專利名稱：：一種聚氯乙烯透明組合物及其管材的制作方法
技術領域：
：本發明涉及高分子材料
技術領域：
，具體涉及透明材料
技術領域：
，尤其涉及一種聚氯乙烯透明組合物及其管材。
背景技術：
：透明高分子材料是指在日常光線中透光率在80%以上的高分子材料，該類材料具有特有的光學性能，在光學部件、包裝、建筑、醫療用品、光導纖維和光盤材料等領域得到廣泛應用。現有普遍使用的透明材料主要是PC、PET、PS、PMMA等工程塑料，造價高，主要用于光學鏡頭、玻璃制品、包裝容器等場合，用于管材方面的比較少，用于硬質耐老化透明管材的就更少。聚氯乙烯(PVC)來源廣泛，設備投資少，價格便宜，可針對不同的用途及性能要求調整配方達到用戶的要求和最佳的性價比，因此采用聚氯乙烯樹脂偉U作的透明偉I」品被廣泛使用。我國PVC透明粒料的生產始于80年代末，目前已有較大規模的發展，主要用于生產食用油瓶、水瓶、化妝品瓶、異型材、軟管等方面。然而PVC透明料屬于硬質PVC，直接加工十分困難，因此要生產出滿足衛生性、透明性、抗沖性和加工性能要求的混配料，就必須加入多種助劑，從而導致PVC透明料的生產配方比較復雜。目前對PVC透明料中的主要成分，有如下要求(1)衛生性殘留氯乙烯單體含量小于5llg/g;(2)高熱穩定性一般選用支鏈少，分子量分布均勻的PVC樹脂；(3)高白度一般要求白度大于85%;(4)少魚眼、黑黃點由于PVC樹脂的黑黃點、魚眼直接帶入制品會嚴重影響最終制品的外觀，因此生產透明料一般要求PVC樹脂粉中的魚眼及黑黃點盡量少；(5)PVC透明料中的常規配料有抗沖性劑、增塑劑、內/外潤滑劑和著色劑等。PVC透明料的生產是一項復雜且技術性很強的塑料加工過程，配方中涉及到的助劑種類很多(最多時可達十幾種)，同時各種助劑又相互影響、相互制約，因而配方較為復雜，尤其是面對不同設備類型、不同加工條件和需求的時候，要采取不同的配方，對配方中的各物質選擇及其用量進行調整，工作量很大，成本高。
發明內容本發明的目的在于提供一種能滿足多種用戶需求、適應不同設備類型和加工條件的，可制備得到高質量、高透明、低成本、耐老化的硬質聚氯乙烯管材的聚氯乙烯透明組合物。本發明的另一個目的在于提供由上述聚氯乙烯透明組合物制備所得管材。本發明的上述目的是通過如下方案予以實現的一種聚氯乙烯透明組合物，該組合物由如下重量份數的各組分組成PVC樹脂100份；穩定劑1.03.0份；潤滑助劑0.21份；加工改性助劑13份；抗沖改性劑25份；消色劑0.0010.008份；抗老化劑0.20.6份；增塑劑010份。上述組合物中，各種原材料的不同商品牌號的選擇對制品的透明性能都有著很大的影響。其中PVC樹脂粉的品質對產品透明性的影響較大，需選用高白度、少魚眼、衛生級別的樹脂粉，例如臺塑的S-65樹脂粉就比較適合透明產品的擠出。穩定劑選用無毒穩定劑，如有機錫穩定劑或鈣鋅類穩定劑；所述有機錫穩定劑具有高效、高透明性、耐熱性優良，并耐硫化污染的特點，本發明可選擇常用的有機錫穩定劑，如月桂酸酯類，馬來酸酯類和硫醇類；所述鈣鋅類穩定劑具有良好的熱穩定性、光穩定性、透明性和著色力，本發明可選擇任何一種常用的鈣鋅類穩定劑。上述組合物中，潤滑助劑的作用在于降低PVC加工過程中分子之間及其與加工設備之間的摩擦，從而改善樹脂的流動性，提高制品的透明度及光潔度；本發明的潤滑劑選擇聚乙烯蠟、氧化聚乙烯蠟、石蠟、酯蠟或費托蠟中的一種或者一種以上的混合物。