本发明专利技术涉及一种耐热抑烟聚氯乙烯组合物及其制备方法，该组合物采用多元复合技术改善ＰＶＣ耐热和韧性不足的缺陷，选用韧性和刚性较好的两种类型的材料作为改性剂，兼顾耐热、阻燃、抑烟、耐候等多重优异性能，同时具备良好的物理机械性能和成型加工性能，且成本低廉，没有铅稳定剂，具有较好的环保性。该组合物烟密度≤３８０，拉伸强度≥４０，热变形温度≥７２，维卡软化点≥９２。适于高温加工成型，可用于生产家用注塑制品，尤其可用于一些薄壁、形状复杂等家用制品及其精密电子器件等注塑制品。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种聚氯乙烯组合物及其制备方法，尤其涉及一种。
技术介绍
因为家电制品对耐热性、高刚性、尺寸稳定性好、耐蠕变等要求，目前主要采用综合性能好、表面光泽度高的工程塑料丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)。但因ABS树脂阻燃性不好，耐候性较差，成本也较高，因此有必要开发新材料来提高其阻燃性和耐候性，并降低成本。聚氯乙烯(PVC)是一种产量高、应用广泛的通用塑料，因其具有阻燃性强、尺寸稳定性好、耐化学性优良以及价廉的优势，在家用制品领域也具有一定的应用领域。但PVC也存在几个主要缺陷，即加工性能差、韧性和耐热温度低，燃烧烟雾有毒等，这些缺陷严重影响了PVC在家用领域的应用。PVC/ABS合金，因其具有较好的抗冲击性、刚性及耐应力开裂性，而且阻燃性优异，大量用来制造电视机和电话机外壳等家电制品。此类专利有1995年8月30日公开的中国专利CN1107487“卫生阻燃级ABS/PVC注塑合金”、1996年4月17日公开的中国专利CN1120563“阻燃级PVC注塑合金”及1998年8月26日公开的CN1191232“低ABS含量的PVC/ABS合金材料”上述专利公开的合金体系具有较好的抗冲击强度及拉伸强度，有的还具有一定的阻燃性或耐热性，在一定程度上改善了PVC加工性能差、韧性和热变形温度低等缺陷，比普通PVC树脂改性体系有较好的阻燃性能、加工性能和抗冲击性能。但仅使用ABS树脂对提高PVC的耐热性和强度，以及对材料的加工流动性的改善是有限的，因此上述材料仍存在着很多缺陷。首先，三篇专利均未涉及对体系抑烟性能的改善，而我们知道，抑烟性能对家用制品是非常重要的性能，直接关系到人们的生命健康；其次上述材料仍存在着热稳定性不足、加工性能不好的缺陷，不能满足高温加工成型的需要，也限制了其在一些薄壁、形状复杂等家用制品及精密电子器件等注塑制品上的应用；此外，ABS中由于丁二烯双键的存在，制品的耐候性能较差，试制品在使用过程中容易变黄，这也是PVC/ABS合金材料难以克服的缺陷。
技术实现思路
本专利技术针对上述专利中合金体系的不足，提供了一种耐热抑烟聚氯乙烯组合物。该组合物兼顾耐热、阻燃、抑烟三重功效，同时具备良好的物理机械性能、耐候性和成型加工性能，且成本低廉，没有铅稳定剂，具有较好的环保性。本专利技术还提供了上述组合物的制备方法。本专利技术提供的耐热抑烟聚氯乙烯组合物包括以下组分a.聚氯乙烯(PVC)树脂平均聚合度≤700，优选为平均聚合度≤500，最优选为平均聚合度＝300；b.丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)熔体质量流动速率≥2，优选为熔体质量流动速率≥3.5，最优选为熔体质量流动速率＝5；c.苯乙烯-丙烯腈共聚物(SAN)熔体质量流动速率≥2；优选为熔体质量流动速率≥3.5，最优选为熔体质量流动速率＝5；d.稀土复合稳定剂工业级产品；e.钼类抑烟剂钼含量≥1％；f.硼酸锌≥200目；g.聚乙烯蜡工业级产品；h.单硬脂酸甘油酯工业级产品； i.轻质碳酸钙≥300目；j.氯化聚乙烯氯含量34-36％以上各组份的重量份数为a:70-30，b0-50，c5-60，d3-6，e1-10，f0-10，g0.3-2，h0.5-2，i5-10，j0-20；组合物中至少含有组分b和组分j中的一种；该组合物具有以下性能阻燃等级V0，烟密度≤380，拉伸强度≥40MPa，热变形温度≥75℃，维卡软化点≥92℃。本专利技术的组合物采用多元复合技术改善PVC耐热和韧性不足的缺陷，选用韧性和刚性两种类型的材料作为改性剂，在改善韧性的同时，提高材料的耐热性。ABS改性剂的加入使PVC既能增强又能增韧，但对体系的耐热性和强度增加有限，由此试验选取第三组份SAN的加入，根据制品的不同要求，可通过调节配方中SAN用量来控制制品的脆韧程度，同时SAN的加入可改善体系流动性，利于高剪切条件下的注塑加工，SAN还有一个独特的优点，由于其分子链中不含双键，具有优良的耐候性，长期使用不变色，有效提高了材料的耐候性，特别在不使用ABS改性剂的配方中，材料达到较高的耐候等级。