CN109096637A - 高抗冲耐候性pvc/abs/pmma合金塑料及其制备 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种高抗冲耐候性PVC/ABS/PMMA合金塑料，由以下原料按重量份制备：PVC树脂回收料30‑50份；ABS树脂回收料20‑40份；PMMA树脂回收料20‑30份；改性纳米SiO2和纳米TiO212‑24份，其中，纳米SiO2和纳米TiO2的重量比为5:1；改性纳米ZnO 5‑10份；光稳定剂0.5‑3份；相容剂10‑20份；抗氧剂10‑15份；阻燃剂1‑10份；紫外吸收剂0.1‑1份。本发明制备的高抗冲耐候性PVC/ABS/PMMA合金塑料不仅具有优异的耐候性、高抗冲性、韧性和刚性，同时合金塑料黄变、脆变以及老化等现象也大幅度减少，增强使用寿命。

Description

高抗冲耐候性PVC/ABS/PMMA合金塑料及其制备
技术领域
本发明涉及高分子材料技术领域，具体涉及一种高抗冲耐候性PVC/ABS/PMMA合金塑料。
背景技术
ABS(丙烯睛-丁二烯-苯乙烯三元共聚物)树脂具有抗冲击性，高刚性，耐油性，耐低温性，耐化学药品性，易于加工。加工尺寸稳定性和表面光泽良好，容易涂装、着色，是一种用途极广泛的热塑性塑料。但由于易受光氧作用影响，材料易发黄变脆。阻燃性不好，极限氧指数(LOI)仅为19.0％左右。为提高AB S的阻燃性，常加入无机阻燃剂，但综合物理性能大幅下降，并且无机阻燃剂易受紫外线影响而加速ABS老化，使材料表面发黄程度更为严重。聚氯乙烯(PVC)的突出优点是难燃、耐磨性、抗化学腐蚀等，缺点是热稳定性和抗冲击性差。ABS与PVC共混得到的ABS/PVC塑料合金则能兼有ABS及PVC各自的优点，具有较好的耐候性和综合物理性能、阻燃性以及较理想的性价比，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。
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8.3-9.47kJ/m2，如：型号为KZH 168G的ABS/PVC的悬臂梁冲击强度为9.47kJ/m2，型号为KZH 168Z的ABS/PVC的悬臂梁冲击强度为8.42kJ/m2，型号为KZH 668的ABS/PVC的悬臂梁冲击强度为8.3kJ/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)。专利CN101857707A环保型PVC/ABS塑料合金材料及其制备方法，但是PVC的耐寒性尤其是低温抗冲击性能较差，这就限制了PVC/ABS的使用范围。
PMMA是一种热塑性塑料，具有极佳的耐候性，较高的表面硬度，具有较好的抗冲击特性，有良好的加工性能，有极高的透明度，透光率高达91％-93％，可透过可见光99％，紫外光72％，质量轻，具有突出的耐候性。但PMMA熔体粘度较高，冷却速率又较快，制品容易产生内应力，因此成型时对工艺条件控制要求严格，制品成型后也需要进行后处理。PMMA具有室温蠕变特性。随着负荷加大、时间增长，可导致应力开裂现象。
常规的ABS/PVC合金塑料无法兼具耐热耐寒以及高抗冲的性能，因此，继续开发一款兼具耐候性和高抗冲的改性合金塑料。
发明内容
为了解决上述的技术问题，本发明提供一种高抗冲耐候性PVC/ABS/PMMA合金塑料及其制备，其目的在于，提供一种高抗冲耐候性PVC/ABS/PMMA合金塑料，通过在ABS、PVC树脂中添加PMMA树脂，增强了合金塑料的耐候性和高抗冲性，添加抗氧剂和紫外吸收剂后，使得合金塑料减少黄变、脆变以及老化等现象。
本发明提供一种高抗冲耐候性PVC/ABS/PMMA合金塑料，由以下原料按重量份制备：
PVC树脂回收料30-50份；
ABS树脂回收料20-40份；
PMMA树脂回收料20-30份；
