一种高耐磨环保PVC改性材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及聚氯乙烯复合材料技术领域，具体涉及一种高耐磨环保PVC改性材料及其制备方法，该改性材料由以下重量份的原料组成：PVC树脂80~120份，填充剂5~15份，增塑剂31~70份，耐磨改性剂1~10份，阻燃剂1~10份，稳定剂1~10份，抗冲改性剂10~20份和润滑剂0.2~2份；按重量份称取各原料混合，搅拌后通过双螺杆挤出机挤出造粒，制得该改性材料；本发明专利技术制得的改性材料耐磨性能优良，环保，且强度高，阻燃效果好，压缩性能和韧性强，加工性能优良，综合性能优异。本发明专利技术的制备方法工艺简单，操作控制方便，质量稳定，生产效率高，可大规模工业化生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及聚氯乙烯复合材料
，具体涉及一种高耐磨环保PVC改性材料及其制备方法。
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°c，软质PVC的使用下限为-30°c ;2、热稳定性差，其在100°C时就开始分解出HCl，高于150°C时分解更加迅速，而PVC的熔融温度约为2100C ;3、PVC的粘度极高，流动性极差，在一定程度上限制了其使用。人们常采用添加填料、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。申请号为200510034302.1公开了一种PVC合金料。该PVC合金料主要由如下比例的成分组成=PVC 100份，PMMA 20 30份，稳定剂3. 5份，相溶剂3份，成核剂3份，润滑剂3份，抗冲击改性剂5份。申请号为200910173989. 5公开了一种PVC电缆料，其特征在于按质量份数该高分子材料由以下组分构成以PVC树脂100重量份为基数，需要增塑剂50 55重量份，热稳定剂6 8重量份，阻燃抑烟剂20 30重量份，填料10 20重量份。申请号为200910229641. 3公开了一种阻燃PVC塑料管材，属高分子材料
，它由下列重量份的主要成 分制成70 80份PVC树脂，2 3份硬脂酸钠稳定剂，2 3份钛白粉，I 2份氢氧化镁，O. 5 I份氧化锌，O. 3 O. 5份石蜡。在电线电缆领域由于安全性能和环保性能的高要求，使得PVC材料的应用亦受到了很大的挑战。如美国UL公司对家用电器塑料产品采用了新的标准，对电线电缆性能要求其主要指标达到耐磨次数达到5000次，目前的PVC材料耐磨性不好，耐磨系数较低，还需进一步优化改良；此外，现有的PVC护套电缆、PVC插头、PVC薄膜和PVC管都存在相当严重的污染，会对人体健康造成一定的危害，研发一种环保的PVC改性材料也显得尤为重要。
技术实现思路
为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本专利技术的目的在于提供一种高耐磨环保PVC改性材料，本专利技术制得的改性材料耐磨性能优良，环保，且强度高，阻燃效果好，压缩性能和韧性强，加工性能优良，综合性能优异。本专利技术的另一目的在于提供一种高耐磨环保PVC改性材料的制备方法，本专利技术的制备方法工艺简单，操作控制方便，质量稳定，生产效率高，可大规模工业化生产。本专利技术的目的通过下述技术方案实现一种高耐磨环保PVC改性材料，它由以下重量份的原料组成 PVC树脂80 120份填充剂5 15份 增塑剂3广70份 耐磨改性剂10份 阻燃剂1 10份 稳定剂I 10份 抗冲改性剂1(Γ20份 润滑剂O. 2^2份。 优选的，所述PVC树脂为SG-5型PV C树脂和/或SG-7型PVC树脂。SG-5型PVC树脂为台塑S-65、联成US65、大沽DG-1000、东曹TG-1000或东曹TG-1300,白色粉末，平均聚合度为110(Γ1000，表观密度为O. 4^0. 6g/mL，可用于生产软质薄膜、人造革、片材、管材、型材、波纹管、电缆保护管、软管、鞋底及各种软质的产品。SG-7型PVC树脂为台塑S-70或东曹TG-800，为白色粉末或白色微粒状，平均聚合度为59(Γ1500，平均密度为1. 40g/mL，可用于聚氯乙烯硬制品、软制品、涂料及粘合剂的生产加工。优选的，所述填充剂为二氧化硅。二氧化硅作为填充剂可以提高PVC材料的耐磨度，改善材料的耐磨性和抗湿滑性，拉伸强度、撕裂强度等均有提高。优选的，所述增塑剂由偏苯三酸三辛酯3(Γ60份和环氧大豆油f 10份组成。偏苯三酸三辛酯(Τ0ΤΜ)，分子式为C33H54O6,分子量为546. 78，密度为O.988±0. 003g/mL，具有耐热性、耐久性及迁移性好，相溶性及耐寒性均可，主要用于生产105°C级耐热电线电缆料以及其他要求耐热和耐久性的板材、片材和密封垫等制品。