改性剂ABS、SAN组份的耐热温度较高，热变形温度在80℃以上，而PVC热变形温度仅60℃左右，采用ABS和SAN配制的改性剂组份，可使材料热变形温度和维卡软化点明显提高，材料耐热性明显增强。PVC燃烧产生大量浓烟，因此既要提高合金材料阻燃级别又要使其具有优良的抑烟性能，选用稳定性好、不易挥发、低毒、消烟作用尤为突出的硼酸锌和氧化钼类无机阻燃抑烟体系，可使材料达V0级阻燃效果，且发烟量大大降低。体系选用稀土稳定体系，在保证热稳定性的前提下，最大程度地减少了铅系稳定体系对环境的污染，同时与有机锡稳定体系相比降低了成本。本专利技术组合物的制备方法，包括以下步骤a.将组分a及组分d-j放入高低速混合搅拌机组搅拌，其中高速搅拌混合时间≥10min，物料温度≥100℃，低速搅拌冷却至温度≤50℃时出料；b.将搅拌好的料与组分b、c掺混均匀后用单螺杆或异向双螺杆造粒机造粒，温度为165℃-180℃。本专利技术组合物还可用以下制备方法制备，该方法包括以下步骤a.将组分a及组分d-j放入高低速混合搅拌机组搅拌，其中高速搅拌混合时间≥10min，物料温度≥100℃，低速搅拌冷却至温度≤50℃时出料；b.将搅拌好的料用单螺杆或异向双螺杆造粒机造粒，温度为140℃-170℃，将造出的粒与组分b、c掺混均匀后即可。本专利技术组合物耐热、耐候、抑烟性能优良，且物理机械性能高，加工性能好。适于高温加工成型，尤其可用于在一些薄壁、形状复杂等家用制品及其精密电子器件等注塑制品，节约了生产成本，具有较高的经济效益。利用本专利技术组合物制备注塑产品时注塑工艺为注塑温度180-190℃，浇口温度175℃，注塑压力70-80％，注塑周期30-60S。下面以实施例说明本专利技术的效果，实施例组分含量及性能如表1所示，但是不能认为本专利技术仅仅限于这些实施例。实施例实施例采用材料及规格a.聚氯乙烯树脂实施例3的平均聚合度为600，实施例5的平均聚合度为400。其余的实施例的平均聚合度为700；b.丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物熔体质量流动速率＝3.2；c.苯乙烯-丙烯腈共聚物熔体质量流动速率＝3.5； d.稀土复合稳定剂工业级产品；e.钼类抑烟剂钼含量＝3％；f.硼酸锌工业级产品，200目；g.聚乙烯蜡工业级产品；h.单硬脂酸甘油酯工业级产品；i.轻质碳酸钙325目；j.氯化聚乙烯氯含量＝35；实施例的制备方法，包括以下步骤a.将PVC及其它助剂放入高低速混合搅拌机组搅拌，其中高速搅拌混合12min，物料温度110℃，低速搅拌冷却至50℃时出料；b.将搅拌好的料与ABS、SAN掺混均匀后用单螺杆或异向双螺杆造粒机造粒，温度为170℃。组合物性能测试方法检测项目检测标准拉伸强度GB/T 1040-1992缺口冲击强度GB/T 1043-1993热变形温度 GB/T 1643-1979维卡软化点 GB/T 1633-1979阻燃性 UL-94烟密度 GB/T 8323-1987黄指数 GB/T 2409-1980注耐候性采用样品在自然条件下老化60天后(包括日照、雨淋)的黄指数评价。表1.实施例 续表1.实施例 权本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种耐热抑烟聚氯乙烯组合物，包括以下组份：ａ．聚氯乙烯树脂：平均聚合度≤７００； ｂ．丙烯腈－丁二烯－苯乙烯共聚物：熔体质量流动速率≥２ｇ／１０ｍｉｎ；ｃ．苯乙烯－丙烯腈共聚物：熔体质量流动速率≥２ｇ／１０ｍｉｎ； ｄ．稀土复合稳定剂：工业级产品；ｅ．硼酸锌：工业级产品，≥２００目；ｆ．钼类抑烟剂：钼含量≥１％；ｇ．聚乙烯蜡：工业级产品；ｈ．单硬脂酸甘油酯：工业级产品；ｉ．轻质碳酸钙：≥３００目；ｊ ．氯化聚乙烯：氯含量３４％－３６％以上各组份的重量份数为：ａ：７０－３０，ｂ：０－５０，ｃ：５－６０，ｄ：３－６，ｅ：１－１０，ｆ：０－１０，ｇ：０．３－２，ｈ：０．５－２，ｉ：５－１０，ｊ：０－２０；组合物中至少含 有组分ｂ和组分ｊ中的一种；该组合物具有以下性能：阻燃等级Ｖ↓［０］，烟密度≤３８０，拉伸强度≥４０ＭＰａ，热变形温度≥７５℃，维卡软化点≥９２℃。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王晶，李长春，刘容德，王文清，柳正文，窦招琴，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]
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