一种耐ABS非移性的高阻燃PVC材料及其制法制造技术

本发明专利技术公开了一种耐ABS非移性的高阻燃PVC材料，按重量份数计，是由包含以下组分的原料制成：聚氯乙烯粉100份、环保增塑剂15～90份、钛酸酯改性硅灰石粉15～65份、安定剂3～8份、阻燃剂10～50份、加工助剂2～10份；环保增塑剂是由环氧蛹油与多官能酯类增塑剂按质量比1～2:2～3复配而成。发明专利技术还公开了一种前述的耐ABS非移性的高阻燃PVC材料的制法。与现有技术相比，本发明专利技术的耐ABS非移性好、无压痕不开裂、韧性强、阻燃效果好且强度高，综合性能优异，邻苯二甲酸盐含量小于100PPM，多环芳香烃含量小于10PPM，阻燃性可达V‑0级别，成本低性价比高，耐低温性能好，加工性好，市场前景佳。

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.

【技术实现步骤摘要】
一种耐ABS非移性的高阻燃PVC材料及其制法
本专利技术涉及高分子材料
，特别涉及一种耐ABS非移性的高阻燃PVC材料及其制法。
技术介绍
聚氯乙烯(PVC)是最早工业化、用途广泛的通用热塑性塑料之一，它具有质量轻、强度高、绝缘、阻燃、耐腐蚀、综合性能优良、价格低廉和原材料来源广泛等优点。但也存在如下缺点：1、韧性差，受冲击时极易脆裂，因此不能用作结构材料，另外，聚氯乙烯的脆性受温度影响很大，一般的PVC制品使用下限为-15℃，软质PVC的使用下限为-30℃；2、热稳定性差，其在100℃时就开始分解出HCl，高于150℃时分解更加迅速，而PVC的熔融温度约为210℃；3、PVC的粘度极高，流动性极差，在一定程度上限制了其使用。通常采用添加填料、弹性体、增塑剂、热稳定剂、加工助剂、耐热改性剂和流动改性剂等方法来改善PVC的性能。通常采用的硬质工程塑料如ABS，以及软质塑料如PVC，在注塑成型加工制品时，由于外软内硬，PVC容易发生移行，应力作用导致ABS制品层开裂，降低产品质量，造成次品量率高。因此，需要研究开发出耐ABS非移性的PVC材料。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，针对现有技术的上述不足，提供一种耐ABS非移性的高阻燃PVC材料，具有耐ABS非移性、韧性好、耐热性高、无压痕不开裂、阻燃效果好且强度高，综合性能优异等优点，可以适用于加工成汽车零部件、电子电器、仪器仪表等领域。本专利技术还公开了一种耐ABS非移性的高阻燃PVC材料的制备方法。本专利技术为达到上述目的所采用的技术方案是：一种耐ABS非移性的高阻燃PVC材料，按重量份数计，是由包含以下组分的原料制成：聚氯乙烯粉100份、环保增塑剂15～90份、钛酸酯改性硅灰石粉15～65份、安定剂3～8份、阻燃剂10～50份、加工助剂2～10份；其中，所述环保增塑剂是由环氧蛹油与多官能酯类增塑剂按质量比1～2:2～3复配而成，多官能酯类增塑剂是由环戊二烯与顺丁烯二酸酐经D-A反应后再与多元醇经酯化反应而得。该PVC材料的空隙率高，可以吸收增塑剂，吸收增塑剂速度快，加工塑化性能好，鱼眼少，热稳定性好，环保增塑剂的迁移性小，低挥发，与塑料相容性好，可以增加树脂分子的可塑性和柔韧性，具有优良的塑化效率和优异的理化性能如拉伸强度等，在加热挤出过程中起到增塑作用同时提高PVC材料的加工性能和界面相容性，增塑剂不会析出或挥发，抗迁移性好，注塑加工过程中，非移行性PVC的韧性好，加工流动性能好，避免了在ABS板上的迁移，无压痕，无开裂，大大提高了产品质量。进一步地，所述的多官能酯类增塑剂的制备过程如下：将顺丁烯二酸酐和适量水置于反应器中，搅拌升温到75℃，保温45min，之后依次在100℃、120℃、140℃条件下边搅拌边向反应器中加入环戊二烯，分三等份加料完成后，再加入由乙二醇和异戊醇混成的多元醇，在常压下升温至200℃脱水3小时之后在真空度0.09MPa下脱水1.5小时，停止脱水，得到羟值为40-50mgKOH/g的多官能酯类增塑剂，其中,顺丁烯二酸酐、环戊二烯、多元醇的质量比为35～36:30～32：6～8，水的添加量为顺丁烯二酸酐重量的6～7wt％。通过合理设计得到多官能酯类增塑剂，可以插入高聚物PVC分子链之间，削弱分子间力，提高高聚物的韧性和弹性，同时，多官能酯类增塑剂的链端多官能基团可以增加增塑剂与高聚物和加工助剂之间交联密度，在提高高聚物韧性的同时可以与材料中其他组分分子链之间产生分子间作用力，避免增塑剂在高聚物中的迁移，影响PVC制品的质量，改善了PVC材料的柔韧性、断裂伸长率、加工温度、冲击性能等综合理化性能。