耐热PVC合金项目背景

高耐热抗老化PVC合金——项目情况简介四川大学陈光顺2010年5月19日项目来源计划名称：国家科技支撑计划项目编号：2007BAE10B00项目名称：环境友好、高值化PVC树脂及其特种专用料生产技术开发项目承担（组织）单位：贵州省科学技术厅课题编号：2007BAE10B02课题名称：高耐热抗老化PVC合金课题承担单位：贵州省安龙金宏特种树脂有限责任公司课题负责人(签字)：郭少云项目构成：1.高耐热PVC合金专用料P2.PVC抗老化技术研发出高耐热、低热膨胀系数的聚氯乙烯合金工程塑料，制备满足性能要求的隔热型材。按国标GB3237.6-2004的要求，完成所开发的隔热型材的全套性能检测，包括1000小时的高温长期负荷试验，其性能满足国标要求。研发出满足高压电力电缆套管加工和力学性能要求的高耐热PVC专用料，其性能满足QB/T2479-2005的要求。项目总目标——高耐热PVC合金专用料研发出满足欧盟SGS认证要求的高流动性高韧性PVC合金专用料，替代阻燃ABS在家电外壳制品中批量使用。建成年产5000吨建筑节能隔热型材用高耐热聚氯乙烯合金工程塑料，并在隔热型材上批量应用。制定有关材料的国家和行业标准，为其推广应用奠定基础。申请国家发明专利6-8项，发表论文15-20篇。项目总目标——高耐热PVC合金专用料利用试生产的PVC合金隔热型材专用料，制备了隔热型材和节能门窗，它们分别通过型式检测，各项指标符合GB32376-2004国标、GB/T7106～7108－2002国标及GB/T8484-2002国标要求，可用作隔热型材及节能窗。制备了耐热PVC合金管道及埋地式高压电力电缆套管，通过国家化学建筑材料测试中心的型式检验，管材的各项性能指标达到或超过埋地式高压电力电缆套管行业标准QB/T2479-2005规定的技术要求。项目执行情况综述——高耐热PVC合金专用料研发出了高流动性高韧性PVC合金专用料，并替代阻燃ABS在家电外壳制品中进行了批量使用。建成了年生产能力为5000吨建筑节能用高耐热聚氯乙烯工程塑料专用料生产线，并生产出部分专用料进行相关实验，总结出专用料适合的生产工艺参数和生产管理模式，为规模化生产做好准备。参与制定出中华人民共和国有色金属行业标准(YS/T××)：建筑门窗用铝塑复合型材，已通过终审，2010年初将正式发布执行。已授权专利1项，新申请专利6项，发表、待发表及投稿文章17篇。项目执行情况综述——高耐热PVC合金专用料耐热PVC合金管道高压电力电缆套管隔热型材节能窗产品照片挤出机定型台牵引机及切割机翻料机埋地式高压电力电缆套管管材挤出成型生产线D、耐热PVC合金的制备、性能研究及耐热管道的挤出成型实验表2耐热PVC合金性能性能配方1配方2配方3断裂伸长率（%）2.98217.6拉伸强度（MPa）47.8850.648.04冲击强度（kJ/m2）2.644.73.6热膨胀系数（1/℃）4.32×10-55.9×10-55.0×10-5弯曲强度（MPa）76.5683.4183.21弯曲模量（MPa）331241004005维卡软化温度（℃）97.195.794.4产品性能E、耐热PVC合金的耐老化性能研究玻璃纤维增强尼龙66和耐热PVC合金在不同老化条件下进行老化，其性能变化相似，变化趋势也相同；并且耐热PVC合金耐潮湿、干燥、光及酸碱及湿热等条件的老化性能比玻璃纤维增强尼龙66样好。各种老化实验说明：用耐热PVC合金取代玻璃纤维增强尼龙66作为建筑节能门窗的隔热断桥是合适可行的。通过以上数据积累，为制定“中华人民共和国有色金属行业标准(YS/T××)：建筑门窗用铝塑复合型材”奠定了实验基础，并最终在此基础上制定出了相关产业的行业标准，并通过终审，为产品的推广应用奠定了坚实基础。用耐热PVC合金为原材料之一制备的节能门窗，已在成都高档房地产项目中得到批量使用。授权专利：1.