一种低光泽度聚氯乙烯材料及其制备方法、应用

文档序号:871479 发布日期:2021-03-19 浏览:5次 >En<

阅读说明:本技术 一种低光泽度聚氯乙烯材料及其制备方法、应用 (Low-glossiness polyvinyl chloride material and preparation method and application thereof ) 是由 李忠虎 罗明友 谢海生 于 2020-12-16 设计创作,主要内容包括:本发明适用于材料技术领域,提供了一种低光泽度聚氯乙烯材料及其制备方法、应用,其中,所述低光泽度聚氯乙烯材料包括以下重量份数的原料:聚氯乙烯树脂80~100份、稳定剂1~10份、增塑剂4~15份、加工助剂0.8~5份、改质剂4~15份、消光剂0~5.5份以及润滑剂0.5~5份。本发明通过稳定剂、增塑剂、加工助剂、改质剂、消光剂以及润滑剂各原料的合理配比,配合特定种类的聚氯乙烯树脂,所得到的低光泽度聚氯乙烯材料,不仅易于加工成型、且具有较为优异力学性能,且低光泽度,耐温以及成本低;另外,通过消光剂的加入可进一步降低材料光泽度的同时,进一步提高本发明聚氯乙烯材料机械力学性能,具有很好的经济效益。(The invention is applicable to the technical field of materials, and provides a low-glossiness polyvinyl chloride material, and a preparation method and application thereof, wherein the low-glossiness polyvinyl chloride material comprises the following raw materials in parts by weight: 80-100 parts of polyvinyl chloride resin, 1-10 parts of stabilizer, 4-15 parts of plasticizer, 0.8-5 parts of processing aid, 4-15 parts of modifier, 0-5.5 parts of flatting agent and 0.5-5 parts of lubricant. According to the invention, through the reasonable proportion of the raw materials including the stabilizer, the plasticizer, the processing aid, the modifier, the flatting agent and the lubricant and the matching of the specific polyvinyl chloride resin, the obtained low-gloss polyvinyl chloride material is easy to process and form, has excellent mechanical properties, low gloss, temperature resistance and low cost; in addition, the gloss of the material can be further reduced by adding the flatting agent, and the mechanical property of the polyvinyl chloride material is further improved, so that the polyvinyl chloride material has good economic benefit.)

一种低光泽度聚氯乙烯材料及其制备方法、应用

技术领域

本发明属于材料技术领域,尤其涉及一种低光泽度聚氯乙烯材料及其制备方法、应用。

背景技术

塑料薄膜面世以来,表面光泽光学性能便是其性能的一个重要方面,特别是在塑料薄膜应用最广泛的包装领域,表面光泽是其重要指标,因此如何减弱或消除塑料薄膜雾度自塑料薄膜面世以来一直广受关注。(光泽是指塑料薄膜表面镜面反射入射光的能力,表面有散射时光泽会降低。然而随着人们审美观念的变化,人们对包装材料表面特征呈现出了多样性要求,装饰材料也在二次加工过程中可能会受热或在使用过程中也有可能接触到各种热源,表面低光泽(消光)包装也开始大受欢迎。

聚氯乙烯树脂是由氯乙烯单体聚合而成的热塑性高分子化合物,是一种重要的塑料原料,具有价格低廉、性能优异、应用领域广泛等特点,随着国内外消费者对产品外观要求的逐步提高,很多应用场合要求PVC材料的外观具有低光泽度;但目前的聚氯乙烯材料仍存在光泽度以及耐热性不能满足使用需求的问题。

发明内容

本发明实施例提供一种低光泽度聚氯乙烯材料,旨在解决现有的聚氯乙烯材料仍存在光泽度以及耐热性不能满足使用需求的问题。

本发明实施例是这样实现的,一种低光泽度聚氯乙烯材料,包括以下重量份数的原料:

聚氯乙烯树脂80~100份、稳定剂1~10份、增塑剂4~15份、加工助剂0.8~5份、改质剂4~15份、消光剂0~5.5份以及润滑剂0.5~5份。

本发明实施例还提供一种低光泽度聚氯乙烯材料的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括:

按照所述的低光泽度聚氯乙烯材料的配方称取各原料,备用;

将所述聚氯乙烯树脂、稳定剂、增塑剂、加工助剂、改质剂、消光剂以及润滑剂加入到搅拌设备中,充分混合5~10min,得混合物;

