CN109608788A - 一种高流动耐热pvc/abs合金材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高流动耐热PVC/ABS合金材料及其制备方法,包括下述重量份的原料:耐热ABS树脂30‑50份,PVC‑SG5 40‑60份,无机矿物填料8‑13份,增韧剂3‑5份,耐热剂2‑4份,抗氧剂0.4‑1份,润滑剂0.1‑0.3份,稳定剂0.5‑1份,加工助剂0.3‑0.5份,本发明制得的PVC/ABS合金材料流动性强、注塑性能好、耐热度高、强度好、成本低廉。
Description
技术领域
本发明涉及高分子材料技术领域,具体涉及一种高流动耐热PVC/ABS合金材料及其制备方法。
背景技术
聚氯乙烯( PVC) 是一种综合性能优良的通用塑料,具有良好的力学性能和电性能,耐腐蚀性、阻燃性等优良的综合性能,而且价格低廉、原料来源广泛,因此广泛应用于化学建材和其它领域。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和丙烯腈的刚性,具有耐热性好、尺寸稳定性好、易于成型加工等优点,是一种性能优良、用途广泛的工程塑料,缺陷是耐候性差,易燃,价格也较高。对于 PVC 存在着致命的弱点,即热稳定性较差,其热变形温度为70-80℃,连续使用温度仅为 65℃,且 PVC在负荷下的变形能力差也限制了其在受热、受力条件下作为结构材料使用,这些都阻碍了 PVC 的工程化应用。因此对 PVC树脂的耐热改性受到广泛的关注,若在PVC 树脂中添加耐热 ABS以及无机填料进行物理共混改性是一种很好的改性方法,ABS树脂含有侧苯基氰基和不饱和双键,使它与PVC中氯原子能够很好的相容,提高界面的黏结力,同时使ABS中的橡胶相颗粒作为分散相分散在连续相PVC中,可针对PVC与ABS的优缺点进行相互取长补短,制成一种PVC/ABS合金。
中国专利公开号CN103756186A,于2014年04月30日公开了“PVC/ABS合金组合物和一种PVC/ABS合金及其制备方法和应用”该申请制备的PVC/ABS材料熔融指数及耐热性偏低,用于大型制品的注塑加工性差,不能解决一些功能件产品耐热要求。
中国专利公开号CN 105086283A,于2015年11月25日,公开了“一种高流动阻燃PVC/ABS合金材料及其制备方法”,其制备的PVC/ABS合金材料熔融指数较高,阻燃系数V-0级,但强度偏低,热老化性能较差,不能解决一些功能件产品耐热和强度要求。
中国专利公开号CN 107286533A,于2017年10月24日,公开了“一种采用纳米碳酸钙填料改性的高耐热PVC/ABS合金材料及其制备方法”该申请制备的PVC/ABS合金材料强度、流动性及耐热性偏低。
发明内容
本发明在于克服上述缺点而提供一种高流动性、抗热老化、强度高、耐热注塑加工性能好、成本低廉的高流动耐热PVC/ABS合金材料。
本发明的另一目的在于提供一种高流动耐热PVC/ABS合金材料的制备方法。
本发明一种高流动耐热PVC/ABS合金材料,包括下述重量份的原料:耐热ABS-XR401B 30-50份,PVC-SG5 40-60份,超细微滑石粉 8-13份,增韧剂3- 5份,耐热剂2-4 份,抗氧剂 0.4-1 份,润滑剂0.1-0.3份,稳定剂0.5-1份,加工助剂 0.3-0.5 份
其中:
所述增韧剂为粉末丁腈橡胶PNBR-18;
所述耐热剂为N-苯基马来酰亚胺;
所述抗氧剂为抗氧剂1010和抗氧剂168的混合物,二者质量比为1:1;
所述润滑剂为斯文牌硬脂酸SA1801;
所述加工助剂为硅油或DOTP中的一种。
上述的一种高流动耐热PVC/ABS合金材料,其中所述的PVC-SG5平均聚合度为800-1100。
上述的一种高流动耐热PVC/ABS合金材料,其中所述稳定剂为有机锡类稳定剂和铅类稳定剂,所述稳定剂为甲基硫醇锡、丁基硫醇锡或三碱式硫酸铅、二碱式亚磷酸铅中的一种,或者甲基硫醇锡、丁基硫醇锡按1:1复配或三碱式硫酸铅、二碱式亚磷酸铅按1:1复配。
本发明的一种高流动耐热PVC/ABS合金材料的制备方法,包括步骤如下:
