阅读说明：本技术 一种耐腐蚀环保pvc改性材料 (Corrosion-resistant environment-friendly PVC modified material ) 是由 王旭华 于 2020-05-31 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种耐腐蚀环保PVC改性材料,包括如下重量份的原料：PVC树脂50-70份,丁腈橡胶20-40份,填充剂10-15份,热稳定剂2-6份、增塑剂1-20份、弹性改性剂20-40份、抗氧剂2-4份、润滑剂3-5份,所述PVC树脂为聚合度在1000-1200和密度在1.35-1.45g/cm3的乙烯法PVC树脂,所述填充剂为碳酸钙、陶土、滑石粉、硅藻土以及二氧化硅中的一种,所述热稳定剂是由主体稳定剂、辅助稳定剂和助剂以重量比20-40:4-8:1组成的混合物,所述增塑剂是由非移增塑剂PN-1030和环氧大豆油以重量比13-16:1组成的混合物,所述弹性改性剂为玻璃化温度在80-90℃、密度在1.04-1.06g/cm3的发泡聚苯乙烯。本发明具有可防止光、热分解、且弹性好、抗拉伸能力强,塑性,耐低温性能好,且各成分取材方便,材料环保和抗氧化腐蚀性能强的特点。(The invention discloses a corrosion-resistant environment-friendly PVC modified material which comprises the following raw materials in parts by weight: 50-70 parts of PVC resin, 20-40 parts of nitrile rubber, 10-15 parts of filler, 2-6 parts of heat stabilizer, 1-20 parts of plasticizer, 20-40 parts of elastic modifier, 2-4 parts of antioxidant and 3-5 parts of lubricant, wherein the PVC resin is ethylene-process PVC resin with the polymerization degree of 1000-1200 and the density of 1.35-1.45g/cm3, the filler is one of calcium carbonate, argil, talcum powder, diatomite and silicon dioxide, the heat stabilizer is a mixture consisting of a main stabilizer, an auxiliary stabilizer and an auxiliary agent in a weight ratio of 20-40:4-8:1, the plasticizer is a mixture consisting of a non-grafted plasticizer PN-1030 and epoxy soybean oil in a weight ratio of 13-16:1, and the elastic modifier is a mixture consisting of a plasticizer with the glass transition temperature of 80-90℃, Expanded polystyrene having a density of from 1.04 to 1.06g/cm 3. The invention has the characteristics of capability of preventing light and thermal decomposition, good elasticity, strong tensile resistance, good plasticity and low temperature resistance, convenient material acquisition of each component, environment-friendly material and strong oxidation and corrosion resistance.)

一种耐腐蚀环保PVC改性材料

技术领域

本发明涉及PVC改性材料技术领域，具体为一种耐腐蚀环保PVC改性材料。

背景技术

PVC材料即聚氯乙烯，它是世界上产量最大的塑料产品之一，价格便宜，应用广泛，聚氯乙烯树脂为白色或浅黄色粉末。工业生产的PVC分子量一般在5万～11万范围内，具有较大的多分散性，分子量随聚合温度的降低而增加；无固定熔点，80～85℃开始软化，130℃变为粘弹态，160～180℃开始转变为粘流态；有较好的机械性能、冲击强度、有优异的介电性能。

现有的大部分PVC材料的性能指标都只是在满足国家标准的基本要求，而目前的PVC材料的弹性欠佳，容易老化，且不耐热，当温度较高时，其就会分解而产生氯化氢，并进一步自动催化分解，引起变色，物理机械性能也迅速下降，防腐蚀性能较差，使其使用的效果差，因此，为了解决这一系列问题我们提出了一种耐腐蚀环保PVC改性材料解决问题。

发明内容

为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种耐腐蚀环保PVC改性材料，该改性材料弹性好，环保，且耐温和耐候性能优良，抗冲击性能优异，阻燃效果好，加工性能优良，综合性能优异。

