一種耐ABS非移性的高阻燃PVC材料及其制法制造技術

本發明專利技術公開了一種耐ABS非移性的高阻燃PVC材料，按重量份數計，是由包含以下組分的原料制成：聚氯乙烯粉100份、環保增塑劑15～90份、鈦酸酯改性硅灰石粉15～65份、安定劑3～8份、阻燃劑10～50份、加工助劑2～10份；環保增塑劑是由環氧蛹油與多官能酯類增塑劑按質量比1～2:2～3復配而成。發明專利技術還公開了一種前述的耐ABS非移性的高阻燃PVC材料的制法。與現有技術相比，本發明專利技術的耐ABS非移性好、無壓痕不開裂、韌性強、阻燃效果好且強度高，綜合性能優異，鄰苯二甲酸鹽含量小于100PPM，多環芳香烴含量小于10PPM，阻燃性可達V?0級別，成本低性價比高，耐低溫性能好，加工性好，市場前景佳。

Flame retardant PVC material with high ABS resistance and non displacement and preparation method thereof

The invention discloses a ABS resistant non high flame retardant PVC material movement, by weight, is made from the raw material comprises the following components: PVC powder 100 parts, environmental protection plasticizer 15 - 90, titanate modified wollastonite powder of 15 - 65, 3 - 8, stabilizer flame retardant 10 ~ 50, 2 ~ 10 processing additives; environmentally friendly plasticizer plasticizer according to the mass ratio of 1 ~ 2:2 ~ 3 compounded by epoxy pupa oil with polyfunctional esters. The invention also discloses a method for preparing a flame retardant PVC material with high resistance to ABS and non displacement. Compared with the prior art, the invention of the ABS resistance of non shifting and no indentation cracking, strong toughness, good flame retardancy and high strength, excellent comprehensive performance, the adjacent benzene two formic acid salt content is less than 100PPM, polycyclic aromatic hydrocarbon content is less than 10PPM, flame retardant V up to 0 level, low cost and high cost performance, resistance good low temperature performance, good processability, good market prospects.

