一种刚度大且高抗冲的UPVC材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于高分子材料技术领域，具体涉及一种刚度大且高抗冲的UPVC材料及其制备方法和应用。本发明专利技术点的UPVC材料由如下原料制成：PVC树脂、ABS树脂、MBS树脂、填充剂、热稳定剂、加工助剂、润滑剂、钛白粉等。本发明专利技术制备的UPVC不仅具有阻燃性高、力学性能优异和刚度大的优点，而且还具有良好弯折性能和抗低温冲击等特性，同时此材料节能环保无污染。同时此材料节能环保无污染。

【技术实现步骤摘要】
一种刚度大且高抗冲的UPVC材料及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于高分子材料制备
，具体涉及一种刚度大且高抗冲的UPVC材料及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]本专利技术
技术介绍
中公开的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
[0003]单一PVC树脂材料存在热稳定差、冲击韧性差、刚度较小等缺点，所以以高分子合金作为原料的塑料材料研究应运而生。在高分子电缆桥架产品生产过程中，高分子合金UPVC材料是继聚氯乙烯树脂难燃电缆槽管之后，在电气工程应用中又一“以塑代钢”的新典范。它结合高分子材料的阻燃、耐酸、耐碱和良好的物理及化学性能，通过其特种高分子材料和含有其它特性的功能型助剂有机溶合后，使其具备高刚度和高抗冲性能，成为符合各种应用场合的高分子合金材料制品。它节能环保，符合人类环境理念，采用高分子合金技术混合制成，有优异的性能与性价比，现得到各领域及行业的认同和应用。
[0004]然而，专利技术人发现，现有的高分子合金电缆桥架产品的强度和刚度依然较低，难以满足工程大跨距桥架的要求；且纯聚氯乙烯高分子桥架的低温韧性和抗冲击性能较差，难以长期在室外低温环境中使用。