为实现上述目的，本发明的目的通过下述技术方案实现：一种耐腐蚀环保PVC改性材料，所述防腐蚀PVC改性材料包括如下重量份的原料：PVC树脂 50-70份,丁腈橡胶20-40份，填充剂10-15份,热稳定剂2-6份、增塑剂1-20 份、弹性改性剂20-40份、抗氧剂2-4份、润滑剂3-5份。

优选的，所述PVC树脂为聚合度在1000-1200和密度在1.35-1.45g/cm3 的乙烯法PVC树脂。

本发明通过采用1000-1200和密度在1.35-1.45g/cm3的乙烯法PVC树脂作为PVC树脂，使得材料塑化速度快，容易加工。

优选的，所述填充剂为碳酸钙、陶土、滑石粉、硅藻土以及二氧化硅中的一种，本发明通过采用碳酸钙、陶土、滑石粉、硅藻土以及二氧化硅中的一种为填充剂，使得填充的效果好，且材料廉价便于寻找。

优选的，所述热稳定剂是由主体稳定剂、辅助稳定剂和助剂以重量比 20-40:4-8:1组成的混合物，所述主稳定剂为硬脂酸镁、硬脂酸铝、硬脂酸钾、硬脂酸锌以及硬脂酸钙中的一种，所述辅助稳定剂为硫醇丁基锡或者二盐基硬脂酸铅，本发明通过采用硬脂酸镁、硬脂酸铝、硬脂酸钾、硬脂酸锌以及硬脂酸钙中的一种为主稳定剂，硫醇丁基锡或者二盐基硬脂酸铅为辅助稳定剂，可以减慢反应,保持化学平衡,降低表面张力,防止光、热分解或氧化分解等作用。

优选的，所述增塑剂是由非移增塑剂PN-1030和环氧大豆油以重量比 13-16:1组成的混合物，本发明采用非移增塑剂PN-1030和环氧大豆油以重量比13-16:1组成的混合物为增塑剂，两种增塑剂均为环保增塑剂，可以降低 PVC分子链间的作用力，使PVC塑料的玻璃化温度、流动温度与所含微晶的熔点均降低，增塑剂可提高树脂的可塑性，使制品柔软、耐低温性能好；当两种增塑剂以重量比8-10:1复配使用时，可以提高制品的柔软性和耐低温性能。

优选的，所述弹性改性剂为玻璃化温度在80-90℃、密度在 1.04-1.06g/cm3的发泡聚苯乙烯，本发明通过采用发泡聚乙烯为弹性改性剂，发泡聚苯乙烯(EPS)又称可发性聚苯乙烯，是由苯乙烯悬浮聚合，再加入发泡剂而制得。EPS是聚苯乙烯(PS)的硬质蜂窝状泡沫物，有良好隔热性和震动吸收作用，高压缩强度，很轻的重量，发泡聚苯乙烯加入到PVC中，能提高材料的弹性。本发明通过将发泡聚苯乙烯的玻璃化温度控制在80-90℃、密度控制在1.04-1.06g/cm3，制得的材料弹性好，拉伸强度和伸长率大，材料的弹性得到明显改善。

优选的，所述抗氧剂包括主抗氧剂以及副抗氧剂的混合，所述主抗氧剂为二苯胺、二氢喹啉、2，6-三级丁基-4-甲基苯酚以及双(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)硫醚中的一种；所述副抗氧剂为硫代二丙酸双酯或者三癸酯，本发明通过采用二苯胺、二氢喹啉、2，6-三级丁基-4-甲基苯酚以及双(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)硫醚中的一种为主抗氧剂，硫代二丙酸双酯或者三癸酯中的一种为副抗氧剂，进而使得改性后的材料抗氧性好。

优选的，所述润滑剂为硬脂酸、硬脂酸丁酯、油酰胺以及乙撑双硬脂酰胺中的一种，本发明通过采用硬脂酸、硬脂酸丁酯、油酰胺以及乙撑双硬脂酰胺中的一种为润滑剂，润滑的效果好，且便于取材，材料环保。

