一種易加工耐熱性的氯化聚氯乙烯(cpvc)板材的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種易加工耐熱性的氯化聚氯乙烯(CPVC)板材，屬于高分子材料領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]氯化聚氯乙烯(CPVC)是由聚氯乙烯(PVC)樹脂氯化改性制得，是一種新型工程塑料。聚氯乙烯(PVC)樹脂經(jīng)過氯化后，提高了樹脂的熱變形溫度和機(jī)械性能，氯含量由56.7%提高到69%，最高使用溫度可達(dá)110°C，長期使用溫度為95°C。因此，氯化聚氯乙烯(CPVC)是一種應(yīng)用前景廣闊的新型工程塑料。但是氯化聚氯乙烯(CPVC)加工性較差，加工難度大，氯化聚氯乙烯(CPVC)的熔體流動性差，其熔體粘度大，加工溫度高，為180°C?190°C，加工范圍窄，加工性能比聚氯乙烯(PVC)更差。加工中生產(chǎn)的氯化氫氣體易腐蝕設(shè)備并易導(dǎo)致熔體分解，氯化聚氯乙烯(CPVC)的熱分解程度高。
[0003]在傳統(tǒng)方法中，通過接觸物料部分設(shè)備要進(jìn)行鍍鉻防腐蝕處理，來防止生產(chǎn)過程中產(chǎn)生氯化氫腐蝕機(jī)器和設(shè)備。再加入大量的助劑或者改變產(chǎn)品的含氯率，降低加工的難度，但是這些方法對產(chǎn)品自身性能具有一定量的傷害，所以需要發(fā)明一種簡單易行的方法，既不改變產(chǎn)品性能又省去加工困難的方法。
[0004]本產(chǎn)品通過氯化聚氯乙烯(CPVC)和聚甲基丙烯酸甲酯進(jìn)行熔融共混，改善氯化聚氯乙烯(CPVC)自身的耐熱性和熔體流動性，再通過氮?dú)猸h(huán)境下減壓加熱的方式，不僅可以降低產(chǎn)品生產(chǎn)過程中的熔體粘度，還可以稀釋生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的氯化氫對設(shè)備的腐蝕；將制成的板材通過電子束進(jìn)行輻照，改善其耐熱性，生產(chǎn)出一種易加工耐熱性的氯化聚氯乙烯(CPVC)板材。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題:針對氯化聚氯乙烯(CPVC)加工過程中粘度較大，加工較困難，產(chǎn)品自身耐熱性較差的問題，提供了一種通過聚甲基丙烯酸甲酯對氯化聚氯乙烯(CPVC)進(jìn)行熔融共混和電子束輻照來改善耐熱性能的方法，通過在加氮減壓環(huán)境下生產(chǎn)，改善加工難度和耐熱性，降低產(chǎn)品生產(chǎn)過程中的難度，提升產(chǎn)品自身特性。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明具體制備方法為:
(1)按重量份數(shù)計，分別稱取氯化聚氯乙烯樹脂55?60份，聚甲基丙烯酸樹脂25?35份，聚苯乙烯10份；按上述配方將稱量好的物質(zhì)加入進(jìn)高速混合機(jī)中混合，混合時間為lOmin，將混合完成的材料投入進(jìn)雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行擠出造粒，得到一種氯化聚氯乙烯(CPVC)樹脂粒料；
(2)將上述得到的氯化聚氯乙烯(CPVC)樹脂粒料加入密煉機(jī)中進(jìn)行密煉，對密煉機(jī)進(jìn)行減壓加熱，同時通入氮?dú)猓?br> (3)密煉完成后，在160°C，15MPa的壓力下，用熱壓法制備出2cm厚的氯化聚氯乙烯(CPVC)板材；并且將所有的氯化聚氯乙烯(CPVC)板材在125°C下，進(jìn)行36小時的退火處理；
(4)將上述生產(chǎn)的氯化聚氯乙烯(CPVC)板材使用電子加速器對產(chǎn)品進(jìn)行進(jìn)行輻照交聯(lián)，改善產(chǎn)品性能，得到一種易加工耐熱性的氯化聚氯乙烯(CPVC)板材。
