專(zhuān)利名稱(chēng)：軟質(zhì)丸粒化的聚氯乙烯增塑溶膠的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一類(lèi)軟質(zhì)但堅(jiān)固程度足以制成丸粒形式的增塑溶膠。
背景技術(shù)：
工業(yè)和商業(yè)產(chǎn)品經(jīng)常由聚氯乙烯化合物(PVC)制得，在形態(tài)上或?yàn)槲慈廴诘腜VC 粘性液體(例如增塑溶膠)或?yàn)閾闲訮VC固體(例如丸粒、顆?；蛄⒎襟w)。根據(jù)肖氏A硬度量表，肖氏A硬度低于約70的撓性PVC固體非常難于制備。未熔 融的PVC增塑溶膠因?yàn)槭且后w，除非其被熔融，否則不具有有效硬度。
發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)需要的是一種用于制造肖氏A硬度低于約70，優(yōu)選低于約50，更優(yōu)選約10-50 范圍內(nèi)的任意硬度，甚至更優(yōu)選約20-45范圍內(nèi)任意硬度的撓性PVC固體丸粒的方法。技術(shù)也需要一種可丸?；脑鏊苋苣z，基于增塑溶膠的固體形式，促進(jìn)后續(xù)塑造 或擠出的效率。本發(fā)明通過(guò)控制增塑溶膠在攪拌室(例如擠出機(jī))中的熔融攪拌解決了這兩項(xiàng)問(wèn) 題，利用這一方式，得到了一種可丸?；脑鏊苋苣z。為本發(fā)明起見(jiàn)，“可丸?；脑鏊苋苣z”指一種液體增塑溶膠，其已在具備條件允 許凝膠化、熔融和冷卻按順序進(jìn)行的攪拌室中經(jīng)過(guò)了一次加熱過(guò)程，使得增塑溶膠固化，需 要時(shí)用于以后丸?；?。之后丸?；墓袒鏊苋苣z就成為了“丸?；脑鏊苋苣z”?？赏枇；脑鏊苋苣z具有常規(guī)商業(yè)增塑溶膠的所有初始屬性，并得到了凝膠化 的、熔融增塑溶膠，后者經(jīng)過(guò)之后的塑造或擠出可以形成最終的塑料制品。丸?；脑鏊苋?膠也是如此。本發(fā)明兩種中間產(chǎn)品的差異在于它們的操作形態(tài)，分別為條狀與丸粒狀。丸 粒狀為優(yōu)選項(xiàng)，但條狀也有其使用價(jià)值。本發(fā)明中的方法不是化學(xué)反應(yīng)，而是從增塑劑中的顆粒狀PVC向增塑劑與可丸粒 化形狀的PVC顆粒形成的熔融固體溶液的物理轉(zhuǎn)化。作為轉(zhuǎn)化過(guò)程的一項(xiàng)功能，增塑溶膠保持其非常低的硬度，落于上文所述的肖氏A 硬度范圍。如果初始液態(tài)增塑溶膠熔融后在塑造或擠出加工生產(chǎn)時(shí)被中斷，則本發(fā)明中的 方法提供了一種暫停生產(chǎn)加工的方法，這樣常規(guī)增塑溶膠在其向最終制品的轉(zhuǎn)化過(guò)程中僅 完成了一半。由于條料或丸粒的固體屬性，硬度又非常軟，因而可丸?；暮屯枇；脑鏊苋?膠就成為具有巨大和通用價(jià)值的中間產(chǎn)品，成為可以在某一時(shí)刻制備，儲(chǔ)存一段時(shí)間，之后 用于完成最終產(chǎn)品生產(chǎn)的庫(kù)存物品。固體的儲(chǔ)存、運(yùn)輸和利用通常比液體的儲(chǔ)存、運(yùn)輸和利用具有優(yōu)勢(shì)。對(duì)于使用撓性PVC化合物的場(chǎng)合，尤其是那些需要肖氏A硬度低于70或甚至50的場(chǎng)合，通過(guò)本發(fā)明中的 方法制備的可丸?；屯枇；脑鏊苋苣z對(duì)于塑料塑造或擠出操作技術(shù)人員而言是出乎 意料的新的初始物質(zhì)。由于固體的操作屬性，增塑溶膠為這些人員提供了操作效率。本發(fā)明一方面是一種包含聚氯乙烯的肖氏A硬度低于約70的可丸粒化的增塑溶膠。本發(fā)明另一方面是一種制備可丸?