将所述混合物经温度130~180℃星行螺杆挤出机,剪切预塑化后挤出后,在温度120~160℃双辊开炼机进一步塑化处理后,在温度185~210℃五辊压延机压延成型,拉伸机引出、冷却定型、收卷,即得。

本发明实施例还提供一种低光泽度聚氯乙烯材料在制备包装材料中的应用,所述低光泽度聚氯乙烯材料为上述的低光泽度聚氯乙烯材料。

本发明实施例提供的低光泽度聚氯乙烯材料,通过稳定剂、增塑剂、加工助剂、改质剂、消光剂以及润滑剂各原料的合理配比,配合特定种类的聚氯乙烯树脂,所得到的低光泽度聚氯乙烯材料,不仅易于加工成型、且具有较为优异力学性能,且低光泽度,耐温以及成本低;另外,通过消光剂的加入可进一步降低材料光泽度的同时,进一步提高本发明聚氯乙烯材料机械力学性能,具有很好的经济效益。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合具体实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。

本发明实施例为了解决现有的聚氯乙烯材料仍存在光泽度以及耐热性不能满足使用需求的问题,提供了一种低光泽度聚氯乙烯材料,其通过稳定剂、增塑剂、加工助剂、改质剂、消光剂以及润滑剂各原料的合理配比,配合特定种类的聚氯乙烯树脂,所得到的低光泽度聚氯乙烯材料,不仅易于加工成型、且具有较为优异力学性能,且低光泽度,耐温以及成本低;另外,通过消光剂的加入可进一步降低材料光泽度的同时,进一步提高本发明聚氯乙烯材料机械力学性能,具有很好的经济效益。

本发明实施例提供了一种低光泽度聚氯乙烯材料,包括以下重量份数的原料:

聚氯乙烯树脂80~100份、稳定剂1~10份、增塑剂4~15份、加工助剂0.8~5份、改质剂4~15份、消光剂0~5.5份以及润滑剂0.5~5份。

在本发明实施例中,所述聚氯乙烯树脂为SG-5、TL-1000、JLXG-1000、C-1250M中的一种或任意比例的几种混合而得。

在本发明一个优选实施例中,所述聚氯乙烯树脂优选为TL-1000、JLXG-1000按(50~90):(10~50)重量比例的混合物。

在本发明实施例中,所述消光剂的制备方法为:

将重量比为1:(0.05~0.07)的二氧化钛与微晶无定形二氧化硅的混合物与水混合搅拌至充分润湿,经过滤后置于十六烷基三甲基溴化铵以及乙烯基三乙氧基硅烷中,于温度为65~75℃的条件下研磨搅拌至粒径20~40微米,即得;

所述二氧化钛与微晶无定形二氧化硅的混合物、十六烷基三甲基溴化铵以及乙烯基三乙氧基硅烷的重量比例为1:(2~3):(0.3~0.5)。

通常,二氧化钛具有优异的遮盖力,常被作为塑料遮光添加剂,但其价格昂贵,且为了达到一定消光效果,往往所需使用的量相对较大,将大大增加了包装材料的生产成本,本发明实施例通过将二氧化钛与微晶无定形二氧化硅按比例混合后,在十六烷基三甲基溴化铵以及乙烯基三乙氧基硅烷的作用下改性所得的消光剂,提高了其在本发明聚氯乙烯材料体系中的分散性以及相容性,其在在低使用量的情况下,即可显著提高本发明聚氯乙烯材料体系的消光效果,同时可进一步提高材料的机械力学性能。

在本发明实施例中,所述稳定剂为有机锡稳定剂、钙锌复合稳定剂中的一种或者任意比例的两种混合而成。

在本发明实施例中,所述增塑剂为环氧大豆油、复合环保增塑剂、DINP中的一种或任意比例的几种混合而得。

在本发明实施例中,所述加工助剂为丙烯酸树脂、甲基丙烯酸类加工助剂中的一种或者任意比例的两种混合而成。

在本发明实施例中,所述改质剂为MBS、ACR、ABS中的一种或者任意比例的几种混合而成。

在本发明实施例中,所述润滑剂为硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬脂酸、硬脂酸丁酯、多元醇复合酸酯中的一种或任意比例的几种混合而得。