潤滑劑的用量需控制在1份以內，以免造成產品霧度較大，影響透明性。上述組合物中，加工改性助劑可促進樹脂熔融、改善熔體流變性能及賦予潤滑功能的作用；本發明的加工改性劑為丙烯酸酯類化合物，如可選擇商品牌上述組合物中，抗沖改性劑的加入是改善純PVC制品沖擊性能較差，不能滿足生產透明制品的要求的問題；抗沖改性劑的選擇要合適，要與PVC樹脂的折光率相近，有利于材料透明性的提高；本發明的抗沖改性劑選擇任何一種核一殼聚合物，如ACR類(丙烯酸酯類)、MBS類(甲基丙烯酸甲酯、丁二烯和苯乙烯的三元共聚物)或CPE(氯化聚乙烯)。其中選用MBS類和ACR類有利于透明性能的提高，如商品名為B610、B51的使用效果較好，加入份數在4份以下已經能滿足要求，再多的添加量會影響透明性能。上述組合物中，消色劑的加入是由于PVC在加工過程中往往伴有少量共軛雙鍵的產生，因此制品往往會呈現黃色，不能達到透明要求，因此通過在配方中加入消色劑來減少制品中的黃色;本發明消色劑選擇常用的群青、透明藍、酞青、紫羅蘭或熒光增白劑等各種系列消色劑。上述組合物中，抗老化劑的作用是增強管材的耐老化性能；本發明的抗老化劑選擇紫外光吸收劑或抗氧劑；所述抗氧劑選自抗氧劑1076、抗氧劑1010、抗氧劑DLTP、抗氧劑DSTP、抗氧劑ODP或雙酚A;所述紫外光吸收劑選自UV531。上述組合物中，增塑劑具有良好的光穩定性及改善熔體流動性的功能；本發明的增塑劑選擇環氧大豆油或DOP類(鄰苯二甲酸酯類)。增塑劑的用量會影響到產品的耐壓性能，一般使用在5份以下。本發明的適應性比較廣，可以用上述組分直接混配成粉料經錐形雙螺桿、平行雙螺桿擠出成型，也可以先通過造粒成粒料經單螺桿擠出成型，適應不同的設備類型。本發明按照上述聚氯乙烯透明組合物的配方，將組合物中的各組分采用常規的高速熱混和低速冷混后擠出成型，則可得到本發明所需的高透明、耐老化硬質聚氯乙烯管材。上述聚氯乙烯管材制備過程中，高速熱混的加料量優選為熱混缸容量的70%為宜。上述聚氯乙烯管材制備過程中，高速熱混至105125。C，然后排入冷混機中將混合好的物料進行冷卻，冷混到406(TC出料，加入擠出機中，擠出成型。上述聚氯乙烯管材制備過程中，優選高速熱混至12(TC，然后排入冷混機中將混合好的物料進行冷卻，冷混到45"C出料，加入擠出機中，擠出成型。與現有技術相比，本發明具有如下有益效果1.本發明通過對PVC透明組合物中所需的組分以及用量進行優化選擇，從而得到本發明的聚氯乙烯透明組合物，該組合物能滿足多種用戶需求、適應不同設備類型和加工條件，可制備得到高質量、高透明、低成本、耐老化的硬質聚氯乙烯管材；2.本發明的聚氯乙烯管材呈均勻清澈可視，有特殊情況能迅速處理；3.內壁光滑，不易結垢，不影響流速；4.可清楚了解管內部流體輸送方向及狀況，方便系統監控；5.可加套于輸送重要或危險化學品管路外，具有監視及保護作用；6.具有優良的抗老化性能，能用于戶外場合；7.施工方便、快捷，不需要特殊工具，質量輕，安裝方便。圖1為工業上制備本發明聚氯乙烯管材的制備工藝流程圖。具體實施例方式下面結合具體實施例對本發明做進一步的描述，但具體實施例并不對本發明做任何限定。