技术实现思路

[0005]针对上述现有技术存在的问题，本专利技术提出一种刚度大且高抗冲的UPVC塑料合金及其制备方法和应用，用于高分子电缆桥架等电气工程领域。本专利技术通过优化普通PVC管材配方原料，从而成功制备出具有刚度大、高抗冲、较好韧性和加工性能的UPVC材料，在电气工程中具有良好的实际应用之价值。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0007]本专利技术的第一方面，提供了一种刚度大且高抗冲的UPVC材料，包括以下质量份数的原料：
[0008]PVC树脂100份、ABS树脂10
‑
20份、MBS树脂2
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10份、填充剂100
‑
150份、热稳定剂5
‑
10份、加工助剂5
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15份、润滑剂1
‑
3份、钛白粉0.5
‑
1.5份。
[0009]高分子材料的混料、挤出的加工过程和工艺参数对UPVC材料的力学性能有着巨大的影响。因此本专利技术第二方面，提供上述刚度大且高抗冲UPVC材料的制备方法，所述制备方法包括如下：
[0010]步骤一：按照要求称量各组分原料；
[0011]步骤二：将各组分原料加入到混料机中，升温后冷却放料；
[0012]步骤三：将步骤二所得混合料通过挤出工艺进行加工成型。
[0013]与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：
[0014]上述技术方案提供一种刚度大且高抗冲UPVC材料制备方法。本专利技术通过将PVC、ABS和MBS三种高分子塑料进行共混，并进一步优化了其他助剂的种类、用量和比例，按照先进的制备工艺成功制备出了刚度大且高抗冲的UPVC材料，在电气工程领域例如高分子电缆桥架领域具有较好的应用。按照GB/T1040
‑
92测试弹性模量，该性能指标为6048.85Pa，传统PVC电缆桥架为4500Pa左右；按照GB/T 1843
‑
2008测试抗冲击强度，该性能指标为51.33J/m2，传统PVC材料为40J/m2。相较于传统PVC材料，本专利技术制备的刚度大且高抗冲UPVC的刚度和抗冲击性能有了明显的提升，因此具有良好的实际应用之价值。
具体实施方式
[0015]应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本专利技术提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本专利技术所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。
[0016]需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本专利技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
[0017]现结合具体实例对本专利技术作进一步的说明，以下实例仅是为了解释本专利技术,并不对其内容进行限定。如果实施例中未注明的实验具体条件，通常按照常规条件，或按照试剂公司所推荐的条件；下述实施例中所用的试剂、耗材等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
[0018]如前所述，现有的PVC高分子桥架产品的刚度较小，无法满足市场大跨距桥架的需求；且脆性较大，在受到瞬间冲击力时，吸收冲击能量不足而导致其韧性存在很大短板；同时在加工过程中，由于高分子材料本身加工性能较差，且合金材料体系存在相界面差异化问题导致加工难度进一步增加限制了高分子合金桥架的进一步发展。
[0019]有鉴于此，本专利技术提供一种刚度大且高抗冲的UPVC材料，其由如下质量份数的原料制成：
[0020]PVC树脂100份、ABS树脂10
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20份、MBS树脂2
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10份、填充剂100
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150份、热稳定剂5
‑
10份、加工助剂5
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15份、润滑剂1
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3份、钛白粉0.5
‑
1.5份。
[0021]采用PVC/ABS/MBS共混合金作为基体树脂。ABS树脂具有优异的化学稳定性、耐油性、一定的刚度和硬度、具有优良的综合物理和机械性能；MBS树脂作为PVC最主要的抗冲改性剂之一，可以大幅度地提升制品的韧性，但是需要注意用量不可过大，否则影响所述UPVC的刚度。
[0022]本专利技术的一具体实施方式中，所述填充剂可以是高岭土、硅藻土、炭黑、氧化铝粉和碳酸钙，优选为碳酸钙，更进一步地，所述碳酸钙为轻质活性碳酸钙。碳酸钙填充剂的加入，可以增强UPVC材料刚度和强度，表现为力学性能的提升，与此同时其价格低廉可以降低生产成本。
[0023]本专利技术的一具体实施方式中，所述热稳定剂为铅盐稳定剂或者复合钙锌稳定剂，优选为复合钙锌稳定剂。复合钙锌稳定剂能够提高UPVC的热稳定性，降低其热分解温度，改善加工工艺。
[0024]本专利技术的一具体实施方式中，所述加工助剂为ACR加工助剂或者CPE加工助剂中的一种或者两种复合，优选地，所述抗冲改性剂为ACR加工助剂。ACR可以诱发大量银纹形成剪切带从而消耗大量能量，因而显著提高硬质PVC材料在室温和低温的冲击性能，促进PVC树脂的塑化和凝胶化。
[0025]本专利技术的一具体实施方式中，所述润滑剂为硬脂酸、微晶蜡、PE蜡和单甘脂中的任意一种或多种；优选地，所述润滑剂为硬脂酸、微晶蜡、PE蜡和单甘脂的组合，进一步优选地所述硬脂酸、微晶蜡、PE蜡和单甘脂的质量比为1～3：0.1～1：0.1～2：2～3。
[0026]本专利技术通过将PVC、ABS和MBS三种高分子塑料进行共混，并进一步优化了其他助剂本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种刚度大且高抗冲的UPVC材料，其特征在于，其由如下质量份数的原料制成：PVC树脂100份、ABS树脂10
‑
20份、MBS树脂2
‑
10份、填充剂100
‑
150份、热稳定剂5
‑
10份、加工助剂5
‑
15份、润滑剂1
‑
3份、钛白粉0.5
‑
1.5份。2.根据权利要求1所述刚度大且高抗冲的UPVC材料，其特征在于，所述填充剂选自高岭土、硅藻土、炭黑、氧化铝粉和碳酸钙中的一种或多种，优选为碳酸钙，更进一步地，所述碳酸钙为轻质活性碳酸钙。3.根据权利要求1所述刚度大且高抗冲的UPVC材料，其特征在于，所述热稳定剂为铅盐稳定剂或者复合钙锌稳定剂，优选为复合钙锌稳定剂。4.根据权利要求1所述刚度大且高抗冲的UPVC材料，其特征在于，所述加工助剂为ACR加工助剂或者CPE加工助剂中的一种或者两种复合，优选地，所述抗冲改性剂为ACR加工助剂。5.根据权利要求1所述刚度大且高抗冲的UPVC材料，其特征在于，所述润滑剂为硬脂酸、微晶蜡、PE蜡和单甘脂中的任意一种或多种；优选地，所述润滑剂为硬脂酸、微晶蜡、PE蜡和单甘脂的组合，进一步优选地，所述硬脂酸、微晶蜡、PE蜡和单甘脂的质量比为1～3：0.1～1：0.1～2：2～3。6.根据权利要求1所述刚度大且高抗冲的UPVC材料，其特征在于，所述刚度大且高抗冲UPVC材料，其组成成分按照质量份数如下：PVC树脂重量为基准100份、ABS树脂10份、MBS树脂10份、轻质活性碳酸钙140份、复合钙锌稳定剂8份、ACR加工助剂10份、硬脂酸1份、PE蜡1份、钛白粉1.15份；或，PVC树脂100份、ABS树脂15份、MBS树脂5份、轻质活性碳酸钙150份、复合钙锌稳定剂8份、ACR加工助剂10份、硬脂酸2份、PE蜡2份、钛...

【专利技术属性】
技术研发人员：靳洪飞，王新，唐慎业，马延春，
申请(专利权)人：济南新材料产业技术研究院，
类型：发明
国别省市：