本发明实施例还提供一种低光泽度聚氯乙烯材料的制备方法,所述制备方法包括:

步骤101,按照所述的低光泽度聚氯乙烯材料的配方称取各原料,备用。

步骤102,将所述聚氯乙烯树脂、稳定剂、增塑剂、加工助剂、改质剂、消光剂以及润滑剂加入到搅拌设备中,充分混合5~10min,得混合物。

步骤103,将所述混合物经温度130~180℃星行螺杆挤出机,剪切预塑化后挤出后,在温度120~160℃双辊开炼机进一步塑化处理后,在温度185~210℃五辊压延机压延成型,拉伸机引出、冷却定型、收卷,即得。

本发明实施例还提供一种低光泽度聚氯乙烯材料在制备包装材料中的应用,所述低光泽度聚氯乙烯材料为上述的低光泽度聚氯乙烯材料。

以下给出本发明某些实施方式的实施例,其目的不在于对本发明的范围进行限定。

另外,需要说明的是,以下实施例中所给出的数值是尽可能精确,但是本领域技术人员理解由于不可能避免的测量误差和实验操作问题,每一个数字都应该被理解为约数,而不是绝对准确的数值。例如,由于称量器具的误差,关于各实施例低光泽度聚氯乙烯材料中各原料的重量值,应该理解为其可能具有±2%或±1%的误差。

实施例1

按照聚氯乙烯树脂(TL-1000、JLXG-1000按1:1重量比例的混合物)100份、硫醇甲基锡稳定剂1.1份、环氧大豆油4份、丙烯酸树脂1份、MBS 4份以及硬脂酸钙0.8份的配方称取各原料,备用;将所述聚氯乙烯树脂、硫醇甲基锡稳定剂、环氧大豆油、丙烯酸树脂、MBS以及硬脂酸钙加入到搅拌设备中,充分混合8min,得混合物;将所述混合物经温度150℃星行螺杆挤出机,剪切预塑化后挤出后,在温度140℃双辊开炼机进一步塑化处理后,在温度195℃五辊压延机压延成型,拉伸机引出、冷却定型、收卷,即低光泽度聚氯乙烯材料。

实施例2

按照聚氯乙烯树脂(TL-1000、JLXG-1000按9:1重量比例的混合物)95份、硫醇甲基锡稳定剂1.5份、环氧大豆油5.5份、丙烯酸树脂1.5份、ACR 6份以及硬脂酸丁酯1份的配方称取各原料,备用;将所述聚氯乙烯树脂、硫醇甲基锡稳定剂、环氧大豆油、丙烯酸树脂、ACR以及硬脂酸丁酯加入到搅拌设备中,充分混合8min,得混合物;将所述混合物经温度150℃星行螺杆挤出机,剪切预塑化后挤出后,在温度140℃双辊开炼机进一步塑化处理后,在温度195℃五辊压延机压延成型,拉伸机引出、冷却定型、收卷,即低光泽度聚氯乙烯材料。

实施例3

按照聚氯乙烯树脂(TL-1000)100份、硫醇甲基锡稳定剂2份、环氧大豆油6份、丙烯酸树脂2份、ABS 8份以及硬脂酸钙2份的配方称取各原料,备用;将所述聚氯乙烯树脂、硫醇甲基锡稳定剂、环氧大豆油、丙烯酸树脂、ABS以及硬脂酸钙加入到搅拌设备中,充分混合8min,得混合物;将所述混合物经温度150℃星行螺杆挤出机,剪切预塑化后挤出后,在温度140℃双辊开炼机进一步塑化处理后,在温度195℃五辊压延机压延成型,拉伸机引出、冷却定型、收卷,即低光泽度聚氯乙烯材料。

实施例4

按照聚氯乙烯树脂(SG-5、C-1250M按1:1重量比例的混合物)100份、硫醇甲基锡稳定剂10份、环氧大豆油15份、丙烯酸树脂5份、MBS 15份以及硬脂酸钙5份的配方称取各原料,备用;将所述聚氯乙烯树脂、硫醇甲基锡稳定剂、环氧大豆油、丙烯酸树脂、MBS以及硬脂酸钙加入到搅拌设备中,充分混合8min,得混合物;将所述混合物经温度150℃星行螺杆挤出机,剪切预塑化后挤出后,在温度140℃双辊开炼机进一步塑化处理后,在温度195℃五辊压延机压延成型,拉伸机引出、冷却定型、收卷,即低光泽度聚氯乙烯材料。

