CN110894335A - 高抗冲阻燃abs-pvc复合材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高抗冲阻燃ABS‑PVC复合材料，包含以下的重量份数的原料：ABS树脂：30‑60份；PVC树脂：20‑40份；阻燃剂：4‑6份；阻燃协效剂：2‑4份；加工助剂：2‑5份；增塑剂：0‑3份；增韧剂：0‑3份；偶联剂：0‑1份；其他助剂：1份，本发明还涉及一种高抗冲阻燃ABS‑PVC复合材料的制备方法，本发明所述的高抗冲阻燃ABS‑PVC复合材料具有良好的抗冲击、阻燃性、力学性能、加工流动性、以及生产成本低等优点。

Description

高抗冲阻燃ABS-PVC复合材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及阻燃材料，特别是一种高抗冲阻燃ABS-PVC复合材料及其制备方法。

背景技术

阻燃材料是能够抑制或者延滞燃烧而自己并不容易燃烧的材料，广泛应用于服装、石油、化工、冶金、造船、消防、国防等领域。目前ABS 树脂具有良好的抗冲击性能、电学性能和加工性能，但阻燃性能较差；生产成阻燃ABS材料成本过高，且韧性较差；PVC树脂具有优异的力学性能、阻燃性能且原料价格低廉，但加工性能和耐热性能一般；ABS 树脂和PVC树脂都是应用广泛、综合性能优异的通用塑料，但是它们都有其各自的优缺点，且具有一定的互补性能，因此为了弥补这些缺陷以获得综合性能更加优异的材料，使其拥有更加广阔的应用前景，设计一种具有良好抗冲击、阻燃、力学性能、并且具有良好加工流动性、生产成本低的高抗冲阻燃ABS-PVC复合材料及其制备方法是该领域亟待解决的问题之一。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种具有良好抗冲击、阻燃、力学性能、并且具有良好加工流动性、生产成本低的高抗冲阻燃ABS-PVC 复合材料及其制备方法。

为达到上述目的，一方面，本发明采用如下技术方案：

一种高抗冲阻燃ABS-PVC复合材料，包含以下的重量份数的原料：

ABS树脂：30-60份；

PVC树脂：20-40份；

阻燃剂：4-6份；

阻燃协效剂：2-4份；

加工助剂：2-5份；

增塑剂：0-3份；

增韧剂：0-3份；

偶联剂：0-1份；

其他助剂：1份。

优选地，所述阻燃剂为氯化聚乙烯；所述阻燃协效剂为三氧化二锑。

优选地，所述加工助剂为甲基锡、BOVC树脂以及ACR树脂中的一种或多种。

优选地，所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛脂以及环氧大豆油中的一种或两种。

优选地，所述增韧剂为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物和/或甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物。

优选地，所述偶联剂为硅烷偶联剂和/或烷烃偶联剂。

优选地，所述其它助剂为抗氧化剂1010、抗氧剂168、乙撑双硬脂酰胺以及硬脂酸钙中的一种或多种。

另一方面，本发明采用如下技术方案：

一种高抗冲阻燃ABS-PVC复合材料的制备方法，包括如下步骤：

S1：按上述比例将ABS树脂、偶联剂放入搅拌桶中搅拌，然后向搅拌桶中加入上述比例的增韧剂，继续搅拌后得到混合物Ⅰ，然后将混合物Ⅰ输入螺杆挤出机中；

S2：按上述比例将PVC树脂、阻燃剂、阻燃协效剂、加工助剂、增塑剂、以及其他助剂投入混合机中混合后得到混合物Ⅱ，将混合物Ⅱ输入所述螺杆挤出机中和所述混合物Ⅰ混合搅拌，搅拌均匀后造粒挤出，即得所述高抗冲阻燃ABS-PVC复合材料。

优选地，步骤S1中，所述搅拌和继续搅拌的时间均为2～5分钟；和/或，

在步骤S2中的混合机为高速混合机，所述高速混合机的转速为 400-600r/min。

本发明的有益效果：

本发明提供的高抗冲阻燃ABS-PVC复合材料，选用PVC树脂作为辅助基材，减少阻燃剂的添加量，大幅降低了生产成本；而且通过阻燃协效剂、加工助剂、增塑剂、增韧剂、偶联剂以及其他助剂等材料的复配，在保障产品高韧性的前提下有着良好的阻燃性、冲击性能、加工流动性。

具体实施方式

以下基于实施例对本发明进行描述，但是本发明并不仅仅限于这些实施例。在下文对本发明的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分，为了避免混淆本发明的实质，公知的方法、过程、流程、元件并没有详细叙述。

除非上下文明确要求，否则整个说明书和权利要求书中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包括但不限于”的含义。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

