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一种PVC改性发泡材料及其成型方法

成果类型:: 发明专利,新品种,新技术

发布时间: 2022-09-06 13:34:44

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:成果发布人| 孙静 | 2022-10-08 16:31:10

本发明属于发泡材料制备技术领域,涉及一种PVC改性发泡材料及其成型方法,包括先将重量份为50~85份PVC树脂、5~20份EVA,5~20份SEBS和EPDM,5~20份增塑剂,5~20份稳定剂,0.5~2份氧化锌,0.5~2份硬脂酸及0.3~0.6份抗氧剂1010密炼混合5 10min,再加入0.2~0.4份DCP和1~6份AC发泡剂,再次进行充分密炼混合,得PVC改性预发泡共混材料。再将PVC改性预发泡共混材料通过模压发泡,发泡温度为170 230℃,压力控制在1 20MPa,发泡时间5 30min。

制备PVC改性预发泡共混材料:将PVC树脂、SEBS、EPDM、EVA、氧化锌、硬脂酸、抗氧剂1010按照一定重量比在密炼机中密炼混合5min,温度140℃,转速35r/min。再加入交联剂过氧化二异丙苯(DCP),AC发泡剂,密炼混合1min。在本发明中,EVA起到增韧剂、发泡改性剂、相容剂作用。控制密炼温度,则保证AC发泡剂不分解。制备发泡材料:将PVC改性预发泡共混材料通过模压发泡。发泡温度可取175℃,压力可控制在8MPa,发泡时间8min。在这个温度范围内,PVC软化、熔融,与SEBS、EPDM、EVA融为一体,分散在PVC、SEBS、EPDM和EVA共混材料中的AC发泡剂分解,产生的气泡在PVC改性基体中膨胀,同时DCP分解,塑料基体部分交联,熔体强度提高,这样有利于发泡和交联的匹配。对所制得的聚氯乙烯泡沫进行性能测试:密度按GB/T 6342-1995测试,密度为0.18g/cm3;撕裂强度按GB/T 529-1999测试,撕裂强度为2.4N/mm;拉伸强度和断裂伸长率按GB/T 528-1998测试,拉伸强度为0.34MPa,断裂伸长率为200%。

PVC树脂是一个极性非结晶性高聚物,密度:1.38g/cm3,玻璃转变温度:87℃,因此热稳定性差,不易加工。不能直接使用,必须经过改性混配,添加相关助剂和填充物才可以使用。而因添加的相关助剂和填充物的种类和分数的不同,这就决定了所制备的PVC材料性能和要求是不一样的。我们通常称之为PVC配方,严格说来是PVC改性配方,而PVC只有经过改性才能使用。用于PVC改性的大分子改性剂品种很多,主要有氯化聚乙烯(CPE)、乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)、丁腈橡胶(NBR)、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物(MBS)、氯丁橡胶(CR)等。尽管目前出现了许多改性PVC品种,但他们各有所短,例如以EVA改性的PVC,在包装、医学、玩具等领域中其物理、机械性能有限,仍需进一步改进。本发明在发泡材料制备技术领域有着广泛的应用前景。

发明人:高志兵 廖华勇 邢云 曾德伟

常州大学坐落于经济发达、人文荟萃的江南历史文化名城——江苏省常州市。学校始建于1978年,原名为南京化工学院无锡分院、常州分院,是一所在我国改革开放之初创办的省属全日制本科院校。1981年经国务院批准,正式定名为江苏化工学院。1984年实行江苏省人民政府和中国石油化工总公司联合办学机制,1992年正式成为中国石油化工集团公司(原中国石油化工总公司)管理的部属院校,并更名为江苏石油化工学院。2000年起,学校实行中央与地方共建、以江苏省管理为主的管理体制,2002年更名为江苏工业学院。2010年,经教育部批准更名为常州大学。2011年,江苏省人民政府与中国石油天然气集团公司、中国石油化工集团公司、中国海洋石油总公司签署共建常州大学协议。历经三十六年的建设和发展,学校成为一所以工学、理学、管理为主、多学科协调发展、具有“产学研”合作办学特色的普通高等院校。

SEBS是以聚苯乙烯为末端段,以聚丁二烯加氢得到的乙烯-丁烯共聚物为中间弹性嵌段的线性三嵌共聚物,英文全称Styrene Ethylene Butylene Styrene,简称SEBS。SEBS不含不饱和双键,因此具有良好的稳定性和耐老化性。EVA是乙烯-醋酸乙烯酯。EPDM是三元乙丙橡胶。PVC韧性不够,发泡性能不好,而EVA、SEBS和EPDM韧性好,而且发泡性能好,另外,PVC是极性材料,EVA有一定的极性,两者共混,可得到相容性好、韧性好的PVC发泡改性材料。而且可以作为PVC与SEBS或EPDM的相容剂。与现有技术相比,本发明PVC改性配方可以制得高发泡、泡孔均匀、密度小和力学性能好的PVC改性发泡材料,且配方中SEBS和EPDM的联用,进一步增提高了发泡效果和机械性能,具有良好的弹性和综合性能,可用于包装、医学、玩具、家具、广告业、建筑装修、车内饰、化工防腐、环保等领域。

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