改性纳米SiO2和纳米TiO2 12-24份，其中，纳米SiO2和纳米TiO2的重量比为5:1；
改性纳米ZnO 5-10份；
光稳定剂0.5-3份；
相容剂10-20份；
抗氧剂10-15份；
阻燃剂1-10份；
紫外吸收剂0.1-1份；
所述紫外吸收剂选自邻羟基苯甲酸苯酯、2-(2ˊ-羟基-5ˊ-甲基苯基)苯并三氮唑、2，4-二羟基二苯甲酮、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、2-(2'-羟基-3'，5'-二叔苯基)-5-氯化苯并三唑、单苯甲酸间苯二酚酯中的一种或几种；
所述光稳定剂选自六甲基磷酰三胺、2，2'-硫代双(4-叔辛基酚氧基)镍、三(1，2，2，6，6-五甲哌啶基)亚磷酸酯、4-苯甲酰氧基-2，2，6，6-四甲基哌啶、2，4，6-三(2'正丁氧基苯基)-1，3，5-三嗪中的一种或几种；
所述相容剂选自PE-g-ST、PP-g-ST、ABS-g-MAH、PE-g-MAH、PP-g-MAH、EAA、EEA、EVA、CPE、SEBS、ST-4、ST-8、ST-9、间-异丙烯基-2，2-二甲基苯酰异氰酸酯中的一种或几种；
所述阻燃剂选自三氧化二锑、氢氧化镁、氢氧化铝、MCA、MA、红磷、磷酸一铵、磷酸二铵、氯化铵、硼酸、六溴水散体、十溴-三氧化二锑、TCEP、TCPP、TDCPP、IPPP、MCA、八溴醚、磷酸三苯酯、聚磷酸铵、聚磷酸铵，十溴二苯醚中的一种或几种；
所述抗氧剂选自2，6-三级丁基-4-甲基苯酚、双(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)硫醚、四〔β-(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)丙酸〕季戊四醇酯、双十二碳醇酯、双十四碳醇酯、双十八碳醇酯、三辛酯、三癸酯、三(十二碳醇)酯和三(十六碳醇)酯中的一种或几种。
作为本发明进一步的改进，由以下原料按重量份制备：
PVC树脂回收料35-45份；
ABS树脂回收料25-35份；
PMMA树脂回收料22-27份；
改性纳米SiO2和纳米TiO2 12-18份，其中，纳米SiO2和纳米TiO2的重量比为5:1；
改性纳米ZnO 7-9份；
光稳定剂1-2份；
相容剂12-17份；
抗氧剂12-14份；
阻燃剂3-8份；
紫外吸收剂0.4-0.8份。
作为本发明进一步的改进，由以下原料按重量份制备：
PVC树脂回收料40份；
ABS树脂回收料30份；
PMMA树脂回收料25份；
改性纳米SiO2和纳米TiO2 18份，其中，纳米SiO2和纳米TiO2的重量比为5:1；
改性纳米ZnO 8份；
光稳定剂1.5份；
相容剂15份；
抗氧剂13份；
阻燃剂5份；
紫外吸收剂0.6份。
作为本发明进一步的改进，改性纳米SiO2和纳米TiO2由以下方法制备：称取纳米SiO2和纳米TiO2置于反应釜中，加蒸馏水和少量的异丁醇作为分散剂，在磁力搅拌器上充分分散后，通氮气保护，升温至反应温度后加入K2S2O8，再滴加偶联剂，放入水浴中，搅拌回流反应3-4小时，过滤，去离子水洗涤，50-70℃真空干燥，即得。
作为本发明进一步的改进，偶联剂为硅烷偶联剂，选自KH550、KH560、KH570、KH792、DL602、DL171中的一种或几种。
作为本发明进一步的改进，改性纳米ZnO由以下方法制备：在反应釜加入无水乙醇，边搅拌边加入表面改性剂，继续加入纳米ZnO粉末，加热回流2-3小时，离心分离，用无水乙醇洗涤2-3次，80-100℃下真空干燥，即得。
作为本发明进一步的改进，表面改性剂为铝酸酯偶联剂，选自SG-Al821、DL-411、DL-411AF、DL-411D、DL-411DF、防沉降性铝酸酯ASA中的一种或几种。
本发明进一步保护一种上述一种高抗冲耐候性PVC/ABS/PMMA合金塑料的制备方法，按照以下方法制备：