；脑鏊苋苣z的方法，包括以下步驟(a)將 液體增塑溶膠引入加熱的攪拌室中；(b)使增塑溶膠凝膠化；(c)使增塑溶膠熔融；(d)在 攪拌室中冷卻增塑溶膠至足以使其形成固化的可丸?；鏊苋苣z的條料。優(yōu)選地，該方法 包括步驟(e)在攪拌室外冷卻該固化條料，及(f)將固態(tài)條料分割成更小的部分來(lái)制備丸 ?；脑鏊苋苣z，任選地，使用水槽，隨后施以轉(zhuǎn)刀條料造粒機(jī)。或者，也可以使用水下造粒 機(jī)替代水槽和條料造粒機(jī)。本發(fā)明另一方面在于由可丸?；脑鏊苋苣z經(jīng)過(guò)上述步驟(e)和(f)制成的丸粒 化增塑溶膠。本發(fā)明的特征及優(yōu)點(diǎn)將在以下制圖相關(guān)的各種實(shí)施方式中予以說(shuō)明。制圖的簡(jiǎn)要描述
圖1為用于將液態(tài)增塑溶膠轉(zhuǎn)化為可丸?；脑鏊苋苣z的典型攪拌室的側(cè)視圖。本發(fā)明的實(shí)施方式攪拌室圖1展示了一種典型的攪拌室10，其具有進(jìn)料口 20，加熱部分30和出料口 40。雖 然攪拌室10看起來(lái)非常像擠出機(jī)，其實(shí)，任何分批或連續(xù)熔融攪拌設(shè)備只要能夠按照特定 的順序安排溫度變化均可以用于本發(fā)明。優(yōu)選使用擠出機(jī)因?yàn)槠湓诓僮魃鲜沁B續(xù)的，且其在部分30內(nèi)的加熱區(qū)可以按照 本發(fā)明方法的要求進(jìn)行控制。該擠出機(jī)可以是具有常規(guī)長(zhǎng)徑比的單螺桿擠出機(jī)、同向雙螺 桿擠出機(jī)或異向雙螺桿擠出機(jī)。在攪拌室10中，加熱部分30在進(jìn)料口 20和出料口 40之間分為不同的四段，分別 為 I、G、F 和 C。I段為鄰近進(jìn)料口 20的導(dǎo)入?yún)^(qū)，其中液態(tài)增塑溶膠可以開(kāi)始被加熱和攪拌。G段為鄰近I段的凝膠化區(qū)域，其中液態(tài)增塑溶膠進(jìn)行凝膠化。F段為鄰近G段的熔融區(qū)，其中凝膠化的增塑溶膠在足夠的剪切作用下熔融從而 產(chǎn)生均聚物熔體。應(yīng)當(dāng)注意的是，在某些配方中熔融過(guò)程在凝膠化過(guò)程之后發(fā)生的如此迅 速以致無(wú)從判斷凝膠區(qū)G段何處終止熔融區(qū)G段何處開(kāi)始。但無(wú)論段G和段F的長(zhǎng)度及可 能的重疊，在大分子水平聚合物的凝膠化先于熔融是毋庸置疑的。C段為鄰近F段的冷卻區(qū)，其中熔融的增塑溶膠開(kāi)始冷卻，優(yōu)選在控制速度下，從 其熔融溫度降至足以使熔融增塑溶膠變?yōu)榘牍虘B(tài)從而通過(guò)出料口 40出口產(chǎn)生條料的溫度。出料口 40可以是單拉絲模頭、多拉絲模頭或任何從攪拌室形成塑料產(chǎn)品輪廓形 狀的其他常規(guī)出料口。在考慮對(duì)擠出機(jī)的適應(yīng)性時(shí)，本發(fā)明中的方法按順序采用了段I、G、F和C，由于 出人意料地已經(jīng)發(fā)現(xiàn)可能在冷卻之前使液體增塑溶膠發(fā)生凝膠化和熔融，優(yōu)選在加熱區(qū)30其余部分使用受控形式。C段的目的在于充分降低熔融增塑溶膠的溫度至使其固化足以從 出料口 40以條狀固體增塑溶膠擠出，該條料隨后可被分為更小的部分，例如當(dāng)出料模頭輪 廓為圓形時(shí)條料被分為丸粒狀。表1顯示了加熱區(qū)30中各段，包括出料口 40，所占百分比的范圍以及各段適宜溫 度和優(yōu)選溫的度范圍。
權(quán)利要求
1.一種包含聚氯乙烯且肖氏A硬度低于約70的可丸?；脑鏊苋苣z。
2.如權(quán)利要求1所述的增塑溶膠，其特征在于，所述增塑溶膠被分為丸粒狀。
