高抗冲聚氯乙烯管材的研究与开发.pdf

现代塑料加工应用2012年第24卷第4期
MODERN PLASTICS PROCESSING AND APPLICATIONS
OOのOO
エ业技术
Porose
高抗冲聚氯乙烯管材的硏究与开发
贾小波张桦李静
(中国石化齐鲁分公司研究院,山东淄博,255400)
摘要:研究了聚氯乙烯(PVC)树脂、抗冲改性剂、复合润滑剂及工艺对高抗冲聚氯乙烯(PVC-M)管材影响。结果表明
PVC树脂相对分子质量适中,粒度均匀适合PVCM管材生产;甲基丙烯酸甲酯/丁烯/苯乙烯三元共聚物〈MBS)抗冲政性
效果优于氯化聚乙烯(CPE)的,用量为8份时,材料由脆性向切性转变;复合润滑剂用量多,力学性能较差,PVCM管材配
方中复合润滑剂用量不宜超过2.5份
关键词:聚氯乙烯管材抗冲改性剂复合润滑剂
Study and Development of PVC-M Pipes
Jia Xiaobo Zhang Hua Li Jin,
(Research Institute of Qilu Branch Co., SINOPEC, Zibo, Shandong, 255400)
bstract: The influence of PVC resins, impact modifiers, composite lubricant and
processing technology on PVC-M pipes was studied. The results show that PVC resins
which have moderate molecular weight and uniform particle size are applicable to the
production of PVC-M pipes. MBS is better than CPE in impact modification. Brittle-duc
tile transition appeares when the compound containes 8 phr of MBS. Too much
composite lubricant results in lower mechanics performance. Composite lubricant in PVC-
M pipes is within 2.5 phr
Key words: polyninyl chloride; pipe; impact modifier; composite lubricant
高抗神聚氯乙烯( Modified PVC,简称星化学有限公司;甲基丙烯酸甲酯/丁二烯/苯乙
PVC-M)管材是在硬质聚氯乙烯(PVCU)管材烯三元共聚物(MBS),B-561,日本钟渊化学工
的基础上发展起来的,其特点是具有优异的韧性业株式会社;丙烯酸酯类(ACR)抗神改性剂、
和抗冲击性能。
ZB-50,ACR加工助剂、ZB-100,硬脂酸钙
PVCM管材具有较高刚韧平衡性能,而聚(CaSt),淄博华星塑料助剂有限公司;聚乙烯蜡,
氯乙烯(PVC)是脆性材料,其用于PVC-M管材上海华溢塑料助剂合作公司;其他树脂及助剂,
生产必须经过增韧改性,还要保持材料较高的拉市售。
伸强度;同时必须改善由于添加大量増韧改性剂1.2主要仪器和设备
带来的加工困难问题。本工作主要对PVC-M
PVC专用高低速混合机组,SRI-Z型,张家港
管材生产的一些问题进行研究
市万塑机械有限公司;双辊开炼机,191-TM6型,
日本安田精机制作厂;热模压机,ADT-37型,日本
试验部分
安田株式会社;微机控制电子万能试验机,WPW
1.1主要原料
收稿日期:2012-03-05;修改稿收到日期:2012-04-05。
作者筒介:贾小波,工程师,2002年毕业于沈阳化工学院高
PVC,S-1000,QS1050P,中国石化齐鲁分
分子材料科学与工程专业,现从事聚氯乙烯配方研发工作。
公司;氯化聚氯乙烯(CPE)树脂,135A,潍坊亚
E-mail:boj9811@126.com
贾小波等,高抗冲聚氯乙烯管材的研究与开发
20C型,上海华龙测试仪器公司;落锤冲击试验仪,于粉料输送,提高生产效率。3种PVC树脂配
BZZZ,意大利 Ceast公司;锥形双螺杆挤出机,混后测试力学性能,如表2所示,流变性能(测试
SIT165/132,上海金湖塑料机械有限公司;布拉本达条件:温度180℃,转速45r/minm,加料量60g
流变仪,D-47055,德国 Brabender公司;密度仪,D如图1。
FH100,日本东洋精机株式会社;锥形双螺杄挤出机,
SJ65/132,上海金湖塑料机械有限公司。
表23种PVC树脂力学性能测试结果
1.3试验方法及测试标准
测试项目
PVC S-1000 PVC QS-1050P PVC SC
实验室试样制备:按配方称取PVC树脂及
拉伸强度/N
46.6
48.6
各种助剂,加人PVC专用高低速混合机组,热混
缺口冲击强度/
16.63
18.76
到120℃,然后在低速搅拌桶冷却到45"℃以
下;配混好的物料在双辊开炼机上混炼6min,
注:在PVC树脂100份基础份上,有机锡稳定剂2份;ACR
混炼温度为180C;在压机上压成4mm厚试
加工助剂2份,ACR抗冲改性剂3份,复合润滑剂2
片后,制成试样,压片温度为185C,时间为
份,其他助剂适量.
管材挤出工艺:挤出机温度140~190C;
挤出速度0.7~1.0m/min。
百用
CS-1000
PC SG
试样拉伸强度按GB/T1040-2006标准检
20 PC Q6-1050P
测;试样缺口冲击强度按GB/T1043-1993标
准检测;管材低温落锤冲击试验(0C)按GB/T
时间
14152-2001标准检测;管材高速冲击试验
图13种PVC树脂的流变性能比较
(23℃)按CJ/T272-2008标准检测;管材静
从表2和图1可知, PVC SG-3树脂的拉伸
液压试验按GB/T6111-2003标准检测
强度最高,由于聚合度高,其塑化时间长,塑化平
衡扭矩高,加工性能较差;PVCS-1000和PVC
2结果与讨论
QS-1050P树脂塑化性能相差不大。综合考虑,
PVC QS-1050P树脂更适合PVC-M管材的
2.1PVC树脂的性能比较
生产,以下研究用PVC基础树脂为QS-1050P。
PvC树脂的相对分子质量通常用平均聚合2.2PVC-M管材抗冲性能研究
度表征。测试3种不同聚合度PVC树脂,即
未政性硬质聚氯乙烯(RPVC)的主要缺点
PVCS1000平均聚合度为100 PVC QS-是抗冲击性不好,RPVC用于PVCM管材必须
1050P(平均聚合度为1050)和 PVC SG-3(平均
进行改性,常用的抗冲改性剂有CPE,MBS,
聚合度为1300),其相对分子质量及分布如表1
ACR等。
所示
用 Brabender塑化仪考察流变性,塑化曲线
表13种PVC树脂相对分子质量及分布比较
如图2所示。
PVC树