低速冷却搅拌机冷却至常温，得到温度低于40℃的能呈现自由流动状态的混合粉料；其中的高速热搅拌机设置有三层搅拌桨叶；

(2)将上述混合粉料定量投入PVC锥形双螺杆挤出造粒机中的喂料斗中，再通过喂料斗的定量加料螺杆，定量加入PVC锥形双螺杆挤出造粒机中，热切后的粒料送至风冷振动机，冷却至低于40℃后进入储料仓储料后进行定量包装，制得PVC粒料成品。

上述造粒机为Φ80PVC锥形双螺杆挤出造粒机，螺杆长度为1800mm，温度控制在155～185℃之间(机身分为四区加热：一区155℃，二区168℃，三区170℃，四区180℃，合流芯160℃，机头160℃，螺杆芯部导热油温度：80℃)，主机螺杆转速为30转/分，加料螺杆转速为22转/分。

PVC粒料注塑制品性能测试：

加工机械：震雄80吨注塑机；

注塑工艺：射嘴95％，第一段料筒185℃，第二段料筒185℃，第三段料筒180℃，原料干燥85℃/2h；

制品形状：80*48*3.4mm厚度3.4mm透明板。

实施例1～实施例4、实施例3对照组PVC粒料医用注塑制品以及市售同类产品的性能测试结果参见表3。

表3制品性能测试

实施例号透光率％雾度％实施例189.21.93实施例289.11.92实施例389.31.92实施例3(对照组)90.81.85实施例489.11.91市售同类产品85.02.80

由表3测试数据可知，与市售通同类医用注塑制品相比，实施例1～实施例4制品具有更高的透明度和表面光泽度，同时，若对PVC粒料中的PVC树脂、抗冲改性剂、内外润滑剂的VOC(挥发性有机物)进行选择性控制时(实施例3对照组)，将进一步提高注塑制品的透明度和表面光泽度。

如无特殊说明，以下实施例所涉及各原料均为市售通用产品，所涉及各生产设备均为本领域常规设备。

可以理解的是，以上关于本发明的具体描述，仅用于说明本发明而并非受限于本发明实施例所描述的技术方案。本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本发明的保护范围之内。