CN106751115A - 一种pvc合金材料 - Google Patents

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Abstract

一种PVC合金材料，由经活性纳米碳酸钙填充改性的PVC复合材料和注塑级ABS树脂组成，其特征是：所述的该PVC改性合金材料由重量配比为：PVC复合材料40～80%，ABS树脂20～60%组成；其中所述的PVC复合材料包括PVC树脂，热稳定剂，润滑剂，抗冲改性剂，抗氧剂，阻燃剂和填充剂活性纳米碳酸钙组成。本发明组分中添加了填充剂活性纳米碳酸钙，降低了原料成本，提高了合金材料的弯曲模量。ABS大大提高了合金材料的流动性，改善了合金的加工性能。

Description

一种 PVC 合金材料
技术领域
本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种PVC改性合金材料。
背景技术
聚氯乙烯（PVC）塑料是以PVC树脂为基料，与稳定剂、增塑剂、填料、着色剂及改性剂等多种助剂混合，经塑化、成型加工而成。PVC塑料具有良好的综合机械性能和阻燃性，而且原料来源充沛，价格低廉，是性能价格比最为优越的通用型材料，缺陷是熔体粘度大。
ABS树脂由丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三种单体共聚而成，既保持了聚苯乙烯的光泽和加工流动性，又具有橡胶的耐冲击性，以及丙烯腈的刚性，具有十分优异的综合性能，但ABS树脂在应用于汽车工业和电子电器行业过程中，往往需进行阻燃改性，而且价格也较高。
PVC/ABS合金是针对PVC与ABS的优缺点而制备的性能上相互取长补短的一种塑料合金，具有较高的阻燃性以及较理想的成本/性能指标，已经广泛的应用于生产、生活中，如仪表、航空、汽车、轻工、家电等工业部门。PVC的加入提高了ABS的阻燃性，但在满足加工性能的同时，PVC/ABS合金的力学性能，如耐冲击性能却有待改善。
我国ABS/PVC合金生产远远落后于国外公司，且生产规模较小。目前国内上海高桥石化公司、成都科技大学、青岛化工学院、广州合成材料研究院均进行过研究开发工作。广州合成材料研究院的几种型号的ABS/PVC合金的悬臂梁冲击强度仅有8.3～9.47 kJ/m2，如：型号为KZH 168G 的ABS/PVC的悬臂梁冲击强度为9.47 kJ/m2，型号为KZH 168Z的ABS/PVC的悬臂梁冲击强度为8.42 kJ/m2，型号为KZH 668的ABS/PVC的悬臂梁冲击强度为8.3 kJ/m2（巩红光，石油化工应用，2007，27（2）：3）。
通过对ABS/PVC无溴阻燃高分子合金配方体系进行了系统研究，其体系配比为ABS/PVC/氯化聚乙烯/氢氧化铝为100/60/4/5/25时，体系的缺口冲强度为12.8kJ/m2，体系综合性能较好。（陈际帆等，塑料工业，2008，36（12）：1）。
对PVC/ABS合金进行增韧的方法很多，如文献（谈敦礼等，工程塑料应用，2009，37（10）：21）中所述：在PVC/ABS合金中加入ABS接枝粉可以使缺口冲击强度得到明显提高，是除氯化聚乙烯外，其它常用增韧材料所无法达到的。
在本发明中除了使用氯化聚乙烯外，同时添加了活性纳米碳酸钙，不但降低了原料成本，提高了合金材料的弯曲模量，还能与抗冲改性剂CPE协同作用,大大提高合金材料的冲击性能，并且对熔体流动性能影响不大。目前未见有在PVC/ABS合金中使用填充剂活性纳米碳酸钙的公开报道。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的抗冲击强度差的问题，提供一种高抗冲PVC改性合金材料。
本发明是通过以下技术方案来实现的：
研制一种PVC改性合金材料，经活性纳米碳酸钙填充改性的PVC复合材料和注塑级ABS树脂组成，其特征是：
所述的PVC改性合金材料中，重量配比为：PVC复合材料40～80%，ABS树脂20～60%组成。
所述的PVC复合材料包括PVC树脂，热稳定剂，润滑剂，抗冲改性剂，抗氧剂，阻燃剂和填充剂活性纳米碳酸钙，其重量配比为：
PVC树脂∶热稳定剂∶抗冲改性剂∶润滑剂∶抗氧剂∶阻燃剂∶填充剂
=100份∶4.7～5.5份∶5～15份∶0.1～6份∶0.1～2份∶3～6份∶5～20份；
所述的PVC树脂为聚合度在700±50的聚氯乙烯树脂；
所述的ABS树脂为注塑级ABS树脂，优选40～50份；
所述的热稳定剂为硫醇有机锡、硬脂酸盐、亚磷酸酯等组成的复合热稳定体系；
所述的润滑剂为聚乙烯蜡；
所述的抗冲改性剂为氯化聚乙烯,优选8～12份；
所述的抗氧剂为受阻酚类；
所述的阻燃剂为锑类阻燃剂；
所述的填充剂为活性纳米碳酸钙，优选5～10份。
上述的一种PVC改性合金材料，其特征是所述的合金材料中还添加有常规量的着色剂和/或荧光增白剂。
本发明的有益效果如下：
（1）本发明组分中添加了填充剂活性纳米碳酸钙，降低了原料成本，提高了合金材料的弯曲模量；
（2）本发明组分使用了注塑级ABS，大大提高了合金材料的流动性，改善了合金的加工性能；
（3）本发明使用无毒原料，合金材料的卫生性能好，通过了SGS认证。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明做进一步描述。
实施例1
以重量份数计，PVC QS-650树脂 100份、硫醇有机锡3份、亚磷酸酯0.5份、硬脂酸锌1.2份、聚乙烯蜡2份、氯化聚乙烯8份、抗氧剂0.8份、阻燃剂三氧化二锑5份、活性纳米碳酸钙10份。以重量百分比计，按照PVC复合材料50%、ABS树脂50%，进行高速搅拌混合、造粒。
实施例2
以重量份数计，PVC QS-650树脂 100份、硫醇有机锡3份、亚磷酸酯0.5份、硬脂酸锌1.2份、聚乙烯蜡2份、氯化聚乙烯8份、抗氧剂0.8份、阻燃剂三氧化二锑5份、活性纳米碳酸钙10份。以重量百分比计，按照PVC复合材料55%、ABS树脂45%，进行高速搅拌混合、造粒。
实施例3
以重量份数计，PVC QS-650树脂 100份、硫醇有机锡3份、亚磷酸酯0.5份、硬脂酸锌1.2份、聚乙烯蜡2份、氯化聚乙烯8份、抗氧剂0.8份、阻燃剂三氧化二锑5份、活性纳米碳酸钙10份。以重量百分比计，按照PVC复合材料60%、ABS树脂40%，进行高速搅拌混合、造粒。
实施例4
以重量份数计，PVC QS-650树脂 100份、硫醇有机锡3份、亚磷酸酯0.5份、硬脂酸锌1.2份、聚乙烯蜡2份、氯化聚乙烯8份、抗氧剂0.8份、阻燃剂三氧化二锑5份、活性纳米碳酸钙10份。以重量百分比计，按照PVC复合材料40%、ABS树脂60%，进行高速搅拌混合、造粒。
对比例
以重量份数计，PVC QS-650树脂 100份、硫醇有机锡3份、亚磷酸酯0.5份、硬脂酸锌1.2份、聚乙烯蜡2份、氯化聚乙烯8份、抗氧剂0.8份、阻燃剂三氧化二锑5份、微细活性碳酸钙10份。以重量百分比计，按照PVC复合材料50%、ABS树脂50%，进行高速搅拌混合、造粒。
表1 对比例与实施例的性能表
项目 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 对比例
密度，g/cm3 1.20 1.20 1.20 1.19 1.20
熔体流动速率（210℃，10kg），g/10min 13.1 12.6 12.0 18.0 11.2
热变形温度，℃ 78 77 76 82 75
缺口冲击强度，kJ/m2 33.6 34.1 36.7 30.0 12.0
弯曲强度，MPa 65.4 65.5 65.8 66.9 64.7
弯曲模量，MPa 2431 2427 2423 2469 2435
氧指数，% 28.0 31.0 31.3 26.5 28.5
阻燃性（UL94） V-0 V-0 V-0 V-0 V-0

