【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于聚氯乙烯复合材料，具体涉及一种用于冰箱背板的超薄阻燃型pvc复合材料及其制备方法。
技术介绍
1、目前，市面上的冰箱背板和底板所采用的材料主要分为三大类，包括阻燃塑料、金属和铝复合材料。在阻燃塑料中，有pp中空板、pvc板等；金属主要以镀锌板为主；铝复合材料则包括覆铝纸板、覆铝pp中空板以及仿金属pvc背板等。在这些材料中，金属材料的阻燃性能最为出色，但其高昂的价格会显著增加冰箱的生产成本。特别是在中低端冰箱产品占据市场主导地位的情况下，材料成本的上升会直接影响企业的利润。在激烈的市场竞争环境中，冰箱行业对阻燃材料的成本效益提出了更高的要求。为了应对这一挑战，冰箱制造商急需寻找一种既安全性能优越又成本较低的阻燃材料。
2、目前已有技术采用了pvc基复合材料作为冰箱背板，这些复合材料通过引入特定的阻燃剂来增强其阻燃性能。比如2022年8月5日公开的公开号为cn 114854143a的专利，公开了一种冰箱背板用阻燃型pvc复合材料及其制备方法，原料包括：聚氯乙烯70-75％、氯乙烯-醋酸乙烯酯共聚物5-10％、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物2-5％、丙烯酸酯共聚物1-3％、填料5-10％、阻燃剂4-8％、增塑剂2-5％、热稳定剂1-3％、抗氧剂0.2-0.5％、润滑剂0.1-0.3％，余量为颜料。其通过添加阻燃剂提高阻燃性，但这种做法往往伴随着材料成本的上升。
3、另外，在现有技术条件下，塑料阻燃背板满足5va阻燃等级要求的情况下，其厚度难以降低至1mm以下，这在一定程度上限制了材料成本的
4、因此，如何在保证冰箱背板轻量化、降低成本的同时，提高其阻燃性能，成为了冰箱制造领域亟待解决的问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种用于冰箱背板的超薄阻燃型pvc复合材料及其制备方法，通过材料配方的优化和工艺技术的改进，由纳米二氧化硅预制料、pvc树脂以及其它助剂通过共混后压延制备而成，实现冰箱背板的超薄化、低成本化和高阻燃性能，在0.55mm厚度的条件下，依然能达到阻燃效果。
2、本专利技术具体技术方案如下:
3、一种用于冰箱背板的超薄阻燃型pvc复合材料，包括以下质量份原料：
4、聚氯乙烯树脂100份；纳米二氧化硅预制料60-90份；填料5-10份；增塑剂8-15份；发泡调节剂2-5份；热稳定剂3-5份。
5、所述聚氯乙烯树脂为sg-8型pvc树脂，其为聚合度在730-860。
6、所述的纳米二氧化硅预制料为经硅烷偶联剂和聚二甲基硅氧烷(pdms)表面活化处理后的纳米二氧化硅，以助于提升其与pvc的相容性。
7、所述硅烷偶联剂和聚二甲基硅氧烷总用量为纳米二氧化硅质量的2-5wt％；
8、所述硅烷偶联剂与聚二甲基硅氧烷混合质量比为1:1-1:2。
9、所述硅烷偶联剂为kh-550、kh-560、kh-570中的一种或多种组合，硅烷偶联剂是一种具有疏水基团和亲水基团的化合物，其分子结构中含有硅氧键，硅烷偶联剂通过其疏水基团吸附在聚氯乙烯表面，亲水性基团接触到二氧化硅表面时，会发生水解反应，水解后的羟基与二氧化硅表面的硅氧原子通过共价键结合，形成稳定的化学键，从而改变二氧化硅表面的基团结构和分布，显著提高了二氧化硅的分散性和与聚氯乙烯的相容性。
10、所述聚二甲基硅氧烷的重均分子量为770，是一种全甲基化线性硅氧烷聚合物，其分子结构中含有大量的二甲基硅氧烷单元，这种结构使得聚二甲基硅氧烷具有较低的表面能和良好的柔韧性，使其能够在不同的材料表面上形成稳定的薄膜或涂层。其与纳米二氧化硅通过物理吸附的方式发生相互作用，同样的聚二甲基硅氧烷的低表面能特性使其能够在pvc表面形成一层保护膜，减少了pvc表面的粗糙度，能够有效地提升纳米二氧化硅和pvc的相容性和复合材料的流动性。
11、所述纳米二氧化硅预制料需先通过硅烷偶联剂、聚二甲基硅氧烷进行表面改性及预分散处理，制备方法为：将硅烷偶联剂和聚二甲基硅氧烷与纳米二氧化硅搅拌混合，搅拌升温至120℃后即可倒入冷混锅中，冷却至45℃后，即可得到纳米二氧化硅预制料。优选的，具体步骤如下：先将纳米二氧化硅加入高速混合机中搅拌3-5min，再加入硅烷偶联剂和聚二甲基硅氧烷，改性活化5～15min直温度至120℃，以确保纳米二氧化硅和硅烷偶联剂、聚二甲基硅氧烷充分融合，再通过循环水冷却至室温，得到纳米二氧化硅预制料。
12、纳米二氧化硅作为一种具有高比表面积和独特表面特性的纳米级材料，能够在pvc基体中实现均匀分散，并与pvc分子发生相互作用。纳米二氧化硅的高比表面积和增强效应，能够提升pvc的机械强度、刚度和耐磨性，进而增强其抗拉强度和屈服强度等机械性能。此外，纳米二氧化硅还具备优异的耐候性、阻燃性和电绝缘性，能够延缓pvc制品的老化过程，提升阻燃性能，并降低火灾发生时火焰的蔓延速度及有害气体的释放风险。
13、所述填料为硅酸钙与轻质碳酸钙的混合物，所述硅酸钙与轻质碳酸钙的混合质量比例为1:1，填料的加入不仅可以减少pvc树脂用量，降低成本，也具有一定的阻燃协同效应。