实施例5

按照聚氯乙烯树脂(JLXG-1000、C-1250M按1:1重量比例的混合物)100份、硫醇甲基锡稳定剂5份、环氧大豆油8份、丙烯酸树脂2份、MBS 8份以及硬脂酸锌2份的配方称取各原料,备用;将所述聚氯乙烯树脂、硫醇甲基锡稳定剂、环氧大豆油、丙烯酸树脂、MBS以及硬脂酸锌加入到搅拌设备中,充分混合8min,得混合物;将所述混合物经温度150℃星行螺杆挤出机,剪切预塑化后挤出后,在温度140℃双辊开炼机进一步塑化处理后,在温度195℃五辊压延机压延成型,拉伸机引出、冷却定型、收卷,即低光泽度聚氯乙烯材料。

对比例1

按照聚氯乙烯树脂(SG-7、TL-1000按1:1重量比例的混合物)100份、硫醇甲基锡稳定剂1.1份、环氧大豆油4份、丙烯酸树脂1份、MBS 4份以及硬脂酸钙0.8份的配方称取各原料,备用;将所述聚氯乙烯树脂、硫醇甲基锡稳定剂、环氧大豆油、丙烯酸树脂、MBS以及硬脂酸钙加入到搅拌设备中,充分混合8min,得混合物;将所述混合物经温度150℃星行螺杆挤出机,剪切预塑化后挤出后,在温度140℃双辊开炼机进一步塑化处理后,在温度195℃五辊压延机压延成型,拉伸机引出、冷却定型、收卷,即聚氯乙烯材料。

对比例2

按照聚氯乙烯树脂(SG-7、TL-1000按9:1重量比例的混合物)95份、硫醇甲基锡稳定剂1.5份、环氧大豆油5.5份、丙烯酸树脂1.5份、ACR 6份以及硬脂酸丁酯1份的配方称取各原料,备用;将所述聚氯乙烯树脂、硫醇甲基锡稳定剂、环氧大豆油、丙烯酸树脂、ACR以及硬脂酸丁酯加入到搅拌设备中,充分混合8min,得混合物;将所述混合物经温度150℃星行螺杆挤出机,剪切预塑化后挤出后,在温度140℃双辊开炼机进一步塑化处理后,在温度195℃五辊压延机压延成型,拉伸机引出、冷却定型、收卷,即聚氯乙烯材料。

将本发明实施例1-5以及对比例1-2所制备得到的聚氯乙烯材料按照现有相关标准及要求进行性能测试,测试结果如表1所示,其中,光泽度值测试:采用科仕佳光电仪器研究所生产的光泽度计,测试角度为60°。光泽度值越低代表成型效果和立体感越好。

表1

综上,从表1可知,本发明实施例1-5所制备得到的低光泽聚氯乙烯材料,在光泽度值、耐温,折白等方面都明显优异于对比例1~2,说明本发明通过稳定剂、增塑剂、加工助剂、改质剂、消光剂以及润滑剂各原料的合理配比,配合特定种类的聚氯乙烯树脂,不仅易于加工成型、且具有低光泽度、耐温以及成本低的优点。

进一步,本发明通过在上述低光泽聚氯乙烯材料体系中加入消光剂,发现特制消光剂的加入可进一步降低材料光泽度的同时,进一步提高本发明聚氯乙烯材料机械力学性能,具体见如下实施例6-9。

实施例6

将重量比为1:0.06的二氧化钛与微晶无定形二氧化硅的混合物与水混合搅拌至充分润湿,经过滤后置于十六烷基三甲基溴化铵以及乙烯基三乙氧基硅烷中(所述二氧化钛与微晶无定形二氧化硅的混合物、十六烷基三甲基溴化铵以及乙烯基三乙氧基硅烷的重量比例为1:2.5:0.4,于温度为70℃的条件下研磨搅拌至粒径30微米,即得消光剂。