本申请中的高抗冲阻燃ABS-PVC复合材料，包含以下的重量份数的原料：

ABS树脂：30-60份；

PVC树脂：20-40份；

阻燃剂：4-6份；

阻燃协效剂：2-4份；

加工助剂：2-5份；

增塑剂：0-3份；

增韧剂：0-3份；

偶联剂：0-1份；

其他助剂：1份。

其中，ABS树脂、PVC树脂、阻燃协效剂、加工助剂、增塑剂、增韧剂、偶联剂以及其他助剂均来自于市售，其中，

ABS树脂可以采用镇江奇美757，PVC可以采用广州东曹TG-800，但不限定于特定的厂家和型号；

所述阻燃剂优选为氯化聚乙烯，例如阳谷亚泰化工的氯化聚乙烯 CPE-135A；

所述阻燃协效剂优选为三氧化二锑；

所述加工助剂优选为甲基锡、BOVC树脂以及ACR树脂中的一种或多种。

所述增塑剂优选为邻苯二甲酸二辛脂以及环氧大豆油中的一种或两种。

所述增韧剂优选为甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物和/或苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物，两者都有的情况下，其比例可以为3:2；

所述偶联剂优选为硅烷偶联剂和/或烷烃偶联剂；

所述其它助剂优选为抗氧化剂1010、抗氧剂168、乙撑双硬脂酰胺以及硬脂酸钙中的一种或多种。

实施例1

将44g ABS树脂、0.2g硅烷偶联剂(例如为KH550硅烷偶联剂) 放入卧式搅拌桶中搅拌2min，

之后再向卧式搅拌桶中加入2g增韧剂(SBS，主要成分为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物，厂家：茂名石化)，搅拌2min，得到混合物Ⅰ，然后混合物Ⅰ通过所述卧式搅拌桶的下料口，经失重称后进入双螺杆挤出机中；

将40g PVC树脂、4g阻燃剂(氯化聚乙烯，例如采用阳谷亚泰化工的氯化聚乙烯CPE-135A)、4g阻燃协效剂(例如三氧化二锑)、3g 加工助剂(例如包括甲基锡、BOVC，其比例例如为1:3)、-2g增塑剂 (例如包括邻苯二甲酸二辛脂、环氧大豆油，其比例例如为2:1)、以及 1g其他助剂(例如包括抗氧剂1010、抗氧剂168、乙撑双硬脂酰胺、硬脂酸钙，其比例例如为1:1:2:2)投入高速混合机中，混合2min，得到混合物Ⅱ，之后混合物Ⅱ经过侧喂料失重称加料系统进入双螺杆挤出机中与步骤S1中的混合物Ⅰ混合搅拌，搅拌均匀后造粒挤出，即得所述高抗冲阻燃ABS-PVC复合材料，其特性如表1。

实施例2

将55g ABS树脂放入卧式搅拌桶中搅拌5min，之后再向卧式搅拌桶中加入2g增韧剂(SBS，苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物)，搅拌5min，得到混合物Ⅰ，然后混合物Ⅰ通过所述卧式搅拌桶的下料口，经失重称后进入双螺杆挤出机中；

将30g PVC树脂、5g阻燃剂(氯化聚乙烯，例如采用阳谷亚泰化工的氯化聚乙烯CPE-135A)、3g阻燃协效剂(三氧化二锑)、4g加工助剂(甲基锡)、以及1g其他助剂(抗氧剂1010)投入高速混合机中，混合2min，得到混合物Ⅱ，之后混合物Ⅱ经过侧喂料失重称加料系统进入双螺杆挤出机中与步骤S1中的混合物Ⅰ混合搅拌，搅拌均匀后造粒挤出，即得所述高抗冲阻燃ABS-PVC复合材料，其特性如表1。

实施例3

将49g ABS树脂放入卧式搅拌桶中搅拌3min，得到混合物Ⅰ，之后混合物Ⅰ通过所述卧式搅拌桶的下料口，经失重称后进入双螺杆挤出机中；

将35g PVC树脂、6g阻燃剂(四溴双酚A)、3g阻燃协效剂(亚磷酸二胺)、3g增塑剂(环氧大豆油)、3g加工助剂(ACR)、以及 1g其他助剂(抗氧剂168)投入高速混合机中，混合3min，得到混合物Ⅱ，之后混合物Ⅱ经过侧喂料失重称加料系统进入双螺杆挤出机中与步骤S1中的混合物Ⅰ混合搅拌，搅拌均匀后造粒挤出，即得所述高抗冲阻燃ABS-PVC复合材料，其特性如表1。

实施例4

将52g ABS树脂、0.2g偶联剂(硅烷偶联剂)放入卧式搅拌桶中搅拌4min，之后再向卧式搅拌