本发明专利技术涉及一种聚氯乙烯复合材料，具体讲，涉及一种基于超临界CO2挤出发泡的CPVC/PVC耐热复合材料及其制备方法。本发明专利技术的CPVC/PVC耐热复合材料中含有以重量百分比计的：氯化聚氯乙烯树脂50～56％、聚氯乙烯树脂30～35.3％、稳定剂0.25～1.5％、增塑剂0.25～1％、烟雾抑制剂1～3％、增韧剂2～3％；润滑剂0.3～0.5％；超临界二氧化碳0.4～1.5％；其中，稳定剂选自钙锌热稳定剂，增塑剂选自柠檬酸酯增塑剂，阻燃剂及烟雾抑制剂选自羟基锡酸锌，增韧剂选自MBS，润滑剂选自氧化聚乙烯蜡。本发明专利技术的耐热复合发泡材料的性能优异，耐热性能好，本发明专利技术的挤出加工方法，其工艺步骤简单，对设备要求低。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种聚氯乙烯复合材料，具体讲，涉及一种基于超临界CO2挤出发泡的CPVC/PVC耐热复合材料及其制备方法。
技术介绍
聚氯乙烯(PVC)属于无定型的化合物，含结晶度为5 10%的微晶体(Tm175°C )，密度1.35 1.45，85°C下呈玻璃态，85 175°C呈粘弹态；无明显熔点，175 190°C为熔融态，190 200°C为粘流态，脆化温度为-50 _60°C，软化点为75 85°C，玻璃化温度在80°C，100°C开始分解，1800C以上快速分解，2000C以上剧烈分解。PVC是通用塑料中用量大、适用面广、综合性能好的高性价比聚合物，PVC的优点为难燃、耐磨、抗化学腐蚀、气、水，低渗漏，综合机械性能好，是性价比最为优越的通用塑料。但存在以下缺点:1.耐热性能差，正常条件的使用温度小于70°C，这限制了其在汽车、轮船、飞机、军事上的应用；2.阻燃性能不好，且易产生浓烟、有毒气体，在火灾中是危害人类生命的头号杀手，限制了其在民用建筑上的使用；3.相对分子量小，熔体对气体的包裹性差，不易进行发泡加工，需使用大量的发泡剂才能发泡。氯化聚氯乙烯(CPVC)树脂由聚氯乙烯(PVC)树脂氯化改性制得，是一种新型工程塑料。含氯量从56.8%提高到86%左右，拉伸强度、弹性模量及阻燃抑燃性能得到提高，Tg从PVC的80°C提高到115 135°C，热变形温度由70°C提高到82 104°C，提高10 40°C。CPVC随着含氯量的增加，其拉伸强度、弹性模量均大幅度提高，同时和PVC相比还有如下优点:1.热变形温度由PVC的70°C提高到85 104°C，提高了 15 40°C，满足了大部分的场合，如火车、轮船、风电等领域对材料耐热性的要求；2.阻燃性能和抑烟型能明显提高，如经抑烟处理的CPVC可满足美国联邦航空局规范25.853款(A-1)有关飞机舱内制品释热速率的要求，因而可用于飞机及城市公交烟火安全级别较高的场合。3.耐候性优异；4.易发泡加工。CPVC的熔体粘度和加工温度较高，同时因其热分解放出的HCL的倾向更大，在相同热稳定剂的条件下，CPVC的动态热稳定时间等于小于PVC树脂，比PVC更脆。高耐热级CPVC(如日本积水化学的 HA-31F，HA-51F) (HTD:0.46MPa, 115 ;1.82MPa, 105)随着含氟量的增加，CPVC熔体流动性下降，熔体易发生破裂现象，由于加工时熔料易粘壁，接触物料的设备要求光洁度高。和PVC相比，CPVC有以下缺点:1.CPVC比PVC的脆性大，必须使用大量的增韧剂，增韧剂的使用又降低了其宝贵的耐热性；2.CPVC比PVC具有较高的熔体粘度和加工温度，加工更加困难；3.热稳定性差，CPVC的动态热稳定时间大大小于PVC，在相同的热稳体系，CPVC加工过程中更易释放出氯化氢；4.CPVC对金属的粘接性大于PVC，加工时熔体易粘壁，对加工设备要求高；5.价格高，是PVC树脂的3 4倍。目前市场上也出现了一些CPVC/PVC的组合物的树脂材料。例如专利ZL200910117531.8提出了一种耐热、耐磨PVC管材，该PVC管材中含有氯化聚氯乙烯树脂(CPVC)。所述管材的原料组成以重量份计为:聚氯乙烯树脂50 60，氯化聚氯乙烯树脂40 50，润滑剂0.6 1.6，热稳定剂2 3，加工助剂1 2，抗冲改性剂3 6，填充剂O 5，着色剂0.01 0.03 ;其中，润滑剂选自石蜡、硬脂酸或聚乙烯蜡，热稳定剂为复合铅稳定剂或有机锡稳定剂，加工助剂为ACR加工助剂，抗冲改性剂为MBS助剂或ABS助剂。该专利技术利用了 CPVC与PVC树脂化学极性相同的原理，将CPVC加入PVC树脂中，制造出价格低廉、耐热、耐磨损的PVC管材。