一种低成本耐候性好的围栏用聚氯乙烯组合物及其制备方法与流程

本发明属于高分子材料回收利用与加工，具体涉及一种以废旧聚氯乙烯围栏回收料为基体，通过添加少量紫外线吸收剂和受阻胺光稳定剂，即可实现高耐候、高韧性的聚氯乙烯组合物及其制备方法。

背景技术：

1、围栏，是指工业用防护栏，护栏主要用于住宅，公路，商业区、公共场所等场合中对人身安全及设备设施的保护与防护。传统的护栏通常由铁围栏、木质围栏在使用时需进行二次油漆、喷绘等装饰性加工，装饰工序复杂，且需定期进行粉刷防护，维护费用高。pvc围栏因其整洁美观、耐腐蚀、耐酸碱、免油漆、维护成本低等优点，越来越多的被用来替代铁、木围栏作为户外隔离墙面、围栏。

2、pvc围栏制品因长期户外使用，其分子链发生严重降解，力学性能劣化。目前，将回收围栏粉碎后与新料掺混再利用，是行业普遍做法。如比常规技术方案中，配方仍沿用新料制品的增量补充思维，重新添加大量的热稳定剂、抗氧剂、紫外线吸收剂和受阻胺光稳定剂（hals），以补偿回收料中已消耗的助剂。

3、但是废旧围栏回收料中实际残留有相当数量的钛白粉、部分未完全失活的酚类抗氧剂及光稳定剂骨架。当再次大量叠加同类添加剂时，极易造成添加剂总量过饱和，引发小分子向表面迁移析出，导致制品表面发粘、吸附灰尘，并产生界面弱化效应，反而使力学强度尤其是冲击韧性显著下降。此外，新旧不同体系的稳定剂之间还可能发生拮抗作用，加速失效，因此pvc回收料在围栏材料中的利用率不高。

技术实现思路

1、为了克服现有技术的不足，本发明提供一种以废旧聚氯乙烯围栏回收料为基体，通过添加少量紫外线吸收剂和受阻胺光稳定剂，即可实现高耐候、高韧性的聚氯乙烯组合物及其制备方法。

2、为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

3、一种低成本耐候性好的围栏用聚氯乙烯组合物，按照重量份计，包括回收围栏pvc颗粒60- 70份，pvc树脂粉30-40份，钙粉9-12份，稀土-钙锌复合热稳定剂 2.5-3.0份，环氧扩链剂 0.8-1.2份，丙烯酸酯核-壳抗冲改性剂1-3份，氯化聚乙烯 2.0-3.0份，金红石型钛白粉0.2-0.6份，acr加工助剂1.0-1.5份，亚磷酸酯氢过氧化物分解剂 0.1-0.2份，硬脂酸钙 0.8-1.0份，氧化聚乙烯蜡 0.3-0.5份、紫外线吸收剂 uv-326 0.1-0.2份，受阻胺光稳定剂 hals-944 0.05-0.1份、抗氧剂168 0.03-0.05份。

4、进一步，优选地：所述环氧扩链剂为苯乙烯-丙烯酸酯-环氧型低聚物，环氧当量为200～400 g/mol。

5、进一步，优选地：所述丙烯酸酯类核-壳抗冲改性剂的核层为聚丙烯酸丁酯，壳层为聚甲基丙烯酸甲酯。

6、进一步，优选地：所述亚磷酸酯类氢过氧化物分解剂为weston 399。

7、本发明的围栏用聚氯乙烯组合物的制备方法，包括以下步骤：

8、（1）原料预处理：回收围栏pvc颗粒：筛选粒径2~5mm的颗粒，在80~90℃鼓风干燥箱中干燥2小时，去除表面吸附水分及低分子挥发物，保证含水率≤0.3%；碳酸钙：选用1250目重质碳酸钙或轻质碳酸钙，在110℃下干燥1小时；

9、（2）低温混合：将干燥后的回收围栏pvc颗粒、pvc树脂粉投入高速混合机，转速800~1000rpm，依次加入稀土-钙锌复合热稳定剂、环氧扩链剂、硬脂酸钙、亚磷酸酯氢过氧化物分解剂及亚磷酸酯抗氧剂168，搅拌升温至75~85℃，保持5~8分钟；