步骤1、将称取好的PVC树脂回收料、ABS树脂回收料放入高速混合机中高速搅拌混合，当温度升至130-150℃时，将高速混合机中的混合料放入低速混合机中搅拌冷却，温度降至60-90℃后，加入已干燥好的所需用量的PMMA树脂回收料，继续混合8分钟，放出的物料，即为合金树脂混合料干混料；
步骤2、将制备好的合金混合料干混料加入双螺杆挤出机中，加入改性纳米SiO2和纳米TiO2、改性纳米ZnO、光稳定剂、相容剂、抗氧剂、阻燃剂和紫外吸收剂，在150℃-220℃熔融共混挤出，经塑料切粒机切成粒料；
步骤3、将粒料加入哈克转矩流变仪中熔融共混5-10分钟，转速40-60r/min，温度220℃，共混物于80℃干燥10小时后，采用热压法制备样条，即得。
作为本发明进一步的改进，热压条件为温度250℃，压力12MPa。
本发明进一步保护一种上述一种高抗冲耐候性PVC/ABS/PMMA合金塑料在空调器室外主机外壳、空调室外机轴流风叶和暖风机出风口中的应用。
本发明具有如下有益效果：
1.本发明通过添加在ABS、PVC树脂中添加PMMA树脂，增加ABS、PVC树脂相容性的同时，兼具PMMA树脂的优异性能，增强了合金塑料的耐候性和高抗冲性；
2.本发明采用ABS、PVC和PMMA树脂回收料，变废为宝，降低合金塑料的成本，且经济环保；
3.本发明添加入无机纳米粒子(SiO2、TiO2)后，合金塑料的冲击强度和弯曲模量提高，达到增韧且增强的目的，同时使得合金塑料刚性明显增加；
4.添加无机纳米粒子ZnO可以提升合金塑料的抗氧化性能，并作为光屏蔽剂，与光稳定剂复配，大幅度提升合金塑料的耐候性；
5.ABS树脂由于含有丁二烯组分，PVC树脂中含有氯乙烯组分，易受光氧作用的影响，引发分子链中双键断裂产生自由基并进一步降解。造成材料发黄、变脆，添加抗氧剂和紫外吸收剂后，减少合金塑料中ABS树脂的降解，使得合金塑料减少黄变、脆变以及老化等现象。
附图说明
图1为高抗冲耐候性PVC/ABS/PMMA合金塑料的制备工艺图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所述的实施例只是本发明的部分具有代表性的实施例，而不是全部实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的其他所有实施例都属于本发明的保护范围。
实施例1高抗冲耐候性PVC/ABS/PMMA合金塑料的制备
原料组成：
PVC树脂回收料30份；
ABS树脂回收料20份；
PMMA树脂回收料20份；
改性纳米SiO2和纳米TiO2 12份，其中，纳米SiO2和纳米TiO2的重量比为5:1；
改性纳米ZnO 5份；
六甲基磷酰三胺0.5份；
ABS-g-MAH 10份；
2，6-三级丁基-4-甲基苯酚10份；
磷酸三苯酯1份；
邻羟基苯甲酸苯酯0.1份；
改性纳米SiO2和纳米TiO2由以下方法制备：称取纳米SiO2和纳米TiO2置于反应釜中，加蒸馏水和少量的异丁醇作为分散剂，在磁力搅拌器上充分分散后，通氮气保护，升温至反应温度后加入K2S2O8，再滴加偶联剂KH560，放入水浴中，搅拌回流反应3小时，过滤，去离子水洗涤，50℃真空干燥，即得。
改性纳米ZnO由以下方法制备：在反应釜加入无水乙醇，边搅拌边加入表面改性剂SG-Al821，继续加入纳米ZnO粉末，加热回流2小时，离心分离，用无水乙醇洗涤2次，80℃下真空干燥，即得。
高抗冲耐候性PVC/ABS/PMMA合金塑料按照以下方法制备：
步骤1、将称取好的PVC树脂回收料、ABS树脂回收料放入高速混合机中高速搅拌混合，当温度升至130℃时，将高速混合机中的混合料放入低速混合机中搅拌冷却，温度降至60℃后，加入已干燥好的所需用量的PMMA树脂回收料，继续混合8分钟，放出的物料，即为合金树脂混合料干混料；
步骤2、将制备好的合金混合料干混料加入双螺杆挤出机中，加入改性纳米SiO2和纳米TiO2、改性纳米ZnO、六甲基磷酰三胺、ABS-g-MAH、2，6-三级丁基-4-甲基苯酚、磷酸三苯酯和邻羟基苯甲酸苯酯，在150℃-220℃熔融共混挤出，经塑料切粒机切成粒料；