(1)将PVC-SG5 40-60份,无机矿物填料 8-13份,增韧剂3- 5份,耐热剂2-4 份,抗氧剂0.4-1 份,润滑剂0.1-0.3份,稳定剂0.5-1份,加工助剂 0.3-0.5 份倒入高速搅拌锅中搅拌8min,得到预混料;
(2)将耐热ABS-XR401B 30-50份喂入双螺杆挤出机的主喂料机筒按8-20r/min的转速进行喂料,再将预混料喂入侧喂料机筒按25-40r/min进行喂料,主侧喂料配比通过调节主侧喂料螺旋转速精密实现计量配比,双螺杆挤出机主机转速350-400r/min,挤出机各区间温度分别控制在:一段190-200℃、二段185-195℃、三段180-190℃、四段175-185℃、五段170-180℃、六段160-170℃、机头温度160-170℃,熔融挤出;
(3)经冷却牵引、干燥、切粒机切粒即得。
本发明与现有技术相比,具有明显的有益效果,从以上技术方案可知:本发明选取耐热ABS,相对普通ABS能提高合金的流动性和耐热性能,添加耐热助剂又能大幅提高合金的耐热性能,添加增韧剂提升合金材料强度提高了合金材料的抗冲击性能,对制备高温PVC/ABS合金材料有很高的性价比,在制备工艺上通过将PVC树脂与其他助剂均混后从侧喂料口加入,减少预混料受热时间,避免长时间受热使预混料发生分解,所制得的耐热PVC/ABS可部分代替普通阻燃ABS和改性聚苯醚等工程塑料,同时本发明添加部分无机填料,不仅降低成本,还有效提高合金材料的阻燃和耐热性能,并通过与PVC和ABS及其他助剂的协调作用,提高了合金材料的力学性能,使制得的合金材料具有优异的流动性和热性能。
具体实施方式
实施例1
一种高流动耐热PVC/ABS合金材料的制备方法,包括步骤如下:
(1)按照下述重量份称取各原料:
PVC-SG5树脂(平均聚合度800) 60份
无机矿物填料:超细微滑石粉 10份
增韧剂:丁腈橡胶PNBR-18 3份
耐热剂:N-苯基马来酰亚胺 4份
抗氧剂:抗氧剂1010:抗氧剂168=1:1 0.6 份
润滑剂:硬脂酸SA1801 0.2份
稳定剂:甲基硫醇锡 0.5份
加工助剂:DOTP 0.3份
将所有组份的原料倒入高速搅拌锅中搅拌8min,得到预混料;
(2)将耐热ABS-XR404树脂30份喂入双螺杆挤出机的主喂料机筒按8r/min的转速进行喂料,再将预混料喂入侧喂料机筒按40r/min进行喂料,主侧喂料配比通过调节主侧喂料螺旋转速精密实现计量配比,双螺杆挤出机主机转速365r/min,挤出机各区间温度分别控制在:一段190℃、二段185℃、三段180℃、四段175℃、五段170℃、六段160℃、机头温度160℃;
(3)经冷却牵引、干燥、切粒机切粒即得。
在摄氏温度为23度,湿度为50%的环境下,按GB/T 1040.5-2006测试样品拉伸强度,单位MP,拉伸强度47.4MP;按GB/T 9341-2008测试弯曲强度,单位MP,弯曲强度65.2MP;按GB/T 9341-2008测试样品弯曲模量,单位MP,弯曲模量2452MP;按GB/T 1843-2008测试样品悬臂梁缺口冲击强度,单位kJ/m2,冲击强度16.9kJ/m2;按GB/T 3682-2008测试样品熔融指数,单位g/10min,熔融指数19.2g/10min;按GB/T 1633-2000测试样品微卡软化温度,单位℃,微卡软化温度86.6℃,其材料流动性和耐热性指标较好。
实施例2
一种高流动耐热PVC/ABS合金材料的制备方法,包括步骤如下:
(1)按照下述重量份称取各原料:
PVC-SG5树脂(平均聚合度1100) 50份
无机矿物填料:超细微滑石粉 8份
增韧剂:丁腈橡胶PNBR-18 4份
耐热剂:N-苯基马来酰亚胺 2份
抗氧剂:抗氧剂1010:抗氧剂168=1:1 0.4 份
润滑剂:硬脂酸SA1801 0.1份
稳定剂:甲基硫醇锡 0.4份
丁基硫醇锡 0.4份
加工助剂:硅油 0.5份
将所有组份的原料倒入高速搅拌锅中搅拌8min,得到预混料;