实施例7

按照聚氯乙烯树脂(TL-1000、JLXG-1000按1:1重量比例的混合物)100份、硫醇甲基锡稳定剂1.1份、环氧大豆油4份、丙烯酸树脂1份、MBS 4份、实施例6所制备的消光剂1份以及硬脂酸钙0.8份的配方称取各原料,备用;将所述聚氯乙烯树脂、硫醇甲基锡稳定剂、环氧大豆油、丙烯酸树脂、MBS、实施例6所制备的消光剂以及硬脂酸钙加入到搅拌设备中,充分混合8min,得混合物;将所述混合物经温度150℃星行螺杆挤出机,剪切预塑化后挤出后,在温度140℃双辊开炼机进一步塑化处理后,在温度195℃五辊压延机压延成型,拉伸机引出、冷却定型、收卷,即低光泽度聚氯乙烯材料。

实施例8

按照聚氯乙烯树脂(TL-1000、JLXG-1000按1:1重量比例的混合物)100份、硫醇甲基锡稳定剂1.1份、环氧大豆油4份、丙烯酸树脂1份、MBS 4份、实施例6所制备的消光剂3.5份以及硬脂酸钙0.8份的配方称取各原料,备用;将所述聚氯乙烯树脂、硫醇甲基锡稳定剂、环氧大豆油、丙烯酸树脂、MBS、实施例6所制备的消光剂以及硬脂酸钙加入到搅拌设备中,充分混合8min,得混合物;将所述混合物经温度150℃星行螺杆挤出机,剪切预塑化后挤出后,在温度140℃双辊开炼机进一步塑化处理后,在温度195℃五辊压延机压延成型,拉伸机引出、冷却定型、收卷,即低光泽度聚氯乙烯材料。

实施例9

按照聚氯乙烯树脂(TL-1000、JLXG-1000按1:1重量比例的混合物)100份、硫醇甲基锡稳定剂1.1份、环氧大豆油4份、丙烯酸树脂1份、MBS 4份、实施例6所制备的消光剂5份以及硬脂酸钙0.8份的配方称取各原料,备用;将所述聚氯乙烯树脂、硫醇甲基锡稳定剂、环氧大豆油、丙烯酸树脂、MBS、实施例6所制备的消光剂以及硬脂酸钙加入到搅拌设备中,充分混合8min,得混合物;将所述混合物经温度150℃星行螺杆挤出机,剪切预塑化后挤出后,在温度140℃双辊开炼机进一步塑化处理后,在温度195℃五辊压延机压延成型,拉伸机引出、冷却定型、收卷,即低光泽度聚氯乙烯材料。

对比例3

按照聚氯乙烯树脂(TL-1000、JLXG-1000按1:1重量比例的混合物)100份、硫醇甲基锡稳定剂1.1份、环氧大豆油4份、丙烯酸树脂1份、MBS 4份、实施例6所制备的消光剂6份以及硬脂酸钙0.8份的配方称取各原料,备用;将所述聚氯乙烯树脂、硫醇甲基锡稳定剂、环氧大豆油、丙烯酸树脂、MBS、实施例6所制备的消光剂以及硬脂酸钙加入到搅拌设备中,充分混合8min,得混合物;将所述混合物经温度150℃星行螺杆挤出机,剪切预塑化后挤出后,在温度140℃双辊开炼机进一步塑化处理后,在温度195℃五辊压延机压延成型,拉伸机引出、冷却定型、收卷,即低光泽度聚氯乙烯材料。

将本发明实施例1-2、7-9以及对比例3所制备得到的聚氯乙烯材料按照现有相关标准及要求进行性能测试,测试结果如表2所示,

表2

综上,从表2可知,说明通过在本发明聚氯乙烯材料体系中加入适量消光剂可进一步降低材料光泽度的同时,进一步提高本发明聚氯乙烯材料机械力学性能,但当随着消光剂使用量的增加,其容易使材料产生折白现象,且机械力学性能也随着消光剂使用量的添加呈现先增后减趋势。

综上,本发明实施例提供的低光泽度聚氯乙烯材料,通过稳定剂、增塑剂、加工助剂、改质剂、消光剂以及润滑剂各原料的合理配比,配合特定种类的聚氯乙烯树脂,所得到的低光泽度聚氯乙烯材料,不仅易于加工成型、且具有较为优异力学性能,且低光泽度,耐温以及成本低;另外,通过消光剂的加入可进一步降低材料光泽度的同时,进一步提高本发明聚氯乙烯材料机械力学性能,具有很好的经济效益。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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