步骤3、将粒料加入哈克转矩流变仪中熔融共混5分钟，转速40r/min，温度150℃-220℃℃，共混物于80℃干燥10小时后，采用热压法制备样条，即得。
实施例2高抗冲耐候性PVC/ABS/PMMA合金塑料的制备
原料组成：
PVC树脂回收料50份；
ABS树脂回收料40份；
PMMA树脂回收料30份；
改性纳米SiO2和纳米TiO2 24份，其中，纳米SiO2和纳米TiO2的重量比为5:1；
改性纳米ZnO 10份；
4-苯甲酰氧基-2，2，6，6-四甲基哌啶3份；
间-异丙烯基-2，2-二甲基苯酰异氰酸酯20份；
三(十二碳醇)酯和三(十六碳醇)酯15份；
磷酸三苯酯10份；
单苯甲酸间苯二酚酯1份；
改性纳米SiO2和纳米TiO2由以下方法制备：称取纳米SiO2和纳米TiO2置于反应釜中，加蒸馏水和少量的异丁醇作为分散剂，在磁力搅拌器上充分分散后，通氮气保护，升温至反应温度后加入K2S2O8，再滴加偶联剂KH550，放入水浴中，搅拌回流反应4小时，过滤，去离子水洗涤，70℃真空干燥，即得。
改性纳米ZnO由以下方法制备：在反应釜加入无水乙醇，边搅拌边加入表面改性剂DL-411，继续加入纳米ZnO粉末，加热回流3小时，离心分离，用无水乙醇洗涤3次，100℃下真空干燥，即得。
高抗冲耐候性PVC/ABS/PMMA合金塑料按照以下方法制备：
步骤1、将称取好的PVC树脂回收料、ABS树脂回收料放入高速混合机中高速搅拌混合，当温度升至150℃时，将高速混合机中的混合料放入低速混合机中搅拌冷却，温度降至90℃后，加入已干燥好的所需用量的PMMA树脂回收料，继续混合8分钟，放出的物料，即为合金树脂混合料干混料；
步骤2、将制备好的合金混合料干混料加入双螺杆挤出机中，加入改性纳米SiO2和纳米TiO2、改性纳米ZnO、4-苯甲酰氧基-2，2，6，6-四甲基哌啶、间-异丙烯基-2，2-二甲基苯酰异氰酸酯、三(十二碳醇)酯和三(十六碳醇)酯、磷酸三苯酯和单苯甲酸间苯二酚酯，在150℃-220℃熔融共混挤出，经塑料切粒机切成粒料；
步骤3、将粒料加入哈克转矩流变仪中熔融共混10分钟，转速60r/min，温度150℃-220℃，共混物于80℃干燥10小时后，采用热压法制备样条，即得。
实施例3高抗冲耐候性PVC/ABS/PMMA合金塑料的制备
原料组成：
PVC树脂回收料35份；
ABS树脂回收料25份；
PMMA树脂回收料22份；
改性纳米SiO2和纳米TiO2 12份，其中，纳米SiO2和纳米TiO2的重量比为5:1；
改性纳米ZnO 7份；
三(1，2，2，6，6-五甲哌啶基)亚磷酸酯1份；
PP-g-ST 12份；
四〔β-(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)丙酸〕季戊四醇酯12份；
硼酸3份；
5'-二叔苯基)-5-氯化苯并三唑0.4份；
改性纳米SiO2和纳米TiO2由以下方法制备：称取纳米SiO2和纳米TiO2置于反应釜中，加蒸馏水和少量的异丁醇作为分散剂，在磁力搅拌器上充分分散后，通氮气保护，升温至反应温度后加入K2S2O8，再滴加偶联剂KH792，放入水浴中，搅拌回流反应3小时，过滤，去离子水洗涤，60℃真空干燥，即得。
改性纳米ZnO由以下方法制备：在反应釜加入无水乙醇，边搅拌边加入表面改性剂DL-411DF，继续加入纳米ZnO粉末，加热回流3小时，离心分离，用无水乙醇洗涤2次，90℃下真空干燥，即得。
高抗冲耐候性PVC/ABS/PMMA合金塑料按照以下方法制备：
步骤1、将称取好的PVC树脂回收料、ABS树脂回收料放入高速混合机中高速搅拌混合，当温度升至140℃时，将高速混合机中的混合料放入低速混合机中搅拌冷却，温度降至70℃后，加入已干燥好的所需用量的PMMA树脂回收料，继续混合8分钟，放出的物料，即为合金树脂混合料干混料；
