CN103113689A - 阻燃抑烟型pvc材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种PVC材料，尤其涉及一种阻燃抑烟型PVC材料及其制备方法。一种阻燃抑烟型PVC材料，该PVC材料由包括以下的重量份的原料混合挤出而制得：PVC树脂100份，碳酸钙5~40份，热稳定剂4~8份，加工助剂ACR1~5份，抗冲击剂CPE5~10份，颜料0.5~10份，聚乙烯蜡0.1~0.8份，阻燃抑烟体系4~30份；本发明的优点在于：通过阻燃抑烟体系各组分相互之间协效作用，基本达到了用比较少的材料来达到阻燃抑烟的目的，此外，阻燃抑烟PVC材料具有良好的阻燃性能和极好的控烟性，在火灾事故中能大大减少人员伤亡和财产损失。

Description

阻燃抑烟型PVC材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种PVC材料，尤其涉及一种阻燃抑烟型PVC材料及其制备方法。

背景技术

聚氯乙烯(PVC)是五大通用塑料之一,它以其优良的性能价格比,广泛地应用于各个领域。近年来随着国家大力推进以塑代钢,以塑代木倾向,PVC作为化学建材更是得以迅猛发展。但PVC属于难燃性材料，但由于在加工过程中需加入增塑剂，从而提高了PVC的易燃程度，其制品燃烧时还会产生大量烟雾，加大了火灾对人们生命、财产的危害。随着社会的发展，人们对于材料要求已经越来越严格，普通PVC材料（中国发明专利，专利号：200910100375.4）因其阻燃性能不高，燃烧发烟量大等原因，在国外已逐步退出室内或公共场所吊顶区域。因此PVC材料的阻燃抑烟问题成为PVC领域的一个研究热点。

阻燃抑烟型PVC材料是由PVC树脂、碳酸钙、阻燃抑烟剂及其它小料经混合挤出成型板材（或可再进行后道表面处理），该材料具有安装简便、花色品种多、隔音、隔热、耐腐蚀、综合力学性能好等特点，同时，它完全克服了目前市场上PVC材料存在阻燃性不高、燃烧发烟量大等缺陷。总所周知，阻燃抑烟剂与其他塑料添加剂是不大相同的，后者或许能提高塑料性能，改善塑料加工工艺，或者能延长塑料的使用寿命。但阻燃抑烟剂添加，会影响PVC材料的机械性能，添加量越大，影响越大。另外，部分阻燃抑烟剂对PVC加工工艺影响大，必须调整适当的加工工艺才能正常生产。同时，部分阻燃抑烟产品生产成本非常高，这就要求我们既要达到阻燃、抑烟的效果，又要考虑产品的综合成本不能太高，选择合适的产品、合适的用量。

发明内容

为了解决上述的技术问题，本发明的一个目的是提供一种阻燃抑烟型PVC材料，该PVC材料通过阻燃剂相互之间协效作用，基本达到了用比较少的材料来达到阻燃抑烟的目的，经检验各项指标均已达标，且生产加工工艺与原工艺调整不大，生产成本增加也仅是25%左右。本发明的另外一个目的是提供上述阻燃抑烟型PVC材料的制备方法。

为了实现上述的第一个目的，本发明采用了以下的技术方案：

一种阻燃抑烟型PVC材料，该PVC材料由包括以下的重量份的原料混合挤出而制得：

PVC树脂       100份       碳酸钙         5~40份   

热稳定剂      4~8份       加工助剂ACR    1~5 份

抗冲击剂CPE   5~10份      颜料           0.5~10份

聚乙烯蜡      0.1~0.8份    阻燃抑烟体系   4~30份；

所述的阻燃抑烟体系由以下的组分构成：

氢氧化铝      2~15份       八钼酸铵   0.5~5份

硼酸锌        0.5~4份      钼酸锌     0.5~5份

氧化锌        0.5~4份       硬脂酸     0.01~0.10份。

作为优选，该PVC材料由包括以下的重量份的原料混合挤出而制得：

PVC树脂       100份       碳酸钙         10~30份     

热稳定剂      4~8份       加工助剂ACR    1~3 份

抗冲击剂CPE   8~10份      颜料           5~10份

聚乙烯蜡      0.1~0.8份    阻燃抑烟体系  10~20份。

作为优选，所述的阻燃抑烟体系由以下的组分构成：

氢氧化铝      5~10份       八钼酸铵     1.0~3.0份

硼酸锌        1.0~3.0份    钼酸锌      1.0~3.0份

氧化锌         1.0~3.0份    硬脂酸     0.01~0.02份。

作为优选，所述的热稳定剂包括钙锌稳定剂和CaST热稳定剂；所述的钙锌稳定剂为3~8份；CaST热稳定剂为0.5-1.0份。上述的热稳定剂也可以采用通用的其他的PVC热稳定剂来替代。