本发明的另一目的通过下述技术方案实现：一种高弹性环保PVC改性材料的制备方法，包括如下步骤：

(1)将丁腈橡胶加入密炼机中，设置密炼机温度为165-185℃，密炼机转子速比为1:1.12-1.16，密炼10-16min后，加入PVC树脂，密炼20- 30min后，加入填充剂，再次密炼4-8min，得到混料A；

(2)将混料A放入高速共混机中，再加入热稳定剂、增塑剂、弹性改性剂、抗氧剂以及润滑剂，在100-140℃温度下搅拌15-25min；

(3)将搅拌后的原料通过双螺杆挤出机挤出造粒，控制双螺杆挤出机温度为164-212℃，机头温度为：205-210℃，螺杆转速为180-240r/min，熔体压力为14-19Mpa，熔融挤出，冷却，造粒，干燥，得到PVC改性材料，制得耐腐蚀环保PVC改性材料。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明结构科学合理，使用安全方便，本发明通过采用硬脂酸、硬脂酸丁酯、油酰胺以及乙撑双硬脂酰胺中的一种为润滑剂，润滑的效果好，且便于取材，材料环保，通过采用碳酸钙、陶土、滑石粉、硅藻土以及二氧化硅中的一种为填充剂，使得填充的效果好，且材料廉价便于寻找，通过采用硬脂酸镁、硬脂酸铝、硬脂酸钾、硬脂酸锌以及硬脂酸钙中的一种为主稳定剂，硫醇丁基锡或者二盐基硬脂酸铅为辅助稳定剂，可以减慢反应,保持化学平衡,降低表面张力,防止光、热分解或氧化分解等作用，本发明通过将发泡聚苯乙烯的玻璃化温度控制在80-90℃、密度控制在1.04-1.06g/cm3，制得的材料弹性好，拉伸强度和伸长率大，材料的弹性得到明显改善，本发明采用非移增塑剂PN-1030和环氧大豆油以重量比13-16:1组成的混合物为增塑剂，两种增塑剂均为环保增塑剂，可以降低PVC分子链间的作用力，使PVC塑料的玻璃化温度、流动温度与所含微晶的熔点均降低，增塑剂可提高树脂的可塑性，使制品柔软、耐低温性能好；当两种增塑剂以重量比8-10:1复配使用时，可以提高制品的柔软性和耐低温性能，本发明通过采用硬脂酸、硬脂酸丁酯、油酰胺以及乙撑双硬脂酰胺中的一种为润滑剂，润滑的效果好，且便于取材，材料环保，通过采用二苯胺、二氢喹啉、2，6-三级丁基-4-甲基苯酚以及双(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)硫醚中的一种为主抗氧剂，硫代二丙酸双酯或者三癸酯中的一种为副抗氧剂，进而使得改性后的材料抗氧性好，通过丁腈橡胶对PVC改性，改性过程分散优异，使得改性后的PVC材料具有较好的机械强度，且耐老化性能优异，耐高温，不会分解氯化氢气体，耐用性强，使用寿命长，进而使得本发明材料具有可防止光、热分解、且弹性好、抗拉伸能力强，塑性，使制品柔软、耐低温性能好，且各成分取材方便，材料环保和抗氧化腐蚀性能强的特点。

具体实施方式

基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

一种耐腐蚀环保PVC改性材料，所述耐腐蚀环保PVC改性材料包括如下重量份的原料：PVC树脂55,丁腈橡胶25份，填充剂11份,热稳定剂3份、增塑剂5份、弹性改性剂25份、抗氧剂2.5份、润滑剂3份。