环氧大豆油(ES0)，浅黄色黏稠油状液体，分子式C57Hici6Oltl,分子量为951. 46，粘度3251^&.5，折光率1.473 (25°C )，是一种使用最广泛的聚氯乙烯无毒增塑剂兼稳定剂。ESO与PVC树脂相容性好，挥发性低，迁移性小，具有优良的热稳定性和光稳定性，耐水性和耐油性亦佳，可赋予制品良好的机械强度，耐候性及电性能，且无毒性，是国际认可的用于食品包装材料的化学工艺助剂，可广泛用于所有的聚氯乙烯制品，还可用于特种油墨、油漆、涂料、合成橡胶以及液体稀土稳定剂等。偏苯三酸三辛酯和环氧大豆油复配使用可以使材料具有耐热、耐寒、难挥发、抗抽出、柔软性和电绝缘性能好等优点。优选的，所述耐磨改性剂由丁苯橡胶O. 5飞份和天然橡胶O. 5飞份组成。丁苯橡胶(SBR)是最大的通用合成橡胶品种，也是最早实现工业化生产的橡胶之一，它是丁二烯与苯乙烯的无规共聚物。其物理机构性能，加工性能及制品的使用性能接近于天然橡胶，有些性能如耐磨、耐热、耐老化及硫化速度较天然橡胶更为优良，可与天然橡胶及多种合成橡胶并用，广泛用于轮胎、胶带、胶管、电线电缆、医疗器具及各种橡胶制品的生产等领域。所述丁苯橡胶为丁二烯单元含量为659Γ80%的丁苯橡胶，此范围内的丁苯橡胶的耐磨性能和耐热性能较好。天然橡胶(NR)在常温下具有较高的弹性，定伸强度高，抗撕裂性和电绝缘性优良，耐磨性和耐旱性良好，加工性佳，易于其它材料粘合，在综合性能方面优于多数合成橡胶。缺点是耐氧和耐臭氧性差，容易老化变质；耐油和耐溶剂性不好，第抗酸碱的腐蚀能力低；耐热性不高。广泛应用于制作轮胎、胶鞋、胶管、胶带、电线电缆的绝缘层和护套以及其他通用制品。丁苯橡胶和天然橡胶作为耐磨改性剂复配使用可以提高材料的耐磨性能，还可以提高材料的耐热性、耐旱性和加工性。优选的，所述阻燃剂由三氧化二锑O. 5^4份和硼酸锌O. 5飞份组成。三氧化二锑是应用最早的阻燃剂，适用于环氧树脂、聚氨酯、氯丁橡胶、聚苯乙烯、聚氯乙稀、聚酯等，单独使用时用量要大，阻燃效果差(除非阻燃物含卤)，当与卤素化物(R. HX)并用时则有良好的协同效应，阻燃效果明显提高。硼酸锌是一种环保型的非卤素阻燃剂，本产品无毒、低水溶性、高热稳定性、粒度小、比重小、分散性好等特点，作为一种高效阻燃剂被广泛应用在塑料、橡胶、涂料等领域。硼系阻燃剂是最早使用的阻燃剂之一，亦是重要的无机阻燃剂，其特点为热稳定性好，毒性低，消烟，与其它阻燃剂复配效果良好，添加后明显减少材料燃烧烟浓度，与五氧化二锑、三氧化二锑复配效果明显，广泛应用于PVC电缆、PE、EVA、PET、PBT、尼龙、不饱和聚酯、环氧树脂、聚酰亚胺及各种防火涂料中。三氧化二锑和硼酸锌均为无机环保阻燃剂，复配使用可以达到很好的阻燃效果，还能改善材料的加工性能和机械性能。优选的，所述稳定剂由有机锡类稀土稳定剂O. 5飞份和稀土稳定剂O. 5飞份组成。有机锡类稳定剂为二月桂酸二丁基锡、二月桂酸二正辛基锡、二甲基二巯基乙酸异辛酯锡、二巯基乙酸异辛酯二正辛基锡、马来酸二正辛基本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高耐磨环保PVC改性材料，其特征在于：它由以下重量份的原料组成：PVC树脂?????????80~120份填充剂????????????5~15份增塑剂???????????31~70份耐磨改性剂??????????1~10份阻燃剂????????????1~10份稳定剂????????????1~10份抗冲改性剂??????????10~20份润滑剂????????????0.2~2份。

【技术特征摘要】
1.一种高耐磨环保PVC改性材料，其特征在于它由以下重量份的原料组成 PVC树脂80 120份 填充剂5 15份 增塑剂3广70份 耐磨改性剂10份 阻燃剂1 10份 稳定剂I 10份 抗冲改性剂1(Γ20份 润滑剂O. 2^2份。2.根据权利要求1所述的一种高耐磨环保PVC改性材料，其特征在于所述PVC树脂为SG-5型PVC树脂和/或SG-7型PVC树脂；所述填充剂为二氧化硅。3.根据权利要求1所述的一种高耐磨环保PVC改性材料，其特征在于所述增塑剂由偏苯三酸三辛酯3(Γ60份和环氧大豆油f 10份组成。4.根据权利要求1所述的一种高耐磨环保PVC改性材料，其特征在于所述耐磨改性剂由丁苯橡胶O. 5飞份和天然橡胶O. 5飞份组成。5.根据权利要求1所述的一种高耐磨环保PVC改性材料，其特征在于所述阻燃剂由三氧化二锑O. 5 4份和硼酸锌O. 5飞份组成。6.根据权利要求1所述的一种高耐磨环保PVC改性材料，其特征在于所述稳定剂由有机锡类稀土稳定剂O. 5飞份和稀土稳定剂O. 5...

【专利技术属性】
技术研发人员：宁建华，朱其华，
申请(专利权)人：东莞市祺龙电业有限公司，
类型：发明
国别省市：