作为优选，所述的颜料选用钛白粉，钛白粉为5~10份。当然本发明也可以添加其他的有机或无机的颜料以使PVC材料获得多种丰富的色彩。

为了实现上述的第二个目的，本发明采用了以下的技术方案：

一种制备上述的阻燃抑烟型PVC材料的方法，其特征在于该方法包括以下的步骤：

1）阻燃抑烟体系的活化处理：将硼酸锌、氢氧化铝、八钼酸铵、钼酸锌和氧化锌混合，然后添加硬脂酸，预混至100~110℃；

2）干混料的设备：PVC、碳酸钙、热稳定剂、加工助剂ACR、抗冲击剂CPE、颜料、聚乙烯与经过活化的阻燃抑烟体系共混，制得干混料；

3）制品挤出成型。

本发明由于采用了上述的技术方案，通过阻燃抑烟体系各组分相互之间协效作用，基本达到了用比较少的材料来达到阻燃抑烟的目的。所述的阻燃抑烟PVC材料具有良好的阻燃性能和极好的控烟性，在火灾事故中能大大减少人员伤亡和财产损失。经检验各项指标均已达标，且生产加工工艺与原工艺调整不大，生产成本增加也仅是25%左右。

具体实施方式

实施例1

一种阻燃抑烟型PVC材料，该PVC材料由包括以下的重量份的原料混合挤出而制得：

PVC树脂       100份      碳酸钙         20份      

钙锌稳定剂    5份        CaST热稳定剂  0.8份      

加工助剂ACR   3份       抗冲击剂CPE   6份        

钛白粉         8份       聚乙烯蜡     0.5份

阻燃抑烟体系   16.02份；

所述的阻燃抑烟体系由以下的组分构成：

氢氧化铝      7份       八钼酸铵  2份

硼酸锌        3份      钼酸锌      2份

氧化锌         2份       硬脂酸     0.02份。

上述的阻燃抑烟型PVC材料的制备方法如下：

1）阻燃抑烟体系的活化处理：将硼酸锌、氢氧化铝、八钼酸铵、钼酸锌和氧化锌混合，然后添加硬脂酸，预混至100℃；

2）干混料的设备：PVC、碳酸钙、热稳定剂、加工助剂ACR、抗冲击剂CPE、颜料、聚乙烯与经过活化的阻燃抑烟体系共混，制得干混料；

3）制品挤出成型；

4）按客户要求，部分产品打包入库，部分产品做后道表面处理。

实施例2

一种阻燃抑烟型PVC材料，该PVC材料由包括以下的重量份的原料混合挤出而制得：

PVC树脂       100份       碳酸钙               15份      

钙锌稳定剂    3.5份       CaST热稳定剂  1.0份      

加工助剂ACR   2份

抗冲击剂CPE   8份        钛白粉                 10份

聚乙烯蜡     0.3份       阻燃抑烟体系           18.55份；

所述的阻燃抑烟体系由以下的组分构成：

氢氧化铝      12份       八钼酸铵 1.5份

硼酸锌        2份        钼酸锌   1.5份

氧化锌        1.5份      硬脂酸     0.05份。

上述的阻燃抑烟型PVC材料的制备方法如下：

1）阻燃抑烟体系的活化处理：将硼酸锌、氢氧化铝、八钼酸铵、钼酸锌和氧化锌混合，然后添加硬脂酸，预混至100℃；

2）干混料的设备：PVC、碳酸钙、热稳定剂、加工助剂ACR、抗冲击剂CPE、颜料、聚乙烯与经过活化的阻燃抑烟体系共混，制得干混料；

3）制品挤出成型；

4）按客户要求，部分产品打包入库，部分产品做后道表面处理。

实施例3

一种阻燃抑烟型PVC材料，该PVC材料由包括以下的重量份的原料混合挤出而制得：

PVC树脂       100份       碳酸钙               30份      

钙锌稳定剂    7.5份 

加工助剂ACR   4份        抗冲击剂CPE           6份        

钛白粉        3份         聚乙烯蜡              0.8份       

阻燃抑烟体系  16.05份；

所述的阻燃抑烟体系由以下的组分构成：

氢氧化铝      4份       八钼酸铵  1.0份