(2)将耐热ABS-XR404 树脂40份喂入双螺杆挤出机的主喂料机筒按15r/min的转速进行喂料,再将预混料喂入侧喂料机筒按29r/min进行喂料,主侧喂料配比通过调节主侧喂料螺旋转速精密实现计量配比,双螺杆挤出机主机转速360r/min,挤出机各区间温度分别控制在:一段195℃、二段190℃、三段185℃、四段180℃、五段170℃、六段160℃、机头温度165℃;
(3)经冷却牵引、干燥、切粒机切粒即得。
测试方法同实施例1相同,结果拉伸强度49.8MP;弯曲强度68.9MP;弯曲模量2620MP;冲击强度13.1kJ/m2;熔融指数18.5g/10min;微卡软化温度93℃,其材料流动性和耐热性指标较好。
实施例3
一种高流动耐热PVC/ABS合金材料的制备方法,包括步骤如下:
(1)按照下述重量份称取各原料:
PVC-SG5树脂(平均聚合度1000) 40份
无机矿物填料:超细微滑石粉 10份
增韧剂:丁腈橡胶PNBR-18 5份
耐热剂:N-苯基马来酰亚胺 2份
抗氧剂:抗氧剂1010:抗氧剂168=1:1 0.8 份
润滑剂:硬脂酸SA1801 0.2份
稳定剂:丁基硫醇锡 0.5份
加工助剂:DOTP 0.4份
将所有组份的原料倒入高速搅拌锅中搅拌8min,得到预混料;
(2)将耐热ABS-XR404 树脂50份喂入双螺杆挤出机的主喂料机筒按20r/min的转速进行喂料,再将预混料喂入侧喂料机筒按25r/min进行喂料,主侧喂料配比通过调节主侧喂料螺旋转速精密实现计量配比,双螺杆挤出机主机转速370r/min,挤出机各区间温度分别控制在:一段200℃、二段195℃、三段190℃、四段185℃、五段180℃、六段170℃、机头温度170℃;
(3)经冷却牵引、干燥、切粒机切粒即得。
测试方法同实施例1相同,结果拉伸强度52.4MP;弯曲强度75.3MP;弯曲模量2713MP;冲击强度12.3kJ/m2;熔融指数16.7g/10min;微卡软化温度96.5℃,其材料流动性和耐热性指标较好。
实施例4
一种高流动耐热PVC/ABS合金材料的制备方法,包括步骤如下:
(1)按照下述重量份称取各原料:
PVC-SG5树脂(平均聚合度900) 60份
无机矿物填料:超细微滑石粉 8份
增韧剂:丁腈橡胶PNBR-18 4份
耐热剂:N-苯基马来酰亚胺 4份
抗氧剂:抗氧剂1010:抗氧剂168=1:1 1 份
润滑剂:硬脂酸SA1801 0.3份
稳定剂:三碱式硫酸铅 0.6份
加工助剂:硅油 0.3份
将所有组份的原料倒入高速搅拌锅中搅拌8min,得到预混料;
(2)将耐热ABS-XR404 树脂40份喂入双螺杆挤出机的主喂料机筒按15r/min的转速进行喂料,再将预混料喂入侧喂料机筒按37r/min进行喂料,主侧喂料配比通过调节主侧喂料螺旋转速精密实现计量配比,双螺杆挤出机主机转速390r/min,挤出机各区间温度分别控制在:一段190℃、二段185℃、三段180℃、四段175℃、五段175℃、六段165℃、机头温度165℃。
(3)经冷却牵引、干燥、切粒机切粒即得;
测试方法同实施例1相同,结果拉伸强度48.6MP;弯曲强度68.6MP;弯曲模量2531MP;冲击强度12.3kJ/m2;熔融指数17.7g/10min;微卡软化温度91.2℃,其材料流动性和耐热性指标较好。
实施例5
一种高流动耐热PVC/ABS合金材料的制备方法,包括步骤如下:
(1)按照下述重量份称取各原料:
PVC-SG5树脂(平均聚合度1100) 50份
无机矿物填料:超细微滑石粉 13份
增韧剂:丁腈橡胶PNBR-18 5份
耐热剂:N-苯基马来酰亚胺 3份
抗氧剂:抗氧剂1010:抗氧剂168=1:1 0.6 份
润滑剂:硬脂酸SA1801 0.2份
稳定剂:三碱式硫酸铅 0.25份
二碱式亚磷酸铅 0.25份
加工助剂:DOTP 0.4份
将所有组份的原料倒入高速搅拌锅中搅拌8min,得到预混料;
(2)将耐热ABS-XR404 树脂50份喂入双螺杆挤出机的主喂料机筒按20r/min的转速进行喂料,再将预混料喂入侧喂料机筒按32r/min进行喂料,主侧喂料配比通过调节主侧喂料螺旋转速精密实现计量配比,双螺杆挤出机主机转速400r/min,挤出机各区间温度分别控制在:一段200℃、二段195℃、三段190℃、四段185℃、五段180℃、六段170℃、机头温度70℃;