郭少云，陈光顺，陈跃，袁念眉，熊光超，高分子力化学反应装置，实用新型专利号：ZL200820223057。申请日期：2008年12月01日。授权公告日：2009-10-7。申请专利：1.郭少云，付勰，皮红，袁念眉，陈跃，聚氯乙烯紫外光稳定剂及由其制备的耐光聚氯乙烯与制备方法，发明专利申请号：200810046532.3，申请日期：2008年11月11日。2.郭少云，李光照，陈光顺，聚氯乙烯/有机改性层状硅酸盐纳米复合材料及其制备方法，发明专利申请号：200810045487.X，申请日期：2008年7月7日。3.郭少云，陈光顺，邓志伟，苏琳，熊雷，低膨胀系数聚氯乙烯合金材料及其制备方法，发明专利申请号：200910058993.7，申请日期：2009年4月20日。4.郭少云，陈光顺，熊雷，苏琳，邓志伟，耐热聚氯乙烯合金材料及其制备方法，发明专利申请号：200910058994.1，申请日期：2009年4月20日。5.郭少云，张晓飞，皮红，陈跃，聚氯乙烯紫外光稳定剂及其制备的聚氯乙烯与制备方法，发明专利申请号：200910059145.8，申请日期：2009年4月30日。6.郭少云，张晓飞，皮红，赵天宝，陈跃，有机-无机复合光热稳定剂及其制备方法，发明专利申请号：200910167709.X，申请日期：2009年9月22日。取得的成果:发表的论文:1.Solidmechanochemicalpreparationofcore-shellSiO2particlesandtheirimprovementonthemechanicalpropertiesofPVCcomposites,XiongYing,ChenGuangshun,GuoShaoyun,JournalofPolymerSciencePartB:PolymerPhysics2008,46(10),938-9482.MechanochemicalpreparationofanovelpolymericphotostabilizerforPVC,XiaofeiZhang,TianbaoZhao,HongPi,ShaoyunGuo,JournalofAppliedPolymerScience2010,116(5),3079-30863.汞灯紫外光源的强度分布分析及其对PVC老化作用的研究，张晓飞，皮红，郭少云，塑料工业2009，37(8)，74-774.PVC/TiO2共混物界面的力化学改性研究，付勰，皮红，郭少云，塑料工业2009，37(7)，54-575.聚氯乙烯/-甲基苯乙烯-丙烯腈共混体系的相容性和性能研究，熊雷，邓志伟，陈光顺，郭少云，高分子通报，2009，（6），54-586.滑石粉粒径对PVC/滑石粉复合材料力学性能和热膨胀系数的影响，邓志伟，熊雷，李佳丽，陈光顺，郭少云，高分子材料科学与工程，2009，25(4)，77-80（EI：20092112091137）7.强紫外光作用下PVC/增韧剂体系结构与性能的演变，皮红，陈深情，郭少云，高等学校化学学报，2009，30，1029-10348.热稳定剂对PVC紫外光老化过程中微观结构及宏观性能演变的影响，皮红，陈深情，郭少云，高分子学报，2010发表9.PVC材料抗紫外老化研究进展，付勰，皮红，郭少云，聚氯乙烯，2008，36（10），1-510.硬酯酸盐复合物的形成及对聚氯乙烯的热稳定化作用，孙伟，陈光顺，郭少云，高分子材料科学与工程2008,24(10),87-90（EI：084811741285）11.纳米水滑石对PVC热稳定性能的影响研究，孙伟，陈光顺，郭少云，塑料工业2008，36(3)，58-6412.应力作用下硬质聚氯乙烯的紫外光老化机理，朱志鹏，皮红，郭少云，李光宪，高分子材料科学与工程2008,24(8),93-96（EI：083811572933）13.应力作用下高分子材料的老化行为研究，朱志鹏，皮红，郭少云，李光宪，聚氯乙烯，2008，36（2），6-9/2614.