【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于高分子材料，具体涉及一种聚氯乙烯合金材料及其制备方法和应用。
技术介绍
1、聚氯乙烯(pvc)材料因为其性价比较高，价格低廉的同时，还具备阻燃、耐候等特点，国内的表观消费量达2000万吨靠上，在各行各业应用广泛。pvc树脂具有韧性不好、耐磨性不好的缺点，如果想在更多场合进行推广应用，则需要对pvc的进行性能的提升改良。同时，由于pvc树脂本身含56％的氯，氯是阻燃元素，纯pvc的氧指数可达56，其阻燃性能优良。但pvc无论是在有焰燃烧或阴燃状态下，其生烟量都很高。这是因为pvc燃烧时，分子主链裂解，进而脱hcl，断链环化，生成比重较小有苯环结构的微粒，表现为可见由炭微粒组成的黑烟。
2、专利cn201410130799提供了一种耐候阻燃pvc/asa合金材料及其制备方法，主要是针对pvc/abs合金材料的耐候缺陷，将abs更换为asa，利用asa材料具有高耐候和硬而不脆的特点，提供一种耐候阻燃的pvc/asa合金材料。专利cn201210572001公开了一种pvc/asa合金材料及其制备方法，也主要是针对pvc/abs合金材料的耐热缺陷，将abs更换为asa，同时通过添加耐热助剂如sma，提供一种耐热pvc/asa合金材料。
3、但是，由于向pvc材料中引入了asa，材料的耐磨性能有所下降，同时抑烟效果不佳，因此，具备一种兼具耐候、耐热、耐磨以及低烟效果的聚氯乙烯合金材料具有重要意义。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服上述现有技术中
2、本专利技术是通过下述技术方案进行实现的：
3、本专利技术提供的聚氯乙烯合金材料，按重量份数计，包括以下组分：聚氯乙烯树脂59-81份、苯乙烯-丙烯腈-丙烯酸橡胶三元共聚物18-42份、纯单体树脂4-21份、无机刚性材料2-16份、稳定剂0.5-5.5份和丙烯酸酯类加工助剂1-5份。
4、本专利技术技术方案向pvc树脂中引入(asa)苯乙烯-丙烯腈-丙烯酸橡胶三元共聚物来改善pvc材料的韧性，但是由于asa含有橡胶相，会使得材料的耐磨性能有所下降。聚合物磨损的本质在于外力的摩擦作用下，分子间链段发生滑移或断裂，使材料成片状转移到对偶件表面，造成黏着磨损。基于此，本专利技术进一步引入一定量的纯单体树脂，纯单体树脂在加工过程中，能够促进材料塑化，提高材料表面的光泽度，表面更为光滑细腻；同时，纯单体树脂有低的熔点，使得在材料在摩擦生热之时，可以在材料表面形成一层很薄的保护层，综合两方面因素，对pvc/asa体系的耐磨性能有所改善。此外，本专利技术还有一定数量无机刚性材料的引入，替代传统的氯化聚乙烯来增韧；无机刚性材料为纳米尺度，可以和材料基体紧密结合，受到冲击时也可以起到较好的增韧作用。同时相对有机类的增韧体系，此无机刚性材料还可以保持较高的模量，亦可阻止分子链段滑移，有助于提高pvc/asa体系的耐磨性。
5、优选地，所述聚氯乙烯合金材料，按重量份数计，包括以下组分：聚氯乙烯树脂60-80份、苯乙烯-丙烯腈-丙烯酸橡胶三元共聚物20-40份、纯单体树脂5-20份、无机刚性材料3-15份、稳定剂1-5份和丙烯酸酯类加工助剂2-4份。
6、作为本专利技术所述聚氯乙烯合金材料的优选实施方式，所述纯单体树脂由纯芳香族单体聚合而成。
7、本专利技术所述的纯单体树脂是芳香族石油树脂，由纯芳香族石油单体，即α-甲基苯乙烯单体，聚合而成。
8、作为本专利技术所述聚氯乙烯合金材料的优选实施方式，所述纯单体树脂的软化点为75℃-125℃；软化点参照gb/t15332-94热熔胶粘剂软化点测得。
9、优选地，所述纯单体树脂的软化点为75℃、80℃、90℃、100℃、110℃、120℃、125℃中的任意一者或两者的范围值。更优选地，所述纯单体树脂的软化点为80℃-120℃。
10、本专利技术通过实验验证，上述软化点的纯单体树脂能够使本专利技术聚氯乙烯合金材料具有较好的加工性能。
11、作为本专利技术所述聚氯乙烯合金材料的优选实施方式，所述无机刚性材料包括纳米碳酸钙、纳米二氧化硅、管状纳米材料中的至少一种。
12、优选地，所述纳米碳酸钙、纳米二氧化硅的粒径d90<400nm；所述粒径的测试方法为激光粒度仪法。
13、优选地，所述无机刚性材料为管状纳米材料；所述管状纳米材料包括碳纳米管、埃洛石中的至少一种；优选为埃洛石。
14、作为本专利技术所述聚氯乙烯合金材料的优选实施方式，所述稳定剂为钙锌稳定剂、铅盐类稳定剂、有机锡类稳定剂、钡锌类稳定剂中的至少一种。
15、作为本专利技术所述聚氯乙烯合金材料的优选实施方式，所述管状纳米材料的管内径为10nm-100nm，管长为15nm-1500nm。
