CN103483735A - 一种高抗冲纳米阻燃树脂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种高抗冲纳米阻燃树脂及其制备方法，包括：聚氯乙烯、聚酰胺树脂，增韧剂、抗氧化剂、填充剂、热稳定剂、紫外线吸收剂，其中各组分按重量配比为：聚氯乙烯30-50份、聚酰胺树脂15-25份，增韧剂5-15份、抗氧化剂1-5份、填充剂5-10份、热稳定剂1-5份、紫外线吸收剂10-15份等；本发明强度好、使用寿命长，可广泛应用于建筑、运输等行业。

Description

一种高抗冲纳米阻燃树脂及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种共聚树脂，特别涉及一种高抗冲纳米阻燃树脂及其制备方法。
背景技术
目前，塑料已经被广泛的应用于工业、农业生产的各个领域。塑料因为其优良的可塑性和易加工性能，在很多领域代替了钢材、木材以及石材等。但是强度低、抗冲击力差是塑料的一个致命的弱点。塑料生产后在搬运、安装、使用的过程中很容易受到碰撞和冲击，造成制品外观损坏，甚至严重影响正常使用；特别是一些搬运、装卸设备、工具上使用的塑料，高强度和好的抗冲击力更是安全的保证。为了使塑料具有高抗冲击力，现有技术在韧性上进行研究，人们开发了橡胶改性的塑料，通过将橡胶加入塑料基材中，可生产出具有不同性能的各种品级的高抗冲击塑料。这种塑料的强度有了明显的提高，但是，这种塑料在耐热性、氧渗透性、抗老化等方面的性能有一定的不足，致使这种塑料制品的高抗冲性能不能持久，使用寿命短。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种强度好、使用寿命长的高抗冲树脂及其制备方法。
为解决上述技术问题，本发明的高抗冲树脂，包括：聚氯乙烯、聚酰胺树脂，增韧剂、抗氧化剂、填充剂、热稳定剂、紫外线吸收剂，其中各组分按重量配比为：聚氯乙烯30-50份、聚酰胺树脂15-25份，增韧剂5-15份、抗氧化剂1-5份、填充剂5-10份、热稳定剂1-5份、紫外线吸收剂10-15份、纳米阻燃复合物              25-30份;
所述的纳米阻燃复合剂的制备方法为：
（1）将硅羟基磷灰石、红磷、凹凸棒、水滑石、蒙脱土、钛白粉、方解石、高岭土按照25-35：15-20：10-15 ：10-15：8-10：8-10：7-8：5-7的质量份数配比混合，加入到200份二甲亚砜(DMSO)和50份甲醇的混合溶液中，于65℃搅拌60小时，过滤，并用60℃温度的热乙醇洗3次除去过量的二甲亚砜(DMSO)，放入真空干燥箱，在60℃温度干燥24小时，研磨过筛，得一次改性阻燃复合物；  
       （2）、将1份一次改性阻燃复合物、10份醋酸钾和25份蒸馏水混合，于温度50℃搅拌10小时以上，于温度30℃，先在超声电功率350W条件下分散2.5小时，然后再在超声电功率250W条件下分散3小时。过滤，并用蒸馏水洗3次，80℃真空干燥24小时，研磨过筛，得二次改性阻燃复合物；  
       （3）、将上述1份二次改性阻燃复合物在600W功率超声波分散40min，用恒温加热装 置加热到90℃，并用机械搅拌器搅拌(1200r/min)60分钟；得纳米阻燃复合物；
所述阻燃型塑料添加剂的由以下组分按照质量分数组成：三氧化二锑25-30份、硼酸锌          15-20份、磷酸三酯    60-80份、四溴丁烷    10-20份、环氧氯丙烷  1-5份；
所述增韧剂为苯乙烯-丁二烯热塑性弹性体（SBS）和氯化聚乙烯弹性体（CM）的混合物，两者的重量份数比为2：1；
所述热稳定剂为硬脂酸锌、硬脂酸钙、硬脂酸钡或硬脂酸铬中的至少一种；
所述抗氧剂为苯二胺、双酚、多酚、对苯二酚中的至少一种；
所述填充剂为纳米碳酸钙或者纳米二氧化硅，可以用来增加树脂的整体密度，从而提高强度；
所述紫外线吸收剂为2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、2-(2'-羟基 -3'-叔丁基-5'-甲基苯基)-5-氯代苯并三唑中的至少一种；
进一步改进，所述树脂包括：聚氯乙烯15-25份、聚酰胺树脂30-50份，增韧剂5-15份、抗氧化剂1-5份、填充剂5-10份、热稳定剂1-5份、紫外线吸收剂10-15份；
进一步改进，所述树脂包括：聚氯乙烯15-25份、聚酰胺树脂30-50份，增韧剂10-20份、抗氧化剂1-5份、填充剂15-20份、热稳定剂1-5份、紫外线吸收剂5-10份；
进一步改进，所述树脂还包括2-5份的分散剂。
本发明还提供了一种高抗冲纳米阻燃树脂的制备方法，其步骤为：
称重，将各成分按照比例称量好；
搅拌，把上述聚氯乙烯、聚酰胺树脂放入真空搅拌机中，在50℃-80℃下真空搅拌10-30分钟；加入增韧剂、抗氧化剂、填充剂、热稳定剂、紫外线吸收剂、纳米阻燃复合物，在50℃-80℃下真空搅拌10-30分钟；
混合，将上述混合好的各成分在双辊开炼机上熔融混合，温度为120-160℃； 
成型，在开炼机上反复混合均匀后，将混合好的成分输送入挤出造粒机，经过造粒成型备用。