热稳定剂对PVC抑烟作用及其机理研究，陈深情，熊雷，皮红，陈光顺，郭少云，高分子材料科学与工程，2007，23（2），206～210（EI：071910594593）15.马来酸酐对PVC/CaCO3力学性能的影响，许家友，郭少云，塑料制造，2007，No.1\2（总150期），66-6916.苏琳，陈光顺，郭少云，木粉表面改性对聚氯乙烯/木粉复合体系性能的影响，高分子材料科学与工程，已接收。17.邹嘉佳，陈光顺，郭少云，加工过程中PVC颗粒形态演变及其凝胶化的研究，高分子材料科学与工程，已接收。PVC抗老化技术武汉理工大学材料学院：熊传溪项目总体目标——PVC抗老化技术建立纳米粒子类流体制备技术，所制备的纳米粒子类流体在常温下无溶剂时可流动，并且与PVC能以任何比例相容；建立纳米晶PVC制备技术，纳米晶PVC的熔点150℃、晶粒尺寸100nm，具有自增塑作用；通过类流体增塑、纳米晶PVC自增塑和多层共挤技术调控的PVC管材和异型材的冲击强度≥65kJ/m2，拉伸强度≥60MPa，维卡软化点≥90℃。与普通PVC产品相比，在相同服役时间，通过色变调控技术的PVC产品色变率下降80％；PVC产品色变调控技术分别在3000吨/年以上的管材和异型材生产线上稳定使用，年产值达到1亿元/年；申请国家发明专利4-5项，其中授权2-3项。开发出无溶剂纳米碳酸钙类流体，室温下，在无溶剂条件时，类流体的储能模量大于损耗模量，表现出流体的性质；并且具有良好的增塑效果。采用自制的共聚物VM对PA进行改性，然后以PA9-g-VM为诱导成核剂，制备了纳米晶PVC；纳米晶熔点为130℃，晶粒平均尺寸为80nm。将类流体增塑、纳米晶PVC自增塑和多层共挤技术调控技术在试生产线上进行应用。PVC管材的冲击强度≥73kJ/m2，拉伸强度≥62MPa，维卡软化点≥92℃；异型材的冲击强度≥67kJ/m2，拉伸强度≥66MPa，维卡软化点≥94℃。与普通PVC产品相比，通过色变调控技术的PVC产品色变率下降80％。拟将PVC产品色变调控技术在贵州安龙金宏特种树脂公司的管材和异型材生产线上进行稳定使用。申请国家专利4项，其中授权3项。发表论文4篇，其中英文2篇，国内2篇。项目执行情况综述：工业应用实验:批量试生产了纳米碳酸钙，损耗模量大于储能模量，具有流体性质；与PVC纳米晶和其他助剂配合在生产线上进行了生产性实验；制备的专用料能在普通的PVC管材和型材生产线上挤出；专用料挤出时的机头压力明显减小，具有良好的加工性能；用专用料生产的管材和型材具有很好的耐热性和力学性能。取得的成果：授权国家发明专利：1.熊传溪，董丽杰，苏小红，郭红，无溶剂无机纳米粒子流体的制备方法，ZL200610124455.X2.熊传溪，董丽杰，郭红，苏小红，一类新型的类流体无机纳米粒子与聚合物的复合材料，ZL200610124454.53.熊传溪，董丽杰，雷佑安，苏小红，郭虹，由碳纳米管-浓酸反应溶液中分离提取碳纳米管的方法，ZL200710051952.6申请国家发明专利：1.熊传溪，董丽杰，潘民选，邓玮等，通过配位交联制备抗冲硬质PVC材料的方法.200910272564.X发表论文：1.QiLi,LijieDong,WeiDeng,QingmingZhu,YunLiuandChuanxiXiong.Solvent-freeFluidsBasedonRhombohedralNanoparticlesofCalciumCarbonate.J.Am.Chem.Soc.2009,131(26):9148–91492.LijieDong,JingHuang,RuiLi,YiZhang,MinxuanPan,ChuanxiXiong.N2-filledhollowglassbeadsasnovelgascarriersformicrocellularpolyethylene.JournalofAppliedPolymer