Claims (6)

1.一种PVC改性合金材料，经活性纳米碳酸钙填充改性的PVC复合材料和注塑级ABS树脂组成，其特征是：
所述的PVC改性合金材料中，重量配比为：PVC复合材料40～80%，ABS树脂20～60%组成，所述的PVC复合材料包括PVC树脂，热稳定剂，润滑剂，抗冲改性剂，抗氧剂，阻燃剂和填充剂活性纳米碳酸钙，其重量配比为：
PVC树脂∶热稳定剂∶抗冲改性剂∶润滑剂∶抗氧剂∶阻燃剂∶填充剂
=100份∶4.7～5.5份∶5～15份∶0.1～6份∶0.1～2份∶3～6份∶5～20份；
所述的PVC树脂为聚合度在700±50的聚氯乙烯树脂；
所述的ABS树脂为注塑级ABS树脂。
2.按照权利要求1所述的一种PVC改性合金材料，其特征是：
所述的热稳定剂为硫醇有机锡、硬脂酸盐、亚磷酸酯组成的复合热稳定体系；
所述的润滑剂为聚乙烯蜡；
所述的抗冲改性剂为氯化聚乙烯；
所述的抗氧剂为受阻酚类；
所述的阻燃剂为锑类阻燃剂；
所述的填充剂为活性纳米碳酸钙。
3.按照权利要求1所述的一种PVC改性合金材料，其特征是所述的合金材料中还添加有常规量的着色剂和/或荧光增白剂。
4.按照权利要求1所述的一种高抗冲击强度的PVC/ABS合金材料，其中ABS含量为40～50%。
5.按照权利要求1所述的一种高抗冲击强度的PVC/ABS合金材料，PVC复合材料中抗冲改性剂为8～12份。
6.按照权利要求1所述的一种高抗冲击强度的PVC/ABS合金材料，PVC复合材料中填充剂纳米碳酸钙为5～10份。
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