以及加工助剂之间可以形成更多的交联点，增强PVC材料的强度的同时，进一步地，所述的环氧蛹油是以蚕蛹油、甲酸和双氧水为原料，依次经蚕蛹油精制、环氧化、碱洗、水洗、脱水以及热稳定处理工艺而得，所得环氧蛹油的环氧值≥6.5％，酸值≤0.5gKOH/g。环氧蛹油的添加可以使PVC材料的柔韧性增强，容易加工，降低了聚合物的熔融温度。进一步地，所述的聚氯乙烯粉的制备方法如下：在聚合釜中加入120～140g去离子水、0.04～0.05g1,1,3,3-四甲基丁基过氧化新癸酸酯引发剂、0.05～0.06g羟丙基甲基纤维素悬浮剂、0.03～0.04g皂化度60～65％的端基为离子性基团的聚乙烯醇和0.02～0.04g月桂酸酯，脱气，加入100g氯乙烯单体，升温至50～65℃，加压至0.6～1MPa，搅拌，保温聚合2～3小时，脱水，干燥，得到聚氯乙烯粉。进一步地，所述的皂化度60～65％的端基为离子性基团的聚乙烯醇的平均聚合度为250，该聚乙烯醇的分子链末端含有-S-CH2-CH2-COONa基团。采用上述优选的原料制备而得的聚氯乙烯粉，平均分子量在3-10万左右，化学稳定性好，分散效果好，组织疏松，表面形状不规则，断面输送多孔呈网状，吸收增塑剂快，塑化速度也快，加工温度低，产品易于成型加工。进一步地，所述的安定剂为硬酯酸钙、硬酯酸锌与抗氧剂1010按质量比1～2:1:1～2经复配而成。进一步改善PVC材料的加工性能。进一步地，所述的阻燃剂为二苯基聚磷酸酯与经二甲基硅烷和甲基氢化硅烷表面改性处理的氢氧化镁按质量比1:1～2复配而得。用于进一步提高产品的阻燃性，减少有毒气体的产生和挥发。进一步地，所述的加工助剂包括滑剂、改质剂以及光稳定剂，所述滑剂为聚乙烯蜡、硬脂酸、石蜡、硬脂酸甘油酯中的至少一种，所述改质剂为氯化聚乙烯、丙烯酸酯类共聚物以及甲基丙烯酸-丁二烯-苯乙烯共聚物按质量比1:1～2:2～3复配而得，所述光稳定剂为苯并三唑类、受阻胺类中的至少一种。加工助剂用于进一步改善PVC材料的耐ABS非迁移性以及加工性能。一种前述的耐ABS非移性的高阻燃PVC材料的制备方法，包括以下步骤：按照设定比例称取原料，将聚氯乙烯粉、环保增塑剂、安定剂、钛酸酯改性硅灰石粉、阻燃剂及加工助剂混合后，一起加入到高速共混机中，在100～150℃下以800～1000转/分的速度搅拌5～10分钟，然后将搅拌混合后的原料通过双螺杆挤出机在110～120℃下挤出造粒，得到成品。与现有技术相比，本专利技术提供的耐ABS非移性的高阻燃PVC材料通过精心设计与反复试验得到各组分的合理配比而得，邻苯二甲酸盐含量小于100PPM，多环芳香烃含量小于10PPM，阻燃性可达V-0级别，成本低性价比高，耐低温性能好，加工性好，耐ABS非移性好、无压痕不开裂、韧性强、阻燃效果好，综合性能优异。上述是专利技术技术方案的概述，以下结合具体实施方式，对本专利技术做进一步说明。具体实施方式：为了使本专利技术的目的和技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例作详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。实施例1：本实施例提供的一种耐ABS非移性的高阻燃PVC材料，按重量份数计，是由包含以下组分的原料制成：聚氯乙烯粉100份、环保增塑剂15份、钛酸酯改性硅灰石粉15份、安定剂3份、阻燃剂10份、加工助剂6份；其中，环保增塑剂是由环氧蛹油与多官能酯类增塑剂按质量比1:2复配而成，多官能酯类增塑剂是由环戊二烯与顺丁烯二酸酐经D-A反应后再与多元醇经酯化反应而得，安定剂为硬酯酸钙、硬酯酸锌与抗氧剂本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种耐ABS非移性的高阻燃PVC材料，其特征在于，按重量份数计，是由包含以下组分的原料制成：聚氯乙烯粉100份、环保增塑剂15～90份、钛酸酯改性硅灰石粉15～65份、安定剂3～8份、阻燃剂10～50份、加工助剂2～10份；其中，所述环保增塑剂是由环氧蛹油与多官能酯类增塑剂按质量比1～2:2～3复配而成，多官能酯类增塑剂是由环戊二烯与顺丁烯二酸酐经D‑A反应后再与多元醇经酯化反应而得。