[0007]所述的擠出參數(shù)為混合機(jī)轉(zhuǎn)速為800?1000r/min，雙螺桿擠出機(jī)各區(qū)溫度為一區(qū):180 ?185°C，二區(qū):185 ?190°C，三區(qū):190 ?195°C。擠出機(jī)轉(zhuǎn)速 50r/min。
[0008]所述的密煉機(jī)設(shè)定溫度為180°C，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速50r/min。
[0009]所述的電子加速器的電子能量及束流強(qiáng)度分別為5MeV，200 μΑ，劑量率10kGy/
So
[0010]本發(fā)明的原理是:通過聚甲基丙烯酸甲酯和氯化聚氯乙烯(CPVC)在一定溫度下進(jìn)行熔融共混改性，改善產(chǎn)品的耐熱性能；在改善后的產(chǎn)品進(jìn)行加工時，通過減小壓力的方法使壓力下降，樹脂軟化點(diǎn)上升，提高產(chǎn)品加工溫度的范圍，使產(chǎn)品在200?230°C進(jìn)行加工，在這個溫度下，產(chǎn)品溫度上升，粘度下降，同時通入氮?dú)?，在防止熱氧老化的同時可以稀釋生產(chǎn)中產(chǎn)生的氯化氫氣體，降低度設(shè)備的腐蝕和損壞，最后使用電子束進(jìn)行輻照，通過產(chǎn)生高壓的方法，使電位場中實現(xiàn)帶電粒子的加速，用帶電粒子去轟擊氯化聚氯乙烯鏈節(jié)，將呈大分子鏈的平面結(jié)構(gòu)氯化聚氯乙烯，通過打開分子鏈節(jié)，實現(xiàn)接枝，從而改變成空間三維立體結(jié)構(gòu)，改善產(chǎn)品耐熱性。
[0011]本發(fā)明與其他方法相比，有益效果是:
(1)提高產(chǎn)品耐熱性，耐熱等級最高可達(dá)F級(155°C)，擴(kuò)大了產(chǎn)品的使用范圍。
(2)解決產(chǎn)品生產(chǎn)中粘度較大，不易生產(chǎn)的缺陷，同時不破壞產(chǎn)品自身特性。(3)通入氮?dú)猓柚巩a(chǎn)品生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的聚氯乙烯腐蝕設(shè)備和機(jī)器。
【具體實施方式】
[0012]按重量份數(shù)計，分別稱取氯化聚氯乙烯樹脂55?60份，聚甲基丙烯酸樹脂25?35份，聚苯乙烯10份；按上述配方將稱量好的物質(zhì)加入進(jìn)高速混合機(jī)中混合，混合時間為lOmin，將混合完成的材料投入進(jìn)雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行擠出造粒，得到一種氯化聚氯乙烯(CPVC)樹脂粒料；將上述得到的氯化聚氯乙烯(CPVC)樹脂粒料加入密煉機(jī)中進(jìn)行密煉，對密煉機(jī)進(jìn)行減壓加熱，同時通入氮?dú)猓辉诿軣捦瓿珊?，?60°C，15MPa的壓力下，用熱壓法制備出2cm厚的氯化聚氯乙烯(CPVC)板材；并且將所有的氯化聚氯乙烯(CPVC)板材在125°C下，進(jìn)行36小時的退火處理；處理結(jié)束之后，將上述生產(chǎn)的氯化聚氯乙烯(CPVC)板材使用電子加速器對產(chǎn)品進(jìn)行進(jìn)行輻照交聯(lián)，改善產(chǎn)品性能，得到一種易加工耐熱性的氯化聚氯乙烯(CPVC)板材；上述擠出機(jī)的擠出參數(shù)為混合機(jī)轉(zhuǎn)速為800?1000r/min，雙螺桿擠出機(jī)各區(qū)溫度為一區(qū):180?185°C，二區(qū):185?190°C，三區(qū):190?195°C;擠出機(jī)轉(zhuǎn)速50r/min。所使用的密煉機(jī)設(shè)定溫度為180°C，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速50r/min ;所用的電子加速器的電子能量及束流強(qiáng)度分別為5MeV，200 μΑ，劑量率100kGy/S。