3.如權(quán)利要求1或2所述的增塑溶膠，其特征在于，所述聚氯乙烯為均聚物或共聚物樹(shù)脂。
4.如權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的增塑溶膠，其特征在于，所述增塑劑為鄰苯二甲酸、磷 酸、己二酸、癸二酸、檸檬酸、不飽和脂肪酸的有機(jī)酯或它們的組合。
5.如權(quán)利要求3所述的增塑溶膠，其特征在于，所述增塑劑的存在量以重量計(jì)為每100 份聚氯乙烯樹(shù)脂對(duì)應(yīng)含有約30-300份。
6.如權(quán)利要求4或5所述的增塑溶膠，其特征在于，所述增塑劑選自鄰苯二甲酸二辛 酯、鄰苯二甲酸丁芐酯、己二酸二辛酯、癸二酸二丁酯、鄰苯二甲酸二壬酯、氫化鄰苯二甲酸 二異壬酯、氫化鄰苯二甲酸二 O-乙基己基)酯、硬脂酸甘油酯類(lèi)、環(huán)氧化豆油酯類(lèi)及其組合 ο
7.如權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的增塑溶膠，其特征在于，所述增塑溶膠為聚氯乙烯化 合物，還包含爽滑劑、抗粘連劑、抗氧化劑、光穩(wěn)定劑、熱穩(wěn)定劑、阻燃劑、發(fā)泡劑、著色劑、淬 火劑、輔助增塑劑、脫模劑、潤(rùn)滑劑、抗靜電劑、滯燃劑、填料及其組合。
8.—種制造如權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述可丸粒化的增塑溶膠的方法，包括以下步驟(a)將液態(tài)增塑溶膠引入加熱的攪拌室中；(b)使增塑溶膠凝膠化；(c)使增塑溶膠熔融；并(d)在攪拌室中冷卻增塑溶膠至足夠使其形成固化的可丸?；脑鏊苋苣z條料。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述攪拌室為擠出機(jī)。
10.如權(quán)利要求8或9所述的方法，還包括以下步驟(e)在攪拌室外冷卻固化的條料；并(f)將固態(tài)條料分割為更小的部分，用于制造丸?；脑鏊苋苣z。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述冷卻步驟在水槽中完成，所述分割步 驟由造粒機(jī)完成。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述造粒機(jī)為水下造粒機(jī)。
13.一種由如權(quán)利要求9-12任一項(xiàng)所述方法制得的丸?；脑鏊苋苣z。
14.如權(quán)利要求13所述的丸?；脑鏊苋苣z，其特征在于，其肖氏A硬度約為10-50。
15.一種由權(quán)利要求14所述的丸粒化的增塑溶膠塑造或擠出的塑料制品。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種肖氏A硬度低于約70的軟質(zhì)可丸粒化的聚氯乙烯增塑溶膠。在本增塑溶膠中使用的增塑劑可以為石油基增塑劑或生物基增塑劑或兩者共用。一種在攪拌室中進(jìn)行的凝膠化、熔融、控溫冷卻的方法使得常規(guī)的液態(tài)增塑溶膠轉(zhuǎn)化為可丸粒化的增塑溶膠條料。若在冷卻為條料或其他形狀之后使用造粒機(jī)，就可得到丸?；脑鏊苋苣z。這種轉(zhuǎn)化不影響液態(tài)增塑溶膠制劑的硬度。固化增塑溶膠可以?xún)?chǔ)存用于以后擠出或塑造為最終產(chǎn)品的形狀。
文檔編號(hào)C08J3/02GK102143991SQ200980135106
公開(kāi)日2011年8月3日 申請(qǐng)日期2009年9月8日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月10日
發(fā)明者S·D·霍頓 申請(qǐng)人:普立萬(wàn)公司