工業上制備本發明的聚氯乙烯管材，其制備工藝如圖1所示先按配方準確稱量PVC樹脂粉和各種助劑，并進行總量自檢(檢查配方料的實際稱料總重量與理論需稱量總量是否相符，保證稱量正確)，然后加入熱混機中高溫捏合，然后通過冷混機將混合好的物料進行冷混降溫，排料到擠出機中，擠出冷卻定型，經牽引、打印標示以及切割處理后得到聚氯乙烯管材成品，對成品進行質量檢査，合格產品就包裝入庫，不合格的成品經報廢破碎后，作為聚氯乙烯管材制備中的助劑回收利用。實施例l本實施例的聚氯乙烯透明組合物，其各組分及其重量份數如下所示PVC樹脂100;有機錫T-178A1.2;B610(抗沖改性劑)3;PA-40(加工助劑)1.0;G60(內潤滑劑)0.5;聚乙烯蠟(AC-6A)0.6;群青0.003;UV531(紫外線吸收劑)0.5;DOP5。將上述各組分稱量后加入到熱混機中，混合到約11(TC時轉入冷混，降溫至約45。C出料，得到基本均勻的混配料，然后將所得的混配料經擠出機擠出透明PVC管，對得到的管材進行各種主要性能測試，測試結果如表l所示。擠出工藝參數設置如表2所示。表2擠出工藝參數設置<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>實施例2本實施例的聚氯乙烯透明組合物，其各組分及其重量份數如下所示:PVC樹脂100;有機錫T-178A1.0;B610(抗沖改性劑)4;K400P(加工助劑)1,5;G60(內潤滑劑)0.5;聚乙烯蠟(AC-6A)0.8;透明藍0.002;UV5310.5;環氧大豆油5。將上述各組分稱量后加入到熱混機中，混合到約110。C時轉入冷混，降溫至約45。C出料，得到基本均勻的混配料，然后將所得的混配料經擠出機擠出透明PVC管，對得到的管材進行各種主要性能測試，測試結果如表l所示。擠出工藝參數設置如表3所示。表3擠出工藝參數設置溫度/'c機簡溫度一機簡溫度二機筒溫度三機筒溫度四機筒溫度五機筒溫度六連接段溫度165160155140150模頭溫度一模頭溫度二模頭溫度三模頭溫度四模頭溫度五模頭溫度六模頭溫度七165170185主機轉速/RPM380加料速度/RPM102主機電流/A■46.0主機扭矩,'％65%牽引速度/(m/min)2.2主機真空度/Mpa0.08定型真空度/Mpa0.06其他實施例3本實施例的聚氯乙烯透明組合物，其各組分及其重量份數如下所示:PVC樹脂100;有機錫T-178A1.6;B51(抗沖改性劑)3;K400P(加工助劑)1.2;氧化聚乙烯蠟(AC-629)0.3;聚乙烯蠟(AC-6A)0.7;透明藍0.002;UV5310.5;環氧大豆油2;DOP1。將上述各組分稱量后加入到熱混機中，混合到約12(TC時轉入冷混，降溫至約45。C出料，得到基本均勻的混配料，然后將所得的混配料經擠出機擠出透明PVC管，對得到的管材進行各種主要性能測試，測試結果如表l所示。擠出工藝參數設置如表4所示。表4擠出工藝參數設置<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>實施例4本實施例的聚氯乙烯透明組合物，其各組分及其重量份數如下所示:PVC樹脂100;有機錫T-178A1.5;B610(抗沖改性劑)3;PA-40(加工助劑)1.0;單甘酯(內潤滑劑)0.4;聚乙烯蠟(AC-6A)0.5;酞青藍0.003;炎光增白劑(OB-l)0.005;UV5310.5;環氧大豆油3;DOP2。