【技術實現步驟摘要】
一種耐ABS非移性的高阻燃PVC材料及其制法
本專利技術涉及高分子材料
，特別涉及一種耐ABS非移性的高阻燃PVC材料及其制法。
技術介紹
聚氯乙烯(PVC)是最早工業化、用途廣泛的通用熱塑性塑料之一，它具有質量輕、強度高、絕緣、阻燃、耐腐蝕、綜合性能優良、價格低廉和原材料來源廣泛等優點。但也存在如下缺點：1、韌性差，受沖擊時極易脆裂，因此不能用作結構材料，另外，聚氯乙烯的脆性受溫度影響很大，一般的PVC制品使用下限為-15℃，軟質PVC的使用下限為-30℃；2、熱穩定性差，其在100℃時就開始分解出HCl，高于150℃時分解更加迅速，而PVC的熔融溫度約為210℃；3、PVC的粘度極高，流動性極差，在一定程度上限制了其使用。通常采用添加填料、彈性體、增塑劑、熱穩定劑、加工助劑、耐熱改性劑和流動改性劑等方法來改善PVC的性能。通常采用的硬質工程塑料如ABS，以及軟質塑料如PVC，在注塑成型加工制品時，由于外軟內硬，PVC容易發生移行，應力作用導致ABS制品層開裂，降低產品質量，造成次品量率高。因此，需要研究開發出耐ABS非移性的PVC材料。
技術實現思路
本專利技術的目的在于，針對現有技術的上述不足，提供一種耐ABS非移性的高阻燃PVC材料，具有耐ABS非移性、韌性好、耐熱性高、無壓痕不開裂、阻燃效果好且強度高，綜合性能優異等優點，可以適用于加工成汽車零部件、電子電器、儀器儀表等領域。本專利技術還公開了一種耐ABS非移性的高阻燃PVC材料的制備方法。本專利技術為達到上述目的所采用的技術方案是：一種耐ABS非移性的高阻燃PVC材料，按重量份數計，是由包含以下組分的原料制成：聚氯乙烯粉100份、環保增塑劑15～90份、鈦酸酯改性硅灰石粉15～65份、安定劑3～8份、阻燃劑10～50份、加工助劑2～10份；其中，所述環保增塑劑是由環氧蛹油與多官能酯類增塑劑按質量比1～2:2～3復配而成，多官能酯類增塑劑是由環戊二烯與順丁烯二酸酐經D-A反應后再與多元醇經酯化反應而得。該PVC材料的空隙率高，可以吸收增塑劑，吸收增塑劑速度快，加工塑化性能好，魚眼少，熱穩定性好，環保增塑劑的遷移性小，低揮發，與塑料相容性好，可以增加樹脂分子的可塑性和柔韌性，具有優良的塑化效率和優異的理化性能如拉伸強度等，在加熱擠出過程中起到增塑作用同時提高PVC材料的加工性能和界面相容性，增塑劑不會析出或揮發，抗遷移性好，注塑加工過程中，非移行性PVC的韌性好，加工流動性能好，避免了在ABS板上的遷移，無壓痕，無開裂，大大提高了產品質量。進一步地，所述的多官能酯類增塑劑的制備過程如下：將順丁烯二酸酐和適量水置于反應器中，攪拌升溫到75℃，保溫45min，之后依次在100℃、120℃、140℃條件下邊攪拌邊向反應器中加入環戊二烯，分三等份加料完成后，再加入由乙二醇和異戊醇混成的多元醇，在常壓下升溫至200℃脫水3小時之后在真空度0.09MPa下脫水1.5小時，停止脫水，得到羥值為40-50mgKOH/g的多官能酯類增塑劑，其中,順丁烯二酸酐、環戊二烯、多元醇的質量比為35～36:30～32：6～8，水的添加量為順丁烯二酸酐重量的6～7wt％。通過合理設計得到多官能酯類增塑劑，可以插入高聚物PVC分子鏈之間，削弱分子間力，提高高聚物的韌性和彈性，同時，多官能酯類增塑劑的鏈端多官能基團可以增加增塑劑與高聚物和加工助劑之間交聯密度，在提高高聚物韌性的同時可以與材料中其他組分分子鏈之間產生分子間作用力，避免增塑劑在高聚物中的遷移，影響PVC制品的質量，改善了PVC材料的柔韌性、斷裂伸長率、加工溫度、沖擊性能等綜合理化性能。以及加工助劑之間可以形成更多的交聯點，增強PVC材料的強度的同時，進一步地，所述的環氧蛹油是以蠶蛹油、甲酸和雙氧水為原料，依次經蠶蛹油精制、環氧化、堿洗、水洗、脫水以及熱穩定處理工藝而得，所得環氧蛹油的環氧值≥6.5％，酸值≤0.5gKOH/g。環氧蛹油的添加可以使PVC材料的柔韌性增強，容易加工，降低了聚合物的熔融溫度。進一步地，所述的聚氯乙烯粉的制備方法如下：在聚合釜中加入120～140g去離子水、0.04～0.05g1,1,3,3-四甲基丁基過氧化新癸酸酯引發劑、0.05～0.06g羥丙基甲基纖維素懸浮劑、0.03～0.04g皂化度60～65％的端基為離子性基團的聚乙烯醇和0.02～0.04g月桂酸酯，脫氣，加入100g氯乙烯單體，升溫至50～65℃，加壓至0.6～1MPa，攪拌，保溫聚合2～3小時，脫水，干燥，得到聚氯乙烯粉。進一步地，所述的皂化度60～65％的端基為離子性基團的聚乙烯醇的平均聚合度為250，該聚乙烯醇的分子鏈末端含有-S-CH2-CH2-COONa基團。采用上述優選的原料制備而得的聚氯乙烯粉，平均分子量在3-10萬左右，化學穩定性好，分散效果好，組織疏松，表面形狀不規則，斷面輸送多孔呈網狀，吸收增塑劑快，塑化速度也快，加工溫度低，產品易于成型加工。進一步地，所述的安定劑為硬酯酸鈣、硬酯酸鋅與抗氧劑1010按質量比1～2:1:1～2經復配而成。進一步改善PVC材料的加工性能。進一步地，所述的阻燃劑為二苯基聚磷酸酯與經二甲基硅烷和甲基氫化硅烷表面改性處理的氫氧化鎂按質量比1:1～2復配而得。用于進一步提高產品的阻燃性，減少有毒氣體的產生和揮發。進一步地，所述的加工助劑包括滑劑、改質劑以及光穩定劑，所述滑劑為聚乙烯蠟、硬脂酸、石蠟、硬脂酸甘油酯中的至少一種，所述改質劑為氯化聚乙烯、丙烯酸酯類共聚物以及甲基丙烯酸-丁二烯-苯乙烯共聚物按質量比1:1～2:2～3復配而得，所述光穩定劑為苯并三唑類、受阻胺類中的至少一種。加工助劑用于進一步改善PVC材料的耐ABS非遷移性以及加工性能。一種前述的耐ABS非移性的高阻燃PVC材料的制備方法，包括以下步驟：按照設定比例稱取原料，將聚氯乙烯粉、環保增塑劑、安定劑、鈦酸酯改性硅灰石粉、阻燃劑及加工助劑混合后，一起加入到高速共混機中，在100～150℃下以800～1000轉/分的速度攪拌5～10分鐘，然后將攪拌混合后的原料通過雙螺桿擠出機在110～120℃下擠出造粒，得到成品。與現有技術相比，本專利技術提供的耐ABS非移性的高阻燃PVC材料通過精心設計與反復試驗得到各組分的合理配比而得，鄰苯二甲酸鹽含量小于100PPM，多環芳香烴含量小于10PPM，阻燃性可達V-0級別，成本低性價比高，耐低溫性能好，加工性好，耐ABS非移性好、無壓痕不開裂、韌性強、阻燃效果好，綜合性能優異。上述是專利技術技術方案的概述，以下結合具體實施方式，對本專利技術做進一步說明。具體實施方式：為了使本專利技術的目的和技術方案及優點更加清楚明白，以下結合實施例作詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本專利技術，并不用于限定本專利技術。實施例1：本實施例提供的一種耐ABS非移性的高阻燃PVC材料，按重量份數計，是由包含以下組分的原料制成：聚氯乙烯粉100份、環保增塑劑15份、鈦酸酯改性硅灰石粉15份、安定劑3份、阻燃劑10份、加工助劑6份；其中，環保增塑劑是由環氧蛹油與多官能酯類增塑劑按質量比1:2復配而成，多官能酯類增塑劑是由環戊二烯與順丁烯二酸酐經D-A反應后再與多元醇經酯化反應而得，安定劑為硬酯酸鈣、硬酯酸鋅與抗氧劑本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種耐ABS非移性的高阻燃PVC材料，其特征在于，按重量份數計，是由包含以下組分的原料制成：聚氯乙烯粉100份、環保增塑劑15～90份、鈦酸酯改性硅灰石粉15～65份、安定劑3～8份、阻燃劑10～50份、加工助劑2～10份；其中，所述環保增塑劑是由環氧蛹油與多官能酯類增塑劑按質量比1～2:2～3復配而成，多官能酯類增塑劑是由環戊二烯與順丁烯二酸酐經D?A反應后再與多元醇經酯化反應而得。