10、（3）高温混合与分散：继续加入金红石型钛白粉、丙烯酸酯核-壳抗冲改性剂、氯化聚乙烯、acr加工助剂、氧化聚乙烯蜡以及干燥好的碳酸钙，在高速搅拌下升温至110~115℃，混合8~12分钟；

11、（4）低温冷却出料：在转速100~200rpm下，将物料温度降至40℃以下；

12、（5）将冷混物料送入已预热的锥形双螺杆挤出机，经加热使物料熔融塑化，熔融塑化物料经螺杆进入合流芯分流至挤出模具；

13、（6）定型牵引：挤出模具将物料挤出至定型台，经定型台冷却压合定型，并由牵引机迁出切割成型，即得到成品；其中，冷却时采用冷却水进行冷却，冷却水的温度为20~27℃，即得围栏。

14、进一步，优选地：所述锥形双螺杆挤出机各段温度设定如下：一区160~165℃，二区165~170℃，三区170~175℃，四区175~178℃，机头180~185℃，转速：20~28转/分钟。

15、本发明的有益效果：

16、（1）本发明以废旧围栏pvc回收料为基体，采用低剂量多组分协同改性策略，通过环氧扩链剂与稀土-钙锌稳定剂协同修复分子链并强化热稳定效率；丙烯酸酯核-壳抗冲改性剂与氯化聚乙烯构建双重增韧结构，提升低温冲击韧性；uv-326、hals-944与金红石型钛白粉通过物理屏蔽-能量转移-淬灭再生循环机制实现低剂量长效抗老化；抗氧剂168清除自由基并降低加工扭矩；硬脂酸钙、氧化聚乙烯蜡与acr加工助剂协同优化润滑与塑化性能。各组分间相互促进，使组合物在冲击强度、耐候色差、加工扭矩及循环使用稳定性等关键指标上均优于常规新料配方，实现了低成本、高耐候与高韧性的统一。

17、（2）本发明的组合物的简支梁缺口冲击强度达12.8~14.2 kj/m2，老化1000h后色差δe≤2.8，冲击强度保持率≥85%，加工扭矩≤29.2 n·m，实现了废旧围栏pvc的高值化再生，兼具优异的力学性能、耐候性和经济性。

1.一种低成本耐候性好的围栏用聚氯乙烯组合物，其特征在于：按照重量份计，包括回收围栏pvc颗粒60- 70份，pvc树脂粉30-40份，钙粉9-12份，稀土-钙锌复合热稳定剂 2.5-3.0份，环氧扩链剂 0.8-1.2份，丙烯酸酯核-壳抗冲改性剂1-3份，氯化聚乙烯 2.0-3.0份，金红石型钛白粉0.2-0.6份，acr加工助剂1.0-1.5份，亚磷酸酯氢过氧化物分解剂 0.1-0.2份，硬脂酸钙 0.8-1.0份，氧化聚乙烯蜡 0.3-0.5份、紫外线吸收剂uv-326 0.1-0.2份，受阻胺光稳定剂 hals-944 0.05-0.1份、抗氧剂168 0.03-0.05份。

2.根据权利要求1所述的一种低成本耐候性好的围栏用聚氯乙烯组合物，其特征在于：所述环氧扩链剂为苯乙烯-丙烯酸酯-环氧型低聚物，环氧当量为200～400 g/mol。

3.根据权利要求1所述的一种低成本耐候性好的围栏用聚氯乙烯组合物，其特征在于：所述丙烯酸酯类核-壳抗冲改性剂的核层为聚丙烯酸丁酯，壳层为聚甲基丙烯酸甲酯。

4.根据权利要求1所述的一种低成本耐候性好的围栏用聚氯乙烯组合物，其特征在于：所述亚磷酸酯类氢过氧化物分解剂为weston 399。

5.一种如权利要求1-4任一项所述的围栏用聚氯乙烯组合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：所述锥形双螺杆挤出机各段温度设定如下：一区160~165℃，二区165~170℃，三区170~175℃，四区175~178℃，机头180~185℃，转速：20~28转/分钟。