专利申请201110085385.2 “交联高阻燃发泡聚氯乙稀改性材料”公开了一种交联高阻燃发泡聚氯乙稀改性材料，其重量组成为:100份聚氯乙烯树脂，30 100份纳米滑石粉，50 80份耐高温的聚脂增塑剂，20 100份氯化聚氯乙烯树脂，20 100份聚乙烯，30 100份无卤阻燃剂，5 20份钙锌热稳定剂，20 60份交联剂及10 40份发泡剂。该材料具有优良的耐高温性能和高阻燃性能，还具有优良的耐高压电气性能，特别适合于作为有高阻燃要求电缆料及作为产品外壳使用。但添加增塑剂量大，对材料的性能，尤其是耐热性会造成极大的影响。因此，市场上亟需一种兼具PVC和CPVC的优点，并且成本较低，适用于大规模使用的耐热级聚氯乙烯发泡材料，因而，特提出本专利技术。
技术实现思路
本专利技术的首要专利技术目的在于提出一种基于超临界CO2挤出发泡的CPVC/PVC耐热复合材料。本专利技术的第二专利技术目的在于提出该复合材料的制备方法。为了完成本专利技术的目的，采用的技术方案为:本专利技术涉及一种基于超临界流体CO2挤出发泡的CPVC/PVC耐热复合材料，所述复合材料的组成为以重量百分比计的:氯化聚氯乙烯树脂50 56%、聚氯乙烯树脂30 35.3%、稳定剂0.25 1.5%,增塑剂0.25 1%、阻燃及烟雾抑制剂1 3%、增韧剂2 3% ;润滑剂0.3 0.5% ;超临界二氧化碳0.4 1.5% ;并通过超临界二氧化碳挤出加工方法制备而成；其中，稳定剂选自钙锌热稳定剂，增塑剂选自柠檬酸酯增塑剂，阻燃及烟雾抑制剂选自羟基锡酸锌，增韧剂选自MBS，润滑剂选自氧化聚乙烯蜡。本专利技术的第一优选技术方案为:所述的复合材料的组成为以重量百分比计的:氯化聚氯乙烯树脂:52 55% ;聚氯乙烯树脂:31.5 34.3% ；钙锌热稳定剂0.5 1.5% ;柠檬酸酯增塑剂0.5 1 % ;羟基锡酸锌1 3%;MBS2 3%;氧化聚乙烯蜡0.2 0.4% ；超临界二氧化碳0.4 0.5 %。本专利技术的第二优选技术方案为:聚氯乙烯树脂的K值为58 68。本专利技术的第三优选技术方案为:所述的氯化聚氯乙烯树脂的含氯量为65 68%。本专利技术的第四优选技术方案为:所述的柠檬酸酯增塑剂选自柠檬酸三丁脂、乙酰柠檬酸三丁酯。本专利技术的第五优选技术方案为:所述的复合材料的密度0.15 0.25g/cm3、拉伸强度18MPa 25MPa、压缩强度1500MPa 2000MPa、断裂伸长率30% 45%、缺口冲击强度7 12KJ/M2、闭孔率80 99%、泡孔直径20 IOOnm0本专利技术还涉及该CPVC/PVC耐热复合材料的制备方法，包括以下步骤:将称量后的PVC和CPVC混合后依次加入热稳定剂、增塑剂、润滑剂、增韧剂和抑烟剂，在高速搅拌器中混合5 8min,在低速搅拌器中搅拌I 2min,加入挤出机料斗中,然后在专用挤出机中和液态CO2充分混合并挤出发泡，所述的专用挤出机为带5个加热区的单螺杆或平行双螺杆挤出机，在挤出机的输出端带有5 8节的静态混合器；在螺杆元件上开有和螺纹方向平行的螺棱；在挤出机的计量段设置有液态二氧化碳的注入口。本专利技术制备方法的技术方案为:所述的挤出加工为四段加热，分别为:第一区温度:70 90°C，优选75 85°C ；第二区温度:110 130°C，优选 115 125°C ；第三区温度:130 150°C，优选135 145°C ；第四区温度:100 120°C，优选105 115°C本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于超临界CO2挤出发泡的CPVC/PVC耐热复合材料，其特征在于，所述的复合材料中含有以重量百分比计的：氯化聚氯乙烯树脂50～56％、聚氯乙烯树脂30～35.3％、稳定剂0.25～1.5％、增塑剂0.25～1％、阻燃及烟雾抑制剂1～3％、增韧剂2～3％；润滑剂0.3～0.5％；超临界二氧化碳0.4～2.5％；并通过超临界二氧化碳挤出加工方法制备而成；其中，稳定剂选自钙锌热稳定剂，增塑剂选自柠檬酸酯增塑剂，阻燃及烟雾抑制剂选自羟基锡酸锌，增韧剂选自MBS，润滑剂选自氧化聚乙烯蜡。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：何顺伦，何自富，刘瑞，
申请(专利权)人：芜湖特贝特材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。