【技術特征摘要】
1.一種耐ABS非移性的高阻燃PVC材料，其特征在于，按重量份數計，是由包含以下組分的原料制成：聚氯乙烯粉100份、環保增塑劑15～90份、鈦酸酯改性硅灰石粉15～65份、安定劑3～8份、阻燃劑10～50份、加工助劑2～10份；其中，所述環保增塑劑是由環氧蛹油與多官能酯類增塑劑按質量比1～2:2～3復配而成，多官能酯類增塑劑是由環戊二烯與順丁烯二酸酐經D-A反應后再與多元醇經酯化反應而得。2.如權利要求1所述的耐ABS非移性的高阻燃PVC材料，其特征在于，所述的多官能酯類增塑劑的制備過程如下：將順丁烯二酸酐和適量水置于反應器中，攪拌升溫到75℃，保溫45min，之后依次在100℃、120℃、140℃條件下邊攪拌邊向反應器中加入環戊二烯，分三等份加料完成后，再加入由乙二醇和異戊醇混成的多元醇，在常壓下升溫至200℃脫水3小時之后在真空度0.09MPa下脫水1.5小時，停止脫水，得到羥值為40-50mgKOH/g的多官能酯類增塑劑，其中,順丁烯二酸酐、環戊二烯、多元醇的質量比為35～36:30～32：6～8，水的添加量為順丁烯二酸酐重量的6～7wt％。3.如權利要求1所述的耐ABS非移性的高阻燃PVC材料，其特征在于，所述的環氧蛹油是以蠶蛹油、甲酸和雙氧水為原料，依次經蠶蛹油精制、環氧化、堿洗、水洗、脫水以及熱穩定處理工藝而得，所得環氧蛹油的環氧值≥6.5％，酸值≤0.5gKOH/g。4.如權利要求1所述的耐ABS非移性的高阻燃PVC材料，其特征在于，所述的聚氯乙烯粉的制備方法如下：在聚合釜中加入120～140g去離子水、0.04～0.05g1,1,3,3-四甲基丁基過氧化新癸酸酯引發劑、0.05～0.06g羥丙基甲基纖維素懸浮劑、0....

【專利技術屬性】
技術研發人員：吳暉，
申請(專利權)人：中廣核高新核材集團東莞祈富新材料有限公司，
類型：發明
國別省市：廣東,44