實例I
[0013]按重量份數(shù)計，分別稱取氯化聚氯乙烯樹脂60份，聚甲基丙烯酸樹脂30份，聚苯乙烯10份；按上述配方將稱量好的物質(zhì)加入進(jìn)高速混合機(jī)中混合，混合時間為lOmin，將混合完成的材料投入進(jìn)雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行擠出造粒，得到一種氯化聚氯乙烯(CPVC)樹脂粒料；將上述得到的氯化聚氯乙烯(CPVC)樹脂粒料加入密煉機(jī)中進(jìn)行密煉，對密煉機(jī)進(jìn)行減壓加熱，同時通入氮?dú)?；在密煉完成后，?60°C，15MPa的壓力下，用熱壓法制備出2cm厚的氯化聚氯乙烯(CPVC)板材；并且將所有的氯化聚氯乙烯(CPVC)板材在125°C下，進(jìn)行36小時的退火處理；處理結(jié)束之后，將上述生產(chǎn)的氯化聚氯乙烯(CPVC)板材使用電子加速器對產(chǎn)品進(jìn)行進(jìn)行輻照交聯(lián)，改善產(chǎn)品性能，得到一種易加工耐熱性的氯化聚氯乙烯(CPVC)板材；上述生產(chǎn)的氯化聚氯乙烯(CPVC)板材耐熱等級最高可達(dá)F級(155°C )，產(chǎn)品的使用范圍大幅度增加；同時在不破壞產(chǎn)品自身特性的情況下，解決了產(chǎn)品生產(chǎn)過程中粘度較大，不易生產(chǎn)的缺陷。
實例2
[0014]按重量份數(shù)計，分別稱取氯化聚氯乙烯樹脂55份，聚甲基丙烯酸樹脂35份，聚苯乙烯10份；按上述配方將稱量好的物質(zhì)加入進(jìn)高速混合機(jī)中混合，混合時間為lOmin，將混合完成的材料投入進(jìn)雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行擠出造粒，得到一種氯化聚氯乙烯(CPVC)樹脂粒料；將上述得到的氯化聚氯乙烯(CPVC)樹脂粒料加入密煉機(jī)中進(jìn)行密煉，對密煉機(jī)進(jìn)行減壓加熱，同時通入氮?dú)猓辉诿軣捦瓿珊螅?60°C，15MPa的壓力下，用熱壓法制備出2cm厚的氯化聚氯乙烯(CPVC)板材；并且將所有的氯化聚氯乙烯(CPVC)板材在125°C下，進(jìn)行36小時的退火處理；處理結(jié)束之后，將上述生產(chǎn)的氯化聚氯乙烯(CPVC)板材使用電子加速器對產(chǎn)品進(jìn)行進(jìn)行輻照交聯(lián)，改善產(chǎn)品性能，得到一種易加工耐熱性的氯化聚氯乙烯(CPVC)板材；上述生產(chǎn)的氯化聚氯乙烯(CPVC)板材耐熱等級最高可達(dá)F級(155°C )，產(chǎn)品的使用范圍大幅度增加；同時在不破壞產(chǎn)品自身特性的情況下，解決了產(chǎn)品生產(chǎn)過程中粘度較大，不易生產(chǎn)的缺陷。
實例3
[0015]按重量份數(shù)計，分別稱取氯化聚氯乙烯樹脂65份，聚甲基丙烯酸樹脂25份，聚苯乙烯10份；按上述配方將稱量好的物質(zhì)加入進(jìn)高速混合機(jī)中混合，混合時間為lOmin，將混合完成的材料投入進(jìn)雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行擠出造粒，得到一種氯化聚氯乙烯(CPVC)樹脂粒料；將上述得到的氯化聚氯乙烯(CPVC)樹脂粒料加入密煉機(jī)中進(jìn)行密煉，對密煉機(jī)進(jìn)行減壓加熱，同時通入氮?dú)?；在密煉完成后，?60°C，15MPa的壓力下，用熱壓法制備出2cm厚的氯化聚氯乙烯(CPVC)板材；并且將所有的氯化聚氯乙烯(CPVC)板材在125°C下，進(jìn)行36小時的退火處理；處理結(jié)束之后，將上述生產(chǎn)的氯化聚氯乙烯(CPVC)板材使用電子加速器對產(chǎn)品進(jìn)行進(jìn)行輻照交聯(lián)，改善產(chǎn)品性能，得到一種易加工耐熱性的氯化聚氯乙烯(CPVC)板材；上述生產(chǎn)的氯化聚氯乙烯(CPVC)板材耐熱等級最高可達(dá)F級(155°C )，產(chǎn)品的使用范圍大幅度增加；同時在不破壞產(chǎn)品自身特性的情況下，解決了產(chǎn)品生產(chǎn)過程中粘度較大，不易生產(chǎn)的缺陷。
