一种改善氯化聚氯乙烯树脂加工性能的方法
阅读说明：本技术 一种改善氯化聚氯乙烯树脂加工性能的方法 (Method for improving processability of chlorinated polyvinyl chloride resin ) 是由 张文学 史万敬 贾小军 刘元戎 裴英鸽 周洪涛 赵乾祖 张斌山 屈智财 韩文静 于 2021-09-15 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种提高氯化聚氯乙烯树脂加工性能的方法,是在氯化聚氯乙烯树脂加工过程中,加入超高分子量氯化聚乙烯；所述超高分子量氯化聚乙烯的粘均分子量大于100万,氯含量为20-40wt%。本发明采用超高分子量氯化聚乙烯作为氯化聚氯乙烯树脂的加工改性剂,使得所获得混合料具有良好的脱模性能,并对其韧性有所提升,且不影响维卡软化点。(The invention discloses a method for improving the processability of chlorinated polyvinyl chloride resin, which is characterized in that in the processing process of the chlorinated polyvinyl chloride resin, chlorinated polyethylene with ultrahigh molecular weight is added; the viscosity average molecular weight of the chlorinated polyethylene with ultrahigh molecular weight is more than 100 ten thousand, and the chlorine content is 20-40 wt%. According to the invention, the chlorinated polyethylene with ultrahigh molecular weight is used as a processing modifier of the chlorinated polyvinyl chloride resin, so that the obtained mixture has good demolding performance, the toughness of the mixture is improved, and the Vicat softening point is not influenced.)
技术领域
本发明涉及高分子材料技术领域，具体涉及一种改善氯化聚氯乙烯树脂加工性能的方法。
背景技术
氯化聚氯乙烯（CPVC）树脂是在PVC树脂的分子结构中，通过氯化反应引入氯原子，将氯含量由普通PVC树脂的56% 提高至61%~75%。氯含量的提高，改善了PVC树脂的各项性能，使其具有了良好的耐化学腐蚀性、阻燃性与绝缘性，耐热性更是大幅优于PVC树脂，使CPVC树脂可以应用于化工、建材、冶金、造船、电器和粘合剂领域。
由于CPVC树脂氯含量较高，导致其加工性能变差。与通用型PVC树脂相比加工难度要高得多，特别是在加工过程中，由于氯化聚氯乙烯极性较强，因此比一般的极性化合物有更高的粘附到加工设备上的趋向，从而导致在加工中容易粘料导致生产过程产生分解、气泡等一系列现象，且在不添加加工助剂的情况下其加工温度很高，不容易塑化。
通过添加一定量的内外润滑剂可以起到改善CPVC树脂和金属模具粘附性能和降低塑化温度的作用，但大多数润滑剂尤其是与CPVC具有相容性的内润将的熔点较低，因此会使维卡软化点下降非常厉害，影响CPVC制品使用。而外润滑剂在加工过程中不稳定，容易析出，从而不能获得具有表面光滑和良好加工性能的CPVC制品。
添加加工助剂也可以起到改善CPVC树脂和金属模具粘附性和降低CPVC塑化温度的作用。如CN02110265.1公开了一种改善CPVC加工性能又不影响维卡软化点的加工助剂，其主要成份是丙烯腈-甲基苯乙烯-苯乙烯共聚物。CN200910198834.7公开了通过添加热塑性聚氨酯来改善CPVC加工性能的方法，有效增强了CPVC混配物的拉伸强度，还能增加其延伸率和冲击强度，并改善CPVC树脂和金属的粘附性能。
总体来说，关于如何改善CPVC加工性能若仍是推广CPVC制品需要持续研究的技术问题之一。
发明内容
本发明的目的在于提供一种改善氯化聚氯乙烯树脂加工性能的方法，利用该方法可显著改善CPVC树脂加工过程中的塑化性能，降低CPVC树脂和金属模具之间的粘附性，并对其韧性有所提升，且不影响维卡软化点。
本发明改善CPVC树脂加工性能的方法，是在CPVC树脂加工过程中，加入超高分子量氯化聚乙烯。所述CPVC树脂聚合度为600-1100，氯含量为65-70%。所述超高分子量氯化聚乙烯粘均分子量大于100万，氯含量为20-40wt%。以100重量份CPVC树脂计算，超高分子量氯化聚乙烯加入量为1-10份，优选1-3份。
在CPVC树脂加工过程中，还可以加入其它常规的助剂。其它助剂包括可以为热稳定剂、内润滑剂、外润滑剂、抗冲改性剂、加工助剂、无机填料，也可以为其他CPVC树脂加工过程中用到的助剂。
所述热稳定剂为锡稳定剂、铅稳定剂、钙锌稳定剂、稀土稳定剂中的一种或几种，添加量为3-5份。