步骤2、将制备好的合金混合料干混料加入双螺杆挤出机中，加入改性纳米SiO2和纳米TiO2、改性纳米ZnO、三(1，2，2，6，6-五甲哌啶基)亚磷酸酯、PP-g-ST、四〔β-(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)丙酸〕季戊四醇酯、硼酸和5'-二叔苯基)-5-氯化苯并三唑，在150℃-220℃熔融共混挤出，经塑料切粒机切成粒料；
步骤3、将粒料加入哈克转矩流变仪中熔融共混8分钟，转速50r/min，温度220℃，共混物于80℃干燥10小时后，采用热压法制备样条，即得。
实施例4高抗冲耐候性PVC/ABS/PMMA合金塑料的制备
原料组成：
PVC树脂回收料45份；
ABS树脂回收料35份；
PMMA树脂回收料27份；
改性纳米SiO2和纳米TiO2 18份，其中，纳米SiO2和纳米TiO2的重量比为5:1；
改性纳米ZnO 9份；
2，4，6-三(2'正丁氧基苯基)-1，3，5-三嗪2份；
ST-97份、间-异丙烯基-2，2-二甲基苯酰异氰酸酯10份；
双(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)硫醚14份；
双十二碳醇酯8份；
单苯甲酸间苯二酚酯0.8份；
改性纳米SiO2和纳米TiO2由以下方法制备：称取纳米SiO2和纳米TiO2置于反应釜中，加蒸馏水和少量的异丁醇作为分散剂，在磁力搅拌器上充分分散后，通氮气保护，升温至反应温度后加入K2S2O8，再滴加偶联剂DL171，放入水浴中，搅拌回流反应4小时，过滤，去离子水洗涤，70℃真空干燥，即得。
改性纳米ZnO由以下方法制备：在反应釜加入无水乙醇，边搅拌边加入防沉降性铝酸酯ASA，继续加入纳米ZnO粉末，加热回流3小时，离心分离，用无水乙醇洗涤3次，90℃下真空干燥，即得。
高抗冲耐候性PVC/ABS/PMMA合金塑料按照以下方法制备：
步骤1、将称取好的PVC树脂回收料、ABS树脂回收料放入高速混合机中高速搅拌混合，当温度升至140℃时，将高速混合机中的混合料放入低速混合机中搅拌冷却，温度降至80℃后，加入已干燥好的所需用量的PMMA树脂回收料，继续混合8分钟，放出的物料，即为合金树脂混合料干混料；
步骤2、将制备好的合金混合料干混料加入双螺杆挤出机中，加入改性纳米SiO2和纳米TiO2、改性纳米ZnO、2，4，6-三(2'正丁氧基苯基)-1，3，5-三嗪、ST-9、间-异丙烯基-2，2-二甲基苯酰异氰酸酯、双(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)硫醚、双十二碳醇酯和单苯甲酸间苯二酚酯，在150℃-220℃熔融共混挤出，经塑料切粒机切成粒料；
步骤3、将粒料加入哈克转矩流变仪中熔融共混7分钟，转速50r/min，温度220℃，共混物于80℃干燥10小时后，采用热压法制备样条，即得。
实施例5高抗冲耐候性PVC/ABS/PMMA合金塑料的制备
原料组成：
PVC树脂回收料40份；
ABS树脂回收料30份；
PMMA树脂回收料25份；
改性纳米SiO2和纳米TiO2 18份，其中，纳米SiO2和纳米TiO2的重量比为5:1；
改性纳米ZnO 8份；
三(1，2，2，6，6-五甲哌啶基)亚磷酸酯1.5份；
PP-g-MAH 15份；
双十四碳醇酯6份、双十八碳醇酯7份；
六溴水散体5份；
2-(2ˊ-羟基-5ˊ-甲基苯基)苯并三氮唑0.6份；
改性纳米SiO2和纳米TiO2由以下方法制备：称取纳米SiO2和纳米TiO2置于反应釜中，加蒸馏水和少量的异丁醇作为分散剂，在磁力搅拌器上充分分散后，通氮气保护，升温至反应温度后加入K2S2O8，再滴加偶联剂DL602，放入水浴中，搅拌回流反应3小时，过滤，去离子水洗涤，50℃真空干燥，即得。