將上述各組分稱量后加入到熱混機中，混合到約105'C時轉入冷混，至約45。C出料，得到基本均勻的混配料，然后將所得的混配料經擠出機擠出透明PVC管，對得到的管材進行各種主要性能測試，測試結果如表l所示。擠出工藝參數設置如表5所示。表5擠出工藝參數設置<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>從表l可以看出，采用本發明的聚氯乙烯透明組合物，以及相應的生產工藝，制備所得聚氯乙烯管材其各項性能指標均較好。權利要求1、一種聚氯乙烯透明組合物，該組合物由如下重量份數的各組分組成PVC樹脂100份；穩定劑1.0～3.0份；潤滑助劑0.2～1份；加工改性助劑1～3份；抗沖改性劑2～5份；消色劑0.001～0.008份；抗老化劑0.2～0.6份；增塑劑0～10份；上述穩定劑為有機錫穩定劑或鈣鋅類穩定劑；上述抗沖擊劑為核-殼聚合物。2、根據權利要求1所述聚氯乙烯透明組合物，其特征在于所述潤滑助劑為聚乙烯蠟、氧化聚乙烯蠟、石蠟、酯蠟或費托蠟中的一種或者一種以上的混合物。3、根據權利要求1所述聚氯乙烯透明組合物，其特征在于所述加工改性劑為丙烯酸酯類化合物。4、根據權利要求1所述聚氯乙烯透明組合物，其特征在于所述抗沖改性劑為丙烯酸酯類化合物、丁二烯-丙烯晴-苯乙烯三元共聚物或氯化聚乙烯。5、根據權利要求1所述聚氯乙烯透明組合物，其特征在于所述消色劑為群青、透明蘭、酞青、紫羅蘭或熒光增白劑。6、根據權利要求1所述聚氯乙烯透明組合物，其特征在于所述抗老化劑為抗氧劑1076、抗氧劑IOIO、抗氧劑DLTP、抗氧劑DSTP、抗氧劑ODP、雙酚A或UV531。7、根據權利要求1所述聚氯乙烯透明組合物，其特征在于所述增塑劑為環氧大豆油或鄰苯二甲酸酯類化合物。8、一種聚氯乙烯管材，其特征在于該聚氯乙烯管材是將權利要求l所述聚氯乙烯透明組合物經高速熱混和低速冷混后擠出成型制備而得。9、根據權利要求8所述聚氯乙烯管材，其特征在于該聚氯乙烯管材的具體制備過程為將聚氯乙烯透明組合物中的各組分先通過熱混機進行高速熱混處理，熱混至105125"C，然后排入冷混機中將混合好的物料進行冷卻，冷混到406(TC出料，加入擠出機中，擠出成型。10、根據權利要求9所述聚氯乙烯管材，其特征在于將聚氯乙烯透明組合物中的各組分先通過熱混機進行高速熱混處理，熱混至12(TC，然后排入冷混機中將混合好的物料進行冷卻，冷混到45。C出料，加入擠出機中，擠出成型。全文摘要本發明公開一種聚氯乙烯透明組合物及其管材，該聚氯乙烯透明組合物按重量份數計，由100份的PVC樹脂、1.0～3.0份的穩定劑、0.2～1份的潤滑助劑、1～3份的加工改性助劑、2～5份的抗沖改性劑、0.001～0.008份的消色劑、0.2～0.6份的抗老化劑和0～10份的增塑劑組成。將聚氯乙烯透明組合物經高速熱混和低速冷混后擠出成型制備得到聚氯乙烯管材，該管材呈均勻透明色澤，內壁光滑，不易結垢，可清楚了解管內部流體輸送方向及狀況，方便系統監控，可加套于輸送重要或危險化學品管路外，具有監視及保護作用，而且具有優良的抗老化性能，能用于戶外場合。文檔編號F16L9/12GK101671464SQ20091019302公開日2010年3月17日申請日期2009年10月13日優先權日2009年10月13日發明者濤陳申請人:廣東聯塑科技實業有限公司