所述PVC树脂为聚合度在1000、密度在1.35g/cm3的PVC树脂，所述填充剂为粒径2nm的碳酸钙，所述热稳定剂为是由主体稳定剂、辅助稳定剂和助剂以重量比20:4:1组成的混合物，所述增塑剂是由邻苯二甲酸二异壬酯和环氧大豆油以重量比8:1组成的混合物，所述弹性改性剂为玻璃化温度在80℃、密度在1.04g/cm3的发泡聚苯乙烯，所述抗氧剂为二苯胺、二氢喹啉和硫代二丙酸双酯的混合物，所述润滑剂为硬脂酸。

一种耐腐蚀环保PVC改性材料的制备方法，包括如下步骤：

(1)按重比将丁腈橡胶加入密炼机中，设置密炼机温度为165C，密炼机转子速比为1:1.12，密炼10min后，加入PVC树脂，密炼20min后，加入填充剂，再次密炼4min，得到混料A；

(2)将混料A放入高速共混机中，再加入热稳定剂、增塑剂、弹性改性剂、抗氧剂以及润滑剂，在100℃温度下搅拌15min；

(3)将搅拌后的原料通过双螺杆挤出机挤出造粒，控制双螺杆挤出机温度为165℃，机头温度为：206℃，螺杆转速为185r/min，熔体压力为15Mpa，熔融挤出，冷却，造粒，干燥，得到PVC改性材料，制得耐腐蚀环保PVC改性材料。

实施例2

一种耐腐蚀环保PVC改性材料，所述耐腐蚀环保PVC改性材料包括如下重量份的原料：PVC树脂60,丁腈橡胶30份，填充剂12份,热稳定剂4份、增塑剂10份、弹性改性剂30份、抗氧剂3份、润滑剂3.5份。

所述PVC树脂为聚合度在1030、密度在1.38g/cm3的PVC树脂，所述填充剂为粒径在5nm的碳酸钙，所述热稳定剂为是由主体稳定剂、辅助稳定剂和助剂以重量比25:5:1组成的混合物，所述增塑剂是由邻苯二甲酸二异壬酯和环氧大豆油以重量比8.5:1组成的混合物，所述弹性改性剂为玻璃化温度在82℃、密度在1.05g/cm3的发泡聚苯乙烯，所述抗氧剂为二氢喹啉和硫代二丙酸双酯的混合物，所述润滑剂为硬脂酸丁酯。

一种耐腐蚀环保PVC改性材料的制备方法，包括如下步骤：

(1)按重比将丁腈橡胶加入密炼机中，设置密炼机温度为165℃，密炼机转子速比为1:1.13，密炼11min后，加入PVC树脂，密炼22min后，加入填充剂，再次密炼5min，得到混料A；

(2)将混料A放入高速共混机中，再加入热稳定剂、增塑剂、弹性改性剂、抗氧剂以及润滑剂，在110℃温度下搅拌17min；

(3)将搅拌后的原料通过双螺杆挤出机挤出造粒，控制双螺杆挤出机温度为170℃，机头温度为：207℃，螺杆转速为190r/min，熔体压力为16Mpa，熔融挤出，冷却，造粒，干燥，得到PVC改性材料，制得耐腐蚀环保PVC改性材料。

实施例3

一种耐腐蚀环保PVC改性材料，所述耐腐蚀环保PVC改性材料包括如下重量份的原料：PVC树脂65,丁腈橡胶35份，填充剂13份,热稳定剂5份、增塑剂15份、弹性改性剂35份、抗氧剂3.5份、润滑剂4份。

所述PVC树脂为聚合度在1060、密度在1.40g/cm3的PVC树脂，所述填充剂为粒径在8nm的碳酸钙，所述热稳定剂为是由主体稳定剂、辅助稳定剂和助剂以重量比25:6:1组成的混合物，所述增塑剂是由邻苯二甲酸二异壬酯和环氧大豆油以重量比9:1组成的混合物，所述弹性改性剂为玻璃化温度在 85℃、密度在1.07g/cm3的发泡聚苯乙烯，所述抗氧剂为2，6-三级丁基 -4-甲基苯酚和三癸酯的混合物，所述润滑剂为油酰胺。