【主權(quán)項】
1.一種易加工耐熱性的氯化聚氯乙烯(CPVC)板材，其特征在于具體制備步驟為: (1)按重量份數(shù)計，分別稱取氯化聚氯乙烯樹脂55?60份，聚甲基丙烯酸樹脂25?35份，聚苯乙烯10份；按上述配方將稱量好的物質(zhì)加入進(jìn)高速混合機(jī)中混合，混合時間為lOmin，將混合完成的材料投入進(jìn)雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行擠出造粒，得到一種氯化聚氯乙烯(CPVC)樹脂粒料； (2)將上述得到的氯化聚氯乙烯(CPVC)樹脂粒料加入密煉機(jī)中進(jìn)行密煉，對密煉機(jī)進(jìn)行減壓加熱，同時通入氮?dú)猓? (3)密煉完成后，在160°C，15MPa的壓力下，用熱壓法制備出2cm厚的氯化聚氯乙烯(CPVC)板材；并且將所有的氯化聚氯乙烯(CPVC)板材在125°C下，進(jìn)行36小時的退火處理； (4)將上述生產(chǎn)的氯化聚氯乙烯(CPVC)板材使用電子加速器對產(chǎn)品進(jìn)行進(jìn)行輻照交聯(lián)，改善產(chǎn)品性能，得到一種易加工耐熱性的氯化聚氯乙烯(CPVC)板材。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種易加工耐熱性的氯化聚氯乙烯(CPVC)板材，其特征在于:所述的擠出參數(shù)為混合機(jī)轉(zhuǎn)速為800?lOOOr/min，雙螺桿擠出機(jī)各區(qū)溫度為一區(qū):180°C?185°C，二區(qū):185°C?190°C，三區(qū):190°C?195°C ;擠出機(jī)轉(zhuǎn)速 50r/min。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種易加工耐熱性的氯化聚氯乙烯(CPVC)板材，其特征在于:所述的密煉溫度為180°C，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速50r/min。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種易加工耐熱性的氯化聚氯乙烯(CPVC)板材，其特征在于:所述的電子加速器的電子能量及束流強(qiáng)度分別為5MeV，200 μΑ，劑量率100kGy/S。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種易加工耐熱性的氯化聚氯乙烯(CPVC)板材，高分子材料領(lǐng)域。通過氯化聚氯乙烯(CPVC)和聚甲基丙烯酸甲酯進(jìn)行熔融共混，改善氯化聚氯乙烯(CPVC)自身的耐熱性和熔體流動性，再通過氮?dú)猸h(huán)境下減壓加熱的方式，不僅可以降低產(chǎn)品生產(chǎn)過程中的熔體粘度，還可以稀釋生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的氯化氫對設(shè)備的腐蝕；將制成的板材通過電子束進(jìn)行輻照，通過產(chǎn)生高壓的方法，打開分子鏈節(jié)，實現(xiàn)接枝，從而改變成空間三維立體結(jié)構(gòu)，改善產(chǎn)品耐熱性，生產(chǎn)出一種易加工耐熱性的氯化聚氯乙烯(CPVC)板材。
【IPC分類】B29C43/58, C08L27/24, B29C47/92, B29C35/08, C08L25/06, C08L33/02
【公開號】CN104927263
【申請?zhí)枴緾N201510326041
【發(fā)明人】徐煒, 高力群
【申請人】常州大學(xué)
【公開日】2015年9月23日
【申請日】2015年6月13日