改性纳米ZnO由以下方法制备：在反应釜加入无水乙醇，边搅拌边加入表面改性剂DL-411D，继续加入纳米ZnO粉末，加热回流2小时，离心分离，用无水乙醇洗涤2次，80-100℃下真空干燥，即得。
高抗冲耐候性PVC/ABS/PMMA合金塑料按照以下方法制备：
步骤1、将称取好的PVC树脂回收料、ABS树脂回收料放入高速混合机中高速搅拌混合，当温度升至150℃时，将高速混合机中的混合料放入低速混合机中搅拌冷却，温度降至80℃后，加入已干燥好的所需用量的PMMA树脂回收料，继续混合8分钟，放出的物料，即为合金树脂混合料干混料；
步骤2、将制备好的合金混合料干混料加入双螺杆挤出机中，加入改性纳米SiO2和纳米TiO2、改性纳米ZnO、三(1，2，2，6，6-五甲哌啶基)亚磷酸酯、PP-g-MAH、双十四碳醇酯、双十八碳醇酯、六溴水散体和2-(2ˊ-羟基-5ˊ-甲基苯基)苯并三氮唑，在150℃-220℃熔融共混挤出，经塑料切粒机切成粒料；
步骤3、将粒料加入哈克转矩流变仪中熔融共混9分钟，转速55r/min，温度220℃，共混物于80℃干燥10小时后，采用热压法制备样条，即得。
对照例1按照专利ZL 201010269113.3“一种高抗冲击强度的PVC/ABS合金材料及其制法”方法制备
步骤1、以重量份数计，按照由中石化齐鲁分公司生产的牌号为S-700的PVC树脂100份、牌号为17MOK的硫醇有机锡3份、由无锡锡隆塑料化工有限公司生产的牌号为JH-1500的亚磷酸酯0.5份、由淄博新塑化工有限公司生产的硬脂酸钙1.2份、由淄博华星助剂有限公司生产的牌号为ZB-70Y的润滑剂0.5份、由上海华溢塑料助剂厂生产的牌号为CH-4A型聚乙烯蜡2份、由潍坊亚星化学股份有限公司生产的牌号为135A的氯化聚乙烯8份、由天津晨光化工有限公司生产的牌号为BC-1076的抗氧剂0.8份、由济南泰兴精细化工股份有限公司生产的阻燃剂三氧化二锑5份、由陕西海泽纳米材料有限公司生产的活性纳米碳酸钙10份的配比称取PVC/ABS合金材料所用PVC复合材料各组分。以重量百分比计，按照PVC复合材料50％、牌号为PA-757的ABS树脂50％的配比称取ABS树脂。
步骤2、将称取好的PVC/ABS合金材料所用PVC复合材料各组分一同放入高速混合机中高速搅拌混合，当温度升至100～120℃时，将高速混合机中的混合料放入低速混合机中搅拌冷却，温度降至40～50℃后，加入已干燥好的所需用量的ABS树脂继续混合5min，放出的物料即PVC/ABS合金材料所用干混料。
步骤3、将制备好的PVC/ABS合金材料干混料加入双螺杆挤出机中，在110～170℃熔融共混挤出，经塑料切粒机切成粒料即可。
对照例2按照专利ZL 201110256504.6“一种阻燃耐寒PVC/ABS合金及其制备方法”方法制备
(1)首先准确称量PVC、耐寒增塑剂、阻燃剂、热稳定剂、抗氧剂，其组成和份量分别如下：PVC 100份，ABS 30份，耐寒增塑剂癸二酸二辛酯(DOS)10份，十溴二苯乙烷10份，三氧化二锑5份，相容剂氯化聚乙烯8份，热稳定剂硬脂酸钙1份，抗氧剂1010 0.2份，加工助剂EBS 0.2份；
(2)将上述原料投入高速混合机中，进行高速混合5～10分钟，再转入螺杆挤出机中，在150～190℃下挤出并造粒，得到阻燃耐寒PVC粒料；
(3)然后把ABS树脂、相容剂、加工助剂与上述得到的阻燃耐寒PVC粒料，加入高速混合机中，室温下高速混合5～10分钟。
(4)取出后转入双螺杆挤出机中，在150～220℃下挤出造粒，即可得到阻燃耐寒PVC/ABS合金，螺杆转速为200～400转/分钟。
测试例1性能测试：
将本发明实施例1-3和对照例1-2制备的合金材料进行性能测试，结果见表1。
表1 性能测试结果
性能 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5 对照例1 对照例2
缺口冲击强度(KJ/m2) 50 52 51 52 54 34 14