(3)经冷却牵引、干燥、切粒机切粒即得。
测试方法同实施例1相同,结果拉伸强度50.3MP;弯曲强度73.5MP;弯曲模量2686MP;冲击强度15.8kJ/m2;熔融指数18.9g/10min;微卡软化温度93.7℃,其材料流动性和耐热性指标较好。
实施例6
一种高流动耐热PVC/ABS合金材料的制备方法,包括步骤如下:
(1)按照下述重量份称取各原料:
PVC-SG5树脂(平均聚合度800) 50份
无机矿物填料:超细微滑石粉 13份
增韧剂:丁腈橡胶PNBR-18 3份
耐热剂:N-苯基马来酰亚胺 4份
抗氧剂:抗氧剂1010:抗氧剂168=1:1 0.8 份
润滑剂:硬脂酸SA1801 0.1份
稳定剂:二碱式亚磷酸铅 0.8份
加工助剂:DOTP 0.5份
将所有组份的原料倒入高速搅拌锅中搅拌8min,得到预混料;
(2)将耐热ABS-XR404 树脂30份喂入双螺杆挤出机的主喂料机筒按8r/min的转速进行喂料,再将预混料喂入侧喂料机筒按31r/min进行喂料,主侧喂料配比通过调节主侧喂料螺旋转速精密实现计量配比,双螺杆挤出机主机转速350r/min,挤出机各区间温度分别控制在:一段195℃、二段190℃、三段185℃、四段180℃、五段170℃、六段160℃、机头温度160℃;
(3)经冷却牵引、干燥、切粒机切粒即得。
测试方法同实施例1相同,结果拉伸强度51.2MP;弯曲强度70.9MP;弯曲模量2672MP;冲击强度14.2kJ/m2;熔融指数18.6g/10min;微卡软化温度94℃,其材料流动性和耐热性指标较好。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明作任何形式上的限制,任何未脱离本发明技术方案内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (4)
1.一种高流动耐热PVC/ABS合金材料,包括下述重量份的原料:耐热ABS-XR401B 30-50份,PVC-SG5 40-60份,超细微滑石粉 8-13份,增韧剂3- 5份,耐热剂2-4 份,抗氧剂 0.4-1份,润滑剂0.1-0.3份,稳定剂0.5-1份,加工助剂 0.3-0.5 份;
其中:
所述增韧剂为粉末丁腈橡胶PNBR-18;
所述耐热剂为N-苯基马来酰亚胺;
所述抗氧剂为抗氧剂1010和抗氧剂168的混合物,二者质量比为1:1;
所述润滑剂为斯文牌硬脂酸SA1801;
所述加工助剂为硅油或DOTP中的一种。
2.如权利要求1所述的一种高流动耐热PVC/ABS合金材料,其特征在于:所述的PVC-SG5平均聚合度为800-1100。
3.如权利要求1所述的一种高流动耐热PVC/ABS合金材料,其特征在于:所述稳定剂为有机锡类稳定剂和铅类稳定剂,具体为甲基硫醇锡、丁基硫醇锡或三碱式硫酸铅、二碱式亚磷酸铅中的一种,或者甲基硫醇锡、丁基硫醇锡按1:1复配或三碱式硫酸铅、二碱式亚磷酸铅按1:1复配。
4.如权利要求1所述的一种高流动耐热PVC/ABS合金材料的制备方法,包括步骤如下:
(1)将PVC-SG5 40-60份,无机矿物填料 8-13份,增韧剂3- 5份,耐热剂2-4 份,抗氧剂0.4-1 份,润滑剂0.1-0.3份,稳定剂0.5-1份,加工助剂 0.3-0.5 份倒入高速搅拌锅中搅拌8min,得到预混料;
(2)将耐热ABS-XR401B 30-50份喂入双螺杆挤出机的主喂料机筒按8-20r/min的转速进行喂料,再将预混料喂入侧喂料机筒按25-40r/min进行喂料,主侧喂料配比通过调节主侧喂料螺旋转速精密实现计量配比,双螺杆挤出机主机转速350-400r/min,挤出机各区间温度分别控制在:一段190-200℃、二段185-195℃、三段180-190℃、四段175-185℃、五段170-180℃、六段160-170℃、机头温度160-170℃,熔融挤出;
(3)经冷却牵引、干燥、切粒机切粒即得。
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