CN103374191B - 一种阻燃cpvc‑abs合金材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种阻燃CPVC‑ABS合金材料，由包含以下重量份数的组份制成：CPVC 40‑80份；ABS 10‑50份；阻燃剂1‑10份；加工助剂1‑8份。本发明还公开了该阻燃CPVC‑ABS合金材料的制备方法。与现有技术相比，本发明中的CPVC燃烧时产生HCl，HCl能够遮蔽、稀释可燃性气体；三氧化二锑或（和）锑酸钠在燃烧初期，熔融在材料表面形成保护膜隔绝空气，在高温状态下，三氧化二锑或（和）锑酸钠被气化，可稀释空气中氧的浓度，与CPVC共用时生成SbOCl和SbCl3，从而起到阻燃作用，且用量少，阻燃效果好。

Description

一种阻燃CPVC-ABS合金材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种高分子材料，特别涉及一种阻燃CPVC-ABS合金材料及其制备方法。
背景技术
氯化聚氯乙烯(CPVC)是聚氯乙烯(PVC)的重要改性品种。CPVC树脂分子中的氯含量一般为61％～68％，理论含量可达到73.2％。由于在CPVC分子中含有较多的氯原子使得分子链的刚性增强，使CPVC树脂的玻璃化转变温度和热变形温度都较高，因而耐热性和最高使用温度都要明显高于PVC树脂。CPVC树脂还具有优异的机械性能、非导电性、耐化学腐蚀、较好的阻燃性能和较低的烟雾生成等特性。
CPVC与ABS(丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物的简称)共混材料既具有CPVC的耐腐蚀性、高刚性和电绝缘性等优点，又兼有ABS的成型加工性、高抗冲击性等优点，常用于电子或电气零件，如电线槽、导体的防护壳、电开关、保险丝的保护盖、电缆的电绝缘材料等。但是，目前此类产品一般不另加阻燃成分，当产品燃烧时，仅靠CPVC阻燃，不能使火焰及时熄灭。
发明内容
本发明的第一目的在于提供一种阻燃CPVC-ABS合金材料，以解决现有技术中CPVC与ABS共混材料一般不另加阻燃成分，当产品燃烧时，仅靠CPVC阻燃，不能使火焰及时熄灭的技术性问题。
本发明的第二目的在于提供一种阻燃CPVC-ABS合金材料的制备方法。
本发明目的通过以下技术方案实现：
一种阻燃CPVC-ABS合金材料，由包含以下重量份数的组份制成：
CPVC 40-80份；
ABS 10-50份；
阻燃剂 1-10份；
加工助剂 1-8份。
优选地，所述CPVC为氯含量在61％～68％之间的氯化聚氯乙烯树脂。
优选地，所述ABS为按照ISO 1133方法，在220℃下，10Kg砝码测出熔指为4～50g/10min的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂。
优选地，所述阻燃剂选自三氧化二锑和锑酸钠中的至少一种。
优选地，所述加工助剂包括稳定剂和润滑剂。
优选地，所述稳定剂选自硬脂酸钙、硬脂酸锌和硬脂酸钡中的至少一种。
优选地，所述润滑剂选自硬脂酸、硬脂酸甘油酯、石蜡和聚乙烯蜡中的至少一种。
一种阻燃CPVC-ABS合金材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按重量配比称取ABS、CPVC、阻燃剂和加工助剂，将上述物料放入高速混合机中混合均匀；
(2)将混合均匀的物料于双辊开炼机中进行混炼2～10min，混炼温度为170～190℃；
(3)将混炼后的物料置于平板硫化机中，在模板温度为185～200℃，压力为10～20Mpa的条件下模压成型5～15min，冷压定型5～10min；
(4)用制样机制备成型，即可制得阻燃CPVC-ABS合金材料。
与现有技术相比，本发明有以下优点：
(1)本发明中的CPVC燃烧时产生HCl，HCl能够遮蔽、稀释可燃性气体；三氧化二锑或(和)锑酸钠在燃烧初期，熔融在材料表面形成保护膜隔绝空气，在高温状态下，三氧化二锑或(和)锑酸钠被气化，可稀释空气中氧的浓度，与CPVC共用时生成SbOCl和SbCl3，从而起到阻燃作用，且用量少，阻燃效果好。
(2)本发明还具有如下协同阻燃作用：受热时先释出HCl，并生成SbOCl，然后SbOCl进行热分解，在吸取大量热的同时生成SbCl3，SbCl3在火焰温度下，分解出Cl·游离基，与火焰中的活性·H、·OH等结合，起到抑制火焰的作用，同时，SbOCl和SbCl3的蒸汽比重大，附着于物料表面，起到隔绝空气的作用，并在火焰上空凝结成液滴或者固体微粒，能量在固体表面被消耗，使燃烧速度减慢或停止。
具体实施方式
下面结合各实施例详细描述本发明。
实施例1
称取80份CPVC、10份ABS、1份锑酸钠、5份硬脂酸钙和0.5份聚乙烯蜡，将上述物料放入高速混合机中混合均匀；将混合均匀的物料于双辊开炼机中进行混炼2min，双辊开炼机的温度为180℃。将混炼后的物料置于平板硫化机，模板温度为190℃，压力为10Mpa的条件下模压成型10min，冷压定型5min。用制样机按ISO标准制备样条，在恒温23℃、湿度为50％的条件下放置48小时后按照标准进行测试。测试结果见表1。
实施例2
称取40份CPVC、50份ABS、10份锑酸钠、0.5份硬脂酸钡和3份聚乙烯蜡，将上述物料放入高速混合机中混合均匀；将混合均匀的物料于双辊开炼机中进行混炼6min，双辊开炼机的温度设为185℃。将混炼后的物料置于平板硫化机中，模板温度为195℃，压力为15Mpa的条件下模压成型12min，冷压定型8min。用制样机按ISO标准制备样条，在恒温23℃、湿度为50％的条件下放置48小时后按照标准进行测试。测试结果见表1。
实施例3
称取60份CPVC、30份ABS、5份三氧化二锑、3份硬脂酸锌和2份聚乙烯蜡，将上述物料放入高速混合机中混合均匀；将混合均匀的物料于双辊开炼机中进行混炼5min，双辊开炼机的温度设为185℃。将混炼后的物料置于平板硫化机中，模板温度为195℃，压力为12Mpa的条件下模压成型8min，冷压定型10min。用制样机按ISO标准制备样条，在恒温23℃、湿度为50％的条件下放置48小时后按照标准进行测试。测试结果见表1。
实施例4
称取50份CPVC、40份ABS、8份三氧化二锑、2份硬脂酸钙、2份硬脂酸钡混合物和1份聚乙烯蜡，将上述物料放入高速混合机中混合均匀；将混合均匀的物料于双辊开炼机中进行混炼5min，双辊开炼机的温度为185℃。将混炼后的物料置于平板硫化机中，模板温度为195℃，压力为12Mpa的条件下模压成型8min，冷压定型10min。用制样机按ISO标准制备样条，在恒温23℃、湿度为50％的条件下放置48小时后按照标准进行测试。测试结果见表1。
表1
由表1的测试结果可知：CPVC用量为30份，三氧化二锑用量为5份时，材料阻燃效果即可达到FV-O级；CPVC用量的增加使材料强度增加，缺口冲击下降。
本发明中的CPVC燃烧时产生HCl，HCl能够遮蔽、稀释可燃性气体；三氧化二锑或(和)锑酸钠在燃烧初期，熔融在材料表面形成保护膜隔绝空气，在高温状态下，三氧化二锑或(和)锑酸钠被气化，可稀释空气中氧的浓度，与CPVC共用时生成SbOCl和SbCl3，从而起到阻燃作用，且用量少，阻燃效果好。此外，本发明还具有如下协同阻燃作用：受热时先释出HCl，并生成SbOCl，然后SbOCl进行热分解，在吸取大量热的同时生成SbCl3，SbCl3在火焰温度下，分解出Cl·游离基，与火焰中的活性·H、·OH等结合，起到抑制火焰的作用，同时，SbOCl和SbCl3的蒸汽比重大，附着于物料表面，起到隔绝空气的作用，并在火焰上空凝结成液滴或者固体微粒，能量在固体表面被消耗，使燃烧速度减慢或停止。
以上公开的仅为本申请的几个具体实施例，但本申请并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化，都应落在本申请的保护范围内。