有益效果：本发明聚氯乙烯、聚酰胺、增韧剂、填充剂共混改性，大大提高了树脂的机械性能，使之具有高抗冲击的力学性能；热稳定剂、紫外线吸收剂合理的组份搭配，使树脂的氧渗透性、抗老化性能优良，延长了使用寿命。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细的描述：
实施例1、一种高抗冲纳米阻燃树脂，包括：聚氯乙烯、聚酰胺树脂，增韧剂、抗氧化剂、填充剂、热稳定剂、紫外线吸收剂，其中各组分按重量配比为：聚氯乙烯30份、聚酰胺树脂25份，增韧剂10份、抗氧化剂5份、填充剂10份、热稳定剂5份、紫外线吸收剂15份、纳米阻燃复合物     25 份；
所述增韧剂为苯乙烯-丁二烯热塑性弹性体（SBS）；
所述热稳定剂为硬脂酸锌；
所述抗氧剂为苯二胺；
所述填充剂为纳米碳酸钙；
所述紫外线吸收剂为2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮。
实施例2、树脂中各组分按重量配比为：聚氯乙烯50份、聚酰胺树脂15份，增韧剂10份、抗氧化剂5份、填充剂5份、热稳定剂5份、紫外线吸收剂10份、纳米阻燃复合物     25 份。
实施例3、树脂中各组分按重量配比为：聚氯乙烯15份、聚酰胺树脂50份，增韧剂5份、抗氧化剂5份、填充剂10份、热稳定剂5份、紫外线吸收剂10份、纳米阻燃复合物     26 份。
实施例4、树脂中各组分按重量配比为：聚氯乙烯25份、聚酰胺树脂25份，增韧剂13份、抗氧化剂5份、填充剂10份、热稳定剂5份、紫外线吸收剂15份，分散剂2份、纳米阻燃复合物     30 份。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.一种高抗冲纳米阻燃树脂，包括：聚氯乙烯、聚酰胺树脂，增韧剂、抗氧化剂、填充剂、热稳定剂、紫外线吸收剂，其特征在于：其中各组分按重量配比为：聚氯乙烯30-50份、聚酰胺树脂15-25份，增韧剂5-15份、抗氧化剂1-5份、填充剂5-10份、热稳定剂1-5份、紫外线吸收剂10-15份、纳米阻燃复合物25-30份;
所述的纳米阻燃复合剂的制备方法为：
（1）将硅羟基磷灰石、红磷、凹凸棒、水滑石、蒙脱土、钛白粉、方解石、高岭土按照25-35：15-20：10-15 ：10-15：8-10：8-10：7-8：5-7的质量份数配比混合，加入到200份二甲亚砜(DMSO)和50份甲醇的混合溶液中，于65℃搅拌60小时，过滤，并用60℃温度的热乙醇洗3次除去过量的二甲亚砜(DMSO)，放入真空干燥箱，在60℃温度干燥24小时，研磨过筛，得一次改性阻燃复合物；  
       （2）、将1份一次改性阻燃复合物、10份醋酸钾和25份蒸馏水混合，于温度50℃搅拌10小时以上，于温度30℃，先在超声电功率350W条件下分散2.5小时，然后再在超声电功率250W条件下分散3小时。
2.过滤，并用蒸馏水洗3次，80℃真空干燥24小时，研磨过筛，得二次改性阻燃复合物；  
       （3）、将上述1份二次改性阻燃复合物在600W功率超声波分散40min，用恒温加热装 置加热到90℃，并用机械搅拌器搅拌(1200r/min)60分钟；得纳米阻燃复合物；
所述阻燃型塑料添加剂的由以下组分按照质量分数组成：三氧化二锑25-30份、硼酸锌 15-20份、磷酸三酯    60-80份、四溴丁烷    10-20份、环氧氯丙烷  1-5份。
3.根据权利要求1所述的高抗冲纳米阻燃树脂，其特征在于：所述增韧剂为苯乙烯-丁二烯热塑性弹性体（SBS）和氯化聚乙烯弹性体（CM）的混合物，两者的重量份数比为2：1。
4.根据权利要求2所述的高抗冲纳米阻燃树脂，其特征在于：所述热稳定剂为硬脂酸锌、硬脂酸钙、硬脂酸钡或硬脂酸铬中的至少一种。
5.根据权利要求3所述的高抗冲纳米阻燃树脂，其特征在于：所述抗氧剂为苯二胺、双酚、多酚、对苯二酚中的至少一种。
6.根据权利要求4所述的高抗冲纳米阻燃树脂，其特征在于：所述填充剂为纳米碳酸钙或者纳米二氧化硅。
7.根据权利要求5所述的高抗冲纳米阻燃树脂，其特征在于：所述紫外线吸收剂为2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、2-(2'-羟基-3'-叔丁基-5'-甲基苯基)-5-氯代苯并三唑中的至少一种。
8.根据权利要求6所述的高抗冲纳米阻燃树脂，其特征在于：所述树脂还包括2-5份的分散剂。
9.根据权利要求1所述的一种制备高抗冲纳米阻燃树脂的方法，其特征在于：一种高抗冲纳米阻燃树脂的制备方法，其步骤为：
称重，将各成分按照比例称量好；
搅拌，把上述聚氯乙烯、聚酰胺树脂放入真空搅拌机中，在50℃-80℃下真空搅拌10-30分钟；加入增韧剂、抗氧化剂、填充剂、热稳定剂、紫外线吸收剂、纳米阻燃复合物，在50℃-80℃下真空搅拌10-30分钟；
混合，将上述混合好的各成分在双辊开炼机上熔融混合，温度为120-160℃； 
成型，在开炼机上反复混合均匀后，将混合好的成分输送入挤出造粒机，经过造粒成型备用。
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