14、所述增塑剂为抗冲型acr、乙烯-醋酸乙烯共聚物(eva)和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(abs)的一种或多种的组合。
15、所述发泡调节剂为山东瑞丰lp-801，是一种高分子量的丙烯酸酯类加工助剂，可以有效改善熔体的弹性和强度、促进pvc的塑化、提高熔体的流动性。
16、所述热稳定剂为钙锌稳定剂或有机锡稳定剂。
17、本专利技术提供的一种用于冰箱背板的超薄阻燃型pvc复合材料的制备方法，具体为：
18、将配方量的各原料混合搅拌升温至120℃后，再冷却至40℃-45℃，然后均化处理，通过挤出压延、冷却定型，即可获得用于冰箱背板的超薄阻燃型pvc复合材料。
19、优选的，所述制备方法为：将配方量的各原料投入热混料机中，并在混合物料的温度达到120℃时，转移至冷混料机内；在冷混料机中，将温度降低至40℃-45℃，在储料罐中进行24小时的均化处理；挤出压延，冷却成型，最终获得用于冰箱背板的超薄阻燃型pvc复合材料。
20、本专利技术二氧化硅预制料可以使处理后的复合材料在0.55mm厚度下依然满足5va阻燃等级要求。
21、本专利技术中，纳米二氧化硅作为一种具有高比表面积和独特表面特性的纳米级材料，能够在pvc基体中实现均匀分散，并与pvc分子发生相互作用。纳米二氧化硅的高比表面积和增强效应，能够提升pvc的机械强度、刚度和耐磨性，进而增强其抗拉强度和屈服强度等机械性能。此外，纳米二氧化硅还具备优异的耐候性、阻燃性和电绝缘性，能够延缓pvc制品的老化过程，提升阻燃性能，并降低火灾发生时火焰的蔓延速度及有害气体的释放风险。聚二甲基硅氧烷可以有效提升纳米二氧化硅和聚氯乙烯的相容性，pdms的低表面张力有助于减少二氧化硅与pvc之间的界面张力，促进本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于冰箱背板的超薄阻燃型PVC复合材料，其特征在于，所述用于冰箱背板的超薄阻燃型PVC复合材料包括以下质量份原料：
2.根据权利要求1所述的用于冰箱背板的超薄阻燃型PVC复合材料，其特征在于，所述硅烷偶联剂和聚二甲基硅氧烷总用量为纳米二氧化硅质量的2-5％。
3.根据权利要求1或2所述的用于冰箱背板的超薄阻燃型PVC复合材料，其特征在于，所述硅烷偶联剂与聚二甲基硅氧烷混合质量比为1:1-1:2。
4.根据权利要求1或2所述的用于冰箱背板的超薄阻燃型PVC复合材料，其特征在于，所述硅烷偶联剂为KH-550、KH-560、KH-570中的一种或多种组合。
5.根据权利要求1或2所述的用于冰箱背板的超薄阻燃型PVC复合材料，其特征在于，所述纳米二氧化硅预制料的制备方法为：将硅烷偶联剂和聚二甲基硅氧烷与纳米二氧化硅搅拌混合，搅拌升温至120℃，冷却后，得到纳米二氧化硅预制料。
6.根据权利要求1所述的用于冰箱背板的超薄阻燃型PVC复合材料，其特征在于，所述填料为硅酸钙与轻质碳酸钙的混合物，所述硅酸钙与轻质碳酸钙的混合比例
7.根据权利要求1所述的用于冰箱背板的超薄阻燃型PVC复合材料，其特征在于，所属增塑剂为抗冲型ACR、乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物ABS的一种或多种的组合。
8.根据权利要求1所述的用于冰箱背板的超薄阻燃型PVC复合材料，其特征在于，所述热稳定剂为钙锌稳定剂或有机锡稳定剂。
9.一种权利要求1-8任一项所述用于冰箱背板的超薄阻燃型PVC复合材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法为：将配方量的各原料混合搅拌升温至120℃后，再冷却至40℃-45℃，然后均化处理，通过挤出压延、冷却定型，即可获得用于冰箱背板的超薄阻燃型PVC复合材料。
...【技术特征摘要】
1.一种用于冰箱背板的超薄阻燃型pvc复合材料，其特征在于，所述用于冰箱背板的超薄阻燃型pvc复合材料包括以下质量份原料：
2.根据权利要求1所述的用于冰箱背板的超薄阻燃型pvc复合材料，其特征在于，所述硅烷偶联剂和聚二甲基硅氧烷总用量为纳米二氧化硅质量的2-5％。
3.根据权利要求1或2所述的用于冰箱背板的超薄阻燃型pvc复合材料，其特征在于，所述硅烷偶联剂与聚二甲基硅氧烷混合质量比为1:1-1:2。
4.根据权利要求1或2所述的用于冰箱背板的超薄阻燃型pvc复合材料，其特征在于，所述硅烷偶联剂为kh-550、kh-560、kh-570中的一种或多种组合。
5.根据权利要求1或2所述的用于冰箱背板的超薄阻燃型pvc复合材料，其特征在于，所述纳米二氧化硅预制料的制备方法为：将硅烷偶联剂和聚二甲基硅氧烷与纳米二氧化硅搅拌混合，搅拌升温至120℃，冷...
【专利技术属性】
技术研发人员：王杨林，朱守益，唐圣奎，张雷，秦小帅，
申请(专利权)人：海螺安徽节能环保新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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