Claims (4)

1.一种阻燃CPVC-ABS合金材料，其特征在于，由以下重量份数的组份制成：40份CPVC、50份ABS、10份锑酸钠、0.5份硬脂酸钡和3份聚乙烯蜡；
所述CPVC为氯含量在61％～68％之间的氯化聚氯乙烯树脂；
所述ABS为按照ISO 1133方法，在220℃下，10Kg砝码测出熔指为4～50g/10min的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂。
2.一种阻燃CPVC-ABS合金材料，其特征在于，由以下重量份数的组份制成：60份CPVC、30份ABS、5份三氧化二锑、3份硬脂酸锌和2份聚乙烯蜡；
所述CPVC为氯含量在61％～68％之间的氯化聚氯乙烯树脂；
所述ABS为按照ISO 1133方法，在220℃下，10Kg砝码测出熔指为4～50g/10min的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂。
3.一种阻燃CPVC-ABS合金材料，其特征在于，由以下重量份数的组份制成：50份CPVC、40份ABS、8份三氧化二锑、2份硬脂酸钙、2份硬脂酸钡混合物和1份聚乙烯蜡；
所述CPVC为氯含量在61％～68％之间的氯化聚氯乙烯树脂；
所述ABS为按照ISO 1133方法，在220℃下，10Kg砝码测出熔指为4～50g/10min的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂。
4.如权利要求1-3任一项所述的一种阻燃CPVC-ABS合金材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)按重量配比称取ABS、CPVC、阻燃剂和加工助剂，将上述物料放入高速混合机中混合均匀；
(2)将混合均匀的物料于双辊开炼机中进行混炼2～10min，混炼温度为170～190℃；
(3)将混炼后的物料置于平板硫化机中，在模板温度为185～200℃，压力为10～20Mpa的条件下模压成型5～15min，冷压定型5～10min；
(4)用制样机制备成型，即可制得阻燃CPVC-ABS合金材料。
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