一种耐腐蚀环保PVC改性材料的制备方法，包括如下步骤：

(1)按重比将丁腈橡胶加入密炼机中，设置密炼机温度为175℃，密炼机转子速比为1:1.14，密炼13min后，加入PVC树脂，密炼25min后，加入填充剂，再次密炼6min，得到混料A；

(2)将混料A放入高速共混机中，再加入热稳定剂、增塑剂、弹性改性剂、抗氧剂以及润滑剂，在125℃温度下搅拌20min；

(3)将搅拌后的原料通过双螺杆挤出机挤出造粒，控制双螺杆挤出机温度为180℃，机头温度为：208℃，螺杆转速为210r/min，熔体压力为17Mpa，熔融挤出，冷却，造粒，干燥，得到PVC改性材料，制得耐腐蚀环保PVC改性材料。

实施例4

一种耐腐蚀环保PVC改性材料，所述耐腐蚀环保PVC改性材料包括如下重量份的原料：PVC树脂70,丁腈橡胶40份，填充剂14份,热稳定剂6份、增塑剂20份、弹性改性剂40份、抗氧剂4份、润滑剂5份。

所述PVC树脂为聚合度在1150、密度在1.45g/cm3的PVC树脂，所述填充剂为粒径在10nm的碳酸钙，所述热稳定剂为是由主体稳定剂、辅助稳定剂和助剂以重量比25:7:1组成的混合物，所述增塑剂是由邻苯二甲酸二异壬酯和环氧大豆油以重量比10:1组成的混合物，所述弹性改性剂为玻璃化温度在 86℃、密度在1.1g/cm3的发泡聚苯乙烯，所述抗氧剂为双(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)硫醚和三癸酯的混合物，所述润滑剂为乙撑双硬脂酰胺。

一种耐腐蚀环保PVC改性材料的制备方法，包括如下步骤：

(1)按重比将丁腈橡胶加入密炼机中，设置密炼机温度为180℃，密炼机转子速比为1:1.16，密炼16min后，加入PVC树脂，密炼30min后，加入填充剂，再次密炼8min，得到混料A；

(2)将混料A放入高速共混机中，再加入热稳定剂、增塑剂、弹性改性剂、抗氧剂以及润滑剂，在135℃温度下搅拌25min；

(3)将搅拌后的原料通过双螺杆挤出机挤出造粒，控制双螺杆挤出机温度为212℃，机头温度为：210℃，螺杆转速为230r/min，熔体压力为19Mpa，熔融挤出，冷却，造粒，干燥，得到PVC改性材料，制得耐腐蚀环保PVC改性材料。

实施例1-4制得的防腐蚀PVC改性材料的机械物理性能如表1所示：

检测项目	标准值	实施例1	实施例2	实施例3	实施例4
						拉伸强度(MPA)	≥15.0	20.1	21.4	22.6	22.2
弯曲强度(MPA)	≥15.0	45.5	48.2	49.5	47.6
						断裂伸长率(％)	≥150	552	562	571	554
热变形温度(℃)	≥50.0	115.0	115.8	120.9	117.3
						硬度/ShoreD	≥50.0	85	88	90	86
冲击脆化温度(℃)	≤-20	-25	-27	-30	-28
						阻燃	V0	V0	V0	V0	V0

从表1可以看出，本发明制得的耐腐蚀环保PVC改性材料的各项性能都超出了国家标准，弹性好，拉伸强度最大为22.6MPa，且断裂伸长率最大达 571％，环保，弯曲强度最大为49.5MPa，热变形温度最高可达120.9℃，硬度最大可达90ShoreD，冲击脆化温度最低可达-30℃，使得本发明材料具有可防止光、热分解、且弹性好、抗拉伸能力强，塑性，使制品柔软、耐低温性能好，且各成分取材方便，材料环保和抗氧化腐蚀性能强的特点，可广泛应用于汽车、电子电器、仪器仪表、纺织和建筑等工业领域。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围。