【技术特征摘要】
1.一种耐ABS非移性的高阻燃PVC材料，其特征在于，按重量份数计，是由包含以下组分的原料制成：聚氯乙烯粉100份、环保增塑剂15～90份、钛酸酯改性硅灰石粉15～65份、安定剂3～8份、阻燃剂10～50份、加工助剂2～10份；其中，所述环保增塑剂是由环氧蛹油与多官能酯类增塑剂按质量比1～2:2～3复配而成，多官能酯类增塑剂是由环戊二烯与顺丁烯二酸酐经D-A反应后再与多元醇经酯化反应而得。2.如权利要求1所述的耐ABS非移性的高阻燃PVC材料，其特征在于，所述的多官能酯类增塑剂的制备过程如下：将顺丁烯二酸酐和适量水置于反应器中，搅拌升温到75℃，保温45min，之后依次在100℃、120℃、140℃条件下边搅拌边向反应器中加入环戊二烯，分三等份加料完成后，再加入由乙二醇和异戊醇混成的多元醇，在常压下升温至200℃脱水3小时之后在真空度0.09MPa下脱水1.5小时，停止脱水，得到羟值为40-50mgKOH/g的多官能酯类增塑剂，其中,顺丁烯二酸酐、环戊二烯、多元醇的质量比为35～36:30～32：6～8，水的添加量为顺丁烯二酸酐重量的6～7wt％。3.如权利要求1所述的耐ABS非移性的高阻燃PVC材料，其特征在于，所述的环氧蛹油是以蚕蛹油、甲酸和双氧水为原料，依次经蚕蛹油精制、环氧化、碱洗、水洗、脱水以及热稳定处理工艺而得，所得环氧蛹油的环氧值≥6.5％，酸值≤0.5gKOH/g。4.如权利要求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备方法如下：在聚合釜中加入120～140g去离子水、0.04～0.05g1,1,3,3-四甲基丁基过氧化新癸酸酯引发剂、0.05～0.06g羟丙基甲基纤维素悬浮剂、0....

【专利技术属性】
技术研发人员：吴晖，
申请(专利权)人：中广核高新核材集团东莞祈富新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44