拉伸强度(MPa) 48 50 49 51 52 40 38
弯曲强度(MPa) 69 70 70 71 72 67 57
热形变温度(℃) 82 83 80 82 85 75 78
阻燃级别 V-0 V-0 V-0 V-0 V-0 V-0 V-1
耐寒性(-30℃落球冲击) 不破裂 不破裂 不破裂 不破裂 不破裂 破裂 不破裂
由上表可知，本发明制备的高抗冲耐候性PVC/ABS/PMMA合金塑料具备相对较好的力学性能(拉伸强度48-52MPa、弯曲强度69-72MPa)和相当好的缺口冲击强度(50-54KJ/m2)，同时耐寒性能好、热形变温度较高，具有较好的耐候性，同时，阻燃级别达到了V-0级。综合比较，本发明制备的高抗冲耐候性PVC/ABS/PMMA合金塑料比对照例制备的合金塑料具有更好的性能，具有广泛的应用前景。
本发明通过添加在ABS、PVC树脂中添加PMMA树脂，增加ABS、PVC树脂相容性的同时，兼具PMMA树脂的优异性能，增强了合金塑料的耐候性和高抗冲性；本发明采用ABS、PVC和PMMA树脂回收料，变废为宝，降低合金塑料的成本，且经济环保；本发明添加入无机纳米粒子(SiO2、TiO2)后，合金塑料的冲击强度和弯曲模量提高，达到增韧且增强的目的，同时使得合金塑料刚性明显增加；添加无机纳米粒子ZnO可以提升合金塑料的抗氧化性能，并作为光屏蔽剂，与光稳定剂复配，大幅度提升合金塑料的耐候性；但由于无机纳米粒子容易出现团聚现象，使用前常需要对其进行改性处理，降低比表面能；ABS树脂由于含有丁二烯组分，PVC树脂中含有氯乙烯组分，易受光氧作用的影响，引发分子链中双键断裂产生自由基并进一步降解。造成材料发黄、变脆，添加抗氧剂和紫外吸收剂后，减少合金塑料中ABS树脂的降解，使得合金塑料减少黄变、脆变以及老化等现象。
本领域的技术人员在不脱离权利要求书确定的本发明的精神和范围的条件下，还可以对以上内容进行各种各样的修改。因此本发明的范围并不仅限于以上的说明，而是由权利要求书的范围来确定的。

Claims (10)

1.一种高抗冲耐候性PVC/ABS/PMMA合金塑料，其特征在于，由以下原料按重量份制备：
PVC树脂回收料30-50份；
ABS树脂回收料20-40份；
PMMA树脂回收料20-30份；
改性纳米SiO2和纳米TiO2 12-24份，其中，纳米SiO2和纳米TiO2的重量比为5:1；
改性纳米ZnO 5-10份；
光稳定剂0.5-3份；
相容剂10-20份；
抗氧剂10-15份；
阻燃剂1-10份；
紫外吸收剂0.1-1份；
所述紫外吸收剂选自邻羟基苯甲酸苯酯、2-(2ˊ-羟基-5ˊ-甲基苯基)苯并三氮唑、2，4-二羟基二苯甲酮、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、2-(2'-羟基-3'，5'-二叔苯基)-5-氯化苯并三唑、单苯甲酸间苯二酚酯中的一种或几种；
所述光稳定剂选自六甲基磷酰三胺、2，2'-硫代双(4-叔辛基酚氧基)镍、三(1，2，2，6，6-五甲哌啶基)亚磷酸酯、4-苯甲酰氧基-2，2，6，6-四甲基哌啶、2，4，6-三(2'正丁氧基苯基)-1，3，5-三嗪中的一种或几种；
所述相容剂选自PE-g-ST、PP-g-ST、ABS-g-MAH、PE-g-MAH、PP-g-MAH、EAA、EEA、EVA、CPE、SEBS、ST-4、ST-8、ST-9、间-异丙烯基-2，2-二甲基苯酰异氰酸酯中的一种或几种；
所述阻燃剂选自三氧化二锑、氢氧化镁、氢氧化铝、MCA、MA、红磷、磷酸一铵、磷酸二铵、氯化铵、硼酸、六溴水散体、十溴-三氧化二锑、TCEP、TCPP、TDCPP、IPPP、MCA、八溴醚、磷酸三苯酯、聚磷酸铵、聚磷酸铵，十溴二苯醚中的一种或几种；