所述内润滑剂为甘油单硬脂酸酯、硬脂酸丁酯、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯、环氧大豆油、月桂醇中的一种或几种，添加量为0.5-3份。
所述外润滑剂为高温石蜡、氧化聚乙烯蜡中的一种或几种，添加量为0.5-3份。
所述抗冲改性剂为CPE135A、MBS、ACR50中的一种或几种，添加量为3-15份。
所述加工助剂为ACR401、ACR801中的一种或几种，添加量为1-10份。
所述无机填料为碳酸钙、钛白粉、二氧化钛、滑石粉中的一种或几种，添加量为1-30份。
本发明改善CPVC树脂加工性能的方法，包括如下步骤：
将CPVC树脂、超高分子量氯化聚乙烯和热稳定剂加入高速混合机中进行混合，温度升至60℃-100℃，加入内润滑剂、外润滑剂、抗冲改性剂、加工助剂和无机填料，继续混合使温度升至100℃-120℃。然后放入低速混合机中，通冷水进行快速冷却，冷却至60℃以下出料，即为具有良好加工性能的氯化聚氯乙烯树脂成品。
本发明的有益效果是：超高分子量氯化聚乙烯作为一种有机刚性粒子，结合了超高分子量聚乙烯和氯化聚乙烯的优点，不但具有较好的刚性，还和CPVC树脂具有良好的相容性。超高分子量氯化聚乙烯的加入，降低了高温时CPVC混合料的粘度，改善了CPVC混合料和金属模具的粘附现象，提高了加工流动性，同时提高了CPVC混合料的韧性，且不影响维卡软化点。
具体实施方式
为了使本领域的额技术人员更好的理解本发明方案，下面结合具体实施方式对本发明改善氯化聚氯乙烯树脂加工性能的方法进行进一步清楚、完整的描述。
测试方式：
动态热稳定性测试：采用哈克流变仪进行测定，混合器温度设定180℃，转子转速为30转/分钟，称取71克混合料加入混合器中，启动流变仪，至扭矩恒定5分钟后结束。维卡软化点按照GB/T 1633-2000测试，简支梁缺口冲击强度按照GB/T 1043.1-2008测试。
实施例1
在高速混合机中加入CPVC树脂（聚合度1000，氯含量67%）100份，锡热稳定剂3份，和超高分子量氯化聚乙烯（粘均分子量120万，氯含量25%）3份进行混合，温度升至60℃，加入环氧大豆油1份、硬脂酸丁酯1份、氧化聚乙烯蜡0.7份、CPE135A 8份、ACR401 6份、碳酸钙5份，继续混合使温度升至105℃。然后放入低速混合机中，通冷水进行快速冷却，冷却至60℃以下出料。
实施例2
在高速混合机中加入CPVC树脂（聚合度1000，氯含量67%）100份，锡热稳定剂3份，和超高分子量氯化聚乙烯（粘均分子量120万，氯含量25%）3份进行混合，温度升至60℃，加入环氧大豆油1份、硬脂酸丁酯1份、氧化聚乙烯蜡0.7份、MBS 8份、ACR401 6份、碳酸钙5份，继续混合使温度升至105℃。然后放入低速混合机中，通冷水进行快速冷却，冷却至60℃以下出料。
实施例3
在高速混合机中加入CPVC树脂（聚合度1000，氯含量67%）100份，锡热稳定剂3份，和超高分子量氯化聚乙烯（粘均分子量120万，氯含量25%）5份进行混合，温度升至60℃，加入环氧大豆油1份、硬脂酸丁酯1份、氧化聚乙烯蜡0.7份、CPE135A 8份、ACR401 6份、碳酸钙5份，继续混合使温度升至105℃。然后放入低速混合机中，通冷水进行快速冷却，冷却至60℃以下出料。
实施例4
在高速混合机中加入CPVC树脂（聚合度1000，氯含量67%）100份，锡热稳定剂3份，和超高分子量氯化聚乙烯（粘均分子量120万，氯含量25%）3份进行混合，温度升至60℃，加入环氧大豆油1份、硬脂酸丁酯1份、氧化聚乙烯蜡0.7份、CPE135A 8份、ACR401 6份、二氧化钛5份，继续混合使温度升至105℃。然后放入低速混合机中，通冷水进行快速冷却，冷却至60℃以下出料。
实施例5
在高速混合机中加入CPVC树脂（聚合度1000，氯含量67%）100份，钙锌热稳定剂3份，和超高分子量氯化聚乙烯（粘均分子量120万，氯含量25%）3份进行混合，温度升至60℃，加入环氧大豆油1份、硬脂酸丁酯1份、氧化聚乙烯蜡0.7份、CPE135A 8份、ACR401 6份、碳酸钙5份，继续混合使温度升至105℃。然后放入低速混合机中，通冷水进行快速冷却，冷却至60℃以下出料。
实施例6
在高速混合机中加入CPVC树脂（聚合度670，氯含量70%）100份，锡热稳定剂3份，和超高分子量氯化聚乙烯（粘均分子量200万，氯含量30%）3份进行混合，温度升至70℃，加入环氧大豆油1份、硬脂酸丁酯1份、氧化聚乙烯蜡0.7份、CPE135A 8份、ACR401 6份、碳酸钙5份，继续混合使温度升至105℃。然后放入低速混合机中，通冷水进行快速冷却，冷却至60℃以下出料。
对比例1
在高速混合机中加入CPVC树脂（氯含量67%）100份，锡热稳定剂3份，混合，温度升至60℃，加入环氧大豆油1份、硬脂酸丁酯1份、氧化聚乙烯蜡0.7份、CPE135A 8份、ACR401 6份、碳酸钙5份，继续混合使温度升至105℃。然后放入低速混合机中，通冷水进行快速冷却，冷却至60℃以下出料。
对比例2
在高速混合机中加入CPVC树脂（氯含量67%）100份，锡热稳定剂3份，进行混合，温度升至60℃，加入环氧大豆油1份、硬脂酸丁酯1份、氧化聚乙烯蜡0.7份、CPE135A 8份、ACR401 10份、碳酸钙5份，继续混合使温度升至105℃。然后放入低速混合机中，通冷水进行快速冷却，冷却至60℃以下出料。
从表1可以看出，采用本发明技术方案的CPVC混合料，和不添加超高分子量氯化聚乙烯的CPVC混合料相比，简支梁缺口冲击强度提高，且维卡软化点能有效保持，同时和金属模具的粘附性能大幅改善，脱模性能良好。