硼酸锌        5份        钼酸锌   2.5份

氧化锌        3.5份      硬脂酸     0.05份。

上述的阻燃抑烟型PVC材料的制备方法如下：

1）阻燃抑烟体系的活化处理：将硼酸锌、氢氧化铝、八钼酸铵、钼酸锌和氧化锌混合，然后添加硬脂酸，预混至100℃；

2）干混料的设备：PVC、碳酸钙、热稳定剂、加工助剂ACR、抗冲击剂CPE、颜料、聚乙烯与经过活化的阻燃抑烟体系共混，制得干混料；

3）制品挤出成型；

4）按客户要求，部分产品打包入库，部分产品做后道表面处理。

试验例

对上述的实施例1~3制备的样品送国家化学建材测试中心进行检测各项指标，均达到或超过标准要求，此外，客户也对产品质量和使用性能比较满意，具体测试结果如下：

1、 火焰传播指数是产品阻燃的关键参数，参照ASTM-E84进行测试

检测项目	FSI
		检测要求	﹤450
检测结果	350

2、烟指数是产品抑烟性能的关键参数，参照ASTM-E84进行测试

检测项目	烟指数
		检测要求	﹤25
检测结果	5

3、低温落锤冲击是产品抗冲性能的关键参数，参照QB/T2976-2008测试

检测项目	低温落锤冲击破裂个数
		检测要求	≤1
检测结果	0

4、拉伸冲击强度是产品拉伸冲击性能的关键参数，参照QB/T2976-2008测试

检测项目	拉伸冲击强度KJ/平米
		检测要求	≥600
检测结果	787

5、加热后尺寸变化率是参照热稳定性的关键参数

检测项目	加热后尺寸变化率  %
		检测要求	±2.0
检测结果	±1.5

Claims (6)

1.一种阻燃抑烟型PVC材料，其特征在于该PVC材料由包括以下的重量份的原料混合挤出而制得：

PVC树脂        100份        碳酸钙           5~40份   

热稳定剂      4~8份       加工助剂ACR     1~5 份

抗冲击剂CPE   5~10份      颜料           0.5~10份

聚乙烯蜡      0.1~0.8份    阻燃抑烟体系   4~30份；

所述的阻燃抑烟体系由以下的组分构成：

氢氧化铝      2~15份       八钼酸铵      0.5~5份

硼酸锌        0.5~4份      钼酸锌        0.5~5份

氧化锌           0.5~4份           硬脂酸     0.01~0.10份。

2.根据权利要求1所述的一种阻燃抑烟型材料，其特征在于该材料由包括以下的重量份的原料混合挤出而制得：

PVC树脂        100份        碳酸钙           10~30份        

热稳定剂      4~8份       加工助剂ACR     1~3 份

抗冲击剂CPE   8~10份      颜料           5~10份

聚乙烯蜡      0.1~0.8份    阻燃抑烟体系  10~20份。

3.根据权利要求1或2所述的一种阻燃抑烟型材料，其特征在于阻燃抑烟体系由以下的组分构成：

氢氧化铝      5~10份       八钼酸铵        1.0~3.0份

硼酸锌        1.0~3.0份    钼酸锌          1.0~3.0份

氧化锌            1.0~3.0份  硬脂酸      0.01~0.02份。

4.根据权利要求1或2所述的一种阻燃抑烟型材料，其特征在于热稳定剂包括钙锌稳定剂和CaST热稳定剂；所述的钙锌稳定剂为3~8份， CaST热稳定剂为0.5-1.0份。

5.根据权利要求1或2所述的一种阻燃抑烟型材料，其特征在于颜料选用钛白粉，钛白粉为5~10份。

6.一种制备权利要求1或2所述的阻燃抑烟型材料的方法，其特征在于该方法包括以下的步骤：

1）阻燃抑烟体系的活化处理：将硼酸锌、氢氧化铝、八钼酸铵、钼酸锌和氧化锌混合，然后添加硬脂酸，预混至100~110℃；

2）干混料的设备：PVC、碳酸钙、热稳定剂、加工助剂ACR、抗冲击剂CPE、颜料、聚乙烯与经过活化的阻燃抑烟体系共混，制得干混料；

3）制品挤出成型。