所述抗氧剂选自2，6-三级丁基-4-甲基苯酚、双(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)硫醚、四〔β-(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)丙酸〕季戊四醇酯、双十二碳醇酯、双十四碳醇酯、双十八碳醇酯、三辛酯、三癸酯、三(十二碳醇)酯和三(十六碳醇)酯中的一种或几种。
2.根据权利要求1所述一种高抗冲耐候性PVC/ABS/PMMA合金塑料，其特征在于，由以下原料按重量份制备：
PVC树脂回收料35-45份；
ABS树脂回收料25-35份；
PMMA树脂回收料22-27份；
改性纳米SiO2和纳米TiO2 12-18份，其中，纳米SiO2和纳米TiO2的重量比为5:1；
改性纳米ZnO 7-9份；
光稳定剂1-2份；
相容剂12-17份；
抗氧剂12-14份；
阻燃剂3-8份；
紫外吸收剂0.4-0.8份。
3.根据权利要求1所述一种高抗冲耐候性PVC/ABS/PMMA合金塑料，其特征在于，由以下原料按重量份制备：
PVC树脂回收料40份；
ABS树脂回收料30份；
PMMA树脂回收料25份；
改性纳米SiO2和纳米TiO2 18份，其中，纳米SiO2和纳米TiO2的重量比为5:1；
改性纳米ZnO 8份；
光稳定剂1.5份；
相容剂15份；
抗氧剂13份；
阻燃剂5份；
紫外吸收剂0.6份。
4.根据权利要求1所述一种高抗冲耐候性PVC/ABS/PMMA合金塑料，其特征在于，所述改性纳米SiO2和纳米TiO2由以下方法制备：称取纳米SiO2和纳米TiO2置于反应釜中，加蒸馏水和少量的异丁醇作为分散剂，在磁力搅拌器上充分分散后，通氮气保护，升温至反应温度后加入K2S2O8，再滴加偶联剂，放入水浴中，搅拌回流反应3-4小时，过滤，去离子水洗涤，50-70℃真空干燥，即得。
5.根据权利要求4所述一种高抗冲耐候性PVC/ABS/PMMA合金塑料，其特征在于，所述偶联剂为硅烷偶联剂，选自KH550、KH560、KH570、KH792、DL602、DL171中的一种或几种。
6.根据权利要求1所述一种高抗冲耐候性PVC/ABS/PMMA合金塑料，其特征在于，所述改性纳米ZnO由以下方法制备：在反应釜加入无水乙醇，边搅拌边加入表面改性剂，继续加入纳米ZnO粉末，加热回流2-3小时，离心分离，用无水乙醇洗涤2-3次，80-100℃下真空干燥，即得。
7.根据权利要求6所述一种高抗冲耐候性PVC/ABS/PMMA合金塑料，其特征在于，所述表面改性剂为铝酸酯偶联剂，选自SG-Al821、DL-411、DL-411AF、DL-411D、DL-411DF、防沉降性铝酸酯ASA中的一种或几种。
8.根据权利要求1-7任一权利要求所述一种高抗冲耐候性PVC/ABS/PMMA合金塑料的制备方法，其特征在于，按照以下方法制备：
步骤1、将称取好的PVC树脂回收料、ABS树脂回收料放入高速混合机中高速搅拌混合，当温度升至130-150℃时，将高速混合机中的混合料放入低速混合机中搅拌冷却，温度降至60-90℃后，加入已干燥好的所需用量的PMMA树脂回收料，继续混合8分钟，放出的物料，即为合金树脂混合料干混料；
步骤2、将制备好的合金混合料干混料加入双螺杆挤出机中，加入改性纳米SiO2和纳米TiO2、改性纳米ZnO、光稳定剂、相容剂、抗氧剂、阻燃剂和紫外吸收剂，在150℃-220℃熔融共混挤出，经塑料切粒机切成粒料；
步骤3、将粒料加入哈克转矩流变仪中熔融共混5-10分钟，转速40-60r/min，温度220℃，共混物于80℃干燥10小时后，采用热压法制备样条，即得。
9.根据权利要求8所述一种高抗冲耐候性PVC/ABS/PMMA合金塑料的制备方法，其特征在于，所述热压条件为温度250℃，压力12MPa。
10.根据权利要求1-7任一权利要求所述一种高抗冲耐候性PVC/ABS/PMMA合金塑料在空调器室外主机外壳、空调室外机轴流风叶和暖风机出风口中的应用。
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