16、优选地，所述管状纳米材料的管内径为10nm-20nm，管长为100nm-1500nm。
17、本专利技术通过研究发现，当采用管状纳米材料作为无机刚性材料时，由于管状结构的存在，一方面具有较好的增韧效果，另一方面可以提升材料的阻燃性能，同步提升材料的耐磨性和阻燃效果。
18、进一步地，由于埃洛石纳米管中含有结晶水，起到阻隔作用，对自由基有吸附作用、还有较好的成碳作用，具有更好的增韧、阻燃抑烟效果。
19、作为本专利技术所述聚氯乙烯合金材料的优选实施方式，所述聚氯乙烯树脂的聚合度为800-1300。所述聚合度按照gb/t3401-2007，以聚氯乙烯树脂稀溶液为待测样品，利用毛细管黏度计测定及计算得到。
20、优选地，所述聚氯乙烯树脂的聚合度为800、1000、1300中的任意一者或两者的范围值。
21、作为本专利技术所述聚氯乙烯合金材料的优选实施方式，所述无机刚性材料与所述纯单体树脂的重量比为1：(0.75-2.5)。
22、优选地，所述无机刚性材料与所述纯单体树脂的重量比为1：0.75、1：1、1：1.5、1：2、1：2.5中的任意一者或两者的范围值；更优选地，所述无机刚性材料与所述纯单体树脂的重量比为1：(1-2)。
23、本专利技术研究发现，当无机刚性材料与纯单体树脂在上述质量比范围内，材料具有更好的综合性能。
24、优选地，所述聚氯乙烯合金材料中，所述聚氯乙烯树脂和苯乙烯-丙烯腈-丙烯酸橡胶三元共聚物的质量百分含量之和不低于60％。
25、本专利技术的另一目的在于，提供所述聚氯乙烯合金材料的制备方法，包括以下步骤：
26、(1)将聚氯乙烯树脂和稳定剂混合均匀，再加入苯乙烯-丙烯腈-丙烯酸橡胶三元共聚物、纯单体树脂、丙烯酸酯类加工助剂、无机刚性材料混匀，得预混料；
27、(2)将步骤(1)所得预混料加入双螺杆挤出机中挤出造粒，即得所述聚氯乙烯合金材料。
28、本专利技术所述的聚氯乙烯合金材料的制备方法简单，可实现工业化规模生产。
29、优选地，所述挤出造粒本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种聚氯乙烯合金材料，其特征在于，按重量份数计，包括以下组分：聚氯乙烯树脂59-81份、苯乙烯-丙烯腈-丙烯酸橡胶三元共聚物18-42份、纯单体树脂4-21份、无机刚性材料2-16份、稳定剂0.5-5.5份和丙烯酸酯类加工助剂1-5份。
2.根据权利要求1所述的聚氯乙烯合金材料，其特征在于，所述纯单体树脂由纯芳香族单体聚合而成。
3.根据权利要求1所述的聚氯乙烯合金材料，其特征在于，所述纯单体树脂的软化点为75℃-125℃。
4.根据权利要求1所述的聚氯乙烯合金材料，其特征在于，所述无机刚性材料包括纳米碳酸钙、纳米二氧化硅、管状纳米材料中的至少一种。
5.根据权利要求4所述的聚氯乙烯合金材料，其特征在于，所述稳定剂为钙锌稳定剂、铅盐类稳定剂、有机锡类稳定剂、钡锌类稳定剂中的至少一种。
6.根据权利要求4所述的聚氯乙烯合金材料，其特征在于，所述管状纳米材料包括碳纳米管、埃洛石中的至少一种；优选为埃洛石。
7.根据权利要求1所述的聚氯乙烯合金材料，其特征在于，所述聚氯乙烯树脂的聚合度为800-1300。>
8.根据权利要求1所述的聚氯乙烯合金材料，其特征在于，所述无机刚性材料与所述纯单体树脂的重量比为1：(1-2)。
9.权利要求1-8任一项所述的聚氯乙烯合金材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
10.权利要求1-8任一项所述的聚氯乙烯合金材料在交通运输、电子电气型材中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种聚氯乙烯合金材料，其特征在于，按重量份数计，包括以下组分：聚氯乙烯树脂59-81份、苯乙烯-丙烯腈-丙烯酸橡胶三元共聚物18-42份、纯单体树脂4-21份、无机刚性材料2-16份、稳定剂0.5-5.5份和丙烯酸酯类加工助剂1-5份。
2.根据权利要求1所述的聚氯乙烯合金材料，其特征在于，所述纯单体树脂由纯芳香族单体聚合而成。
3.根据权利要求1所述的聚氯乙烯合金材料，其特征在于，所述纯单体树脂的软化点为75℃-125℃。
4.根据权利要求1所述的聚氯乙烯合金材料，其特征在于，所述无机刚性材料包括纳米碳酸钙、纳米二氧化硅、管状纳米材料中的至少一种。
5.根据权利要求4所述的聚氯乙烯合金材料，其...
【专利技术属性】
技术研发人员：尹国杰，陈平绪，叶南飚，黄险波，谢明星，邹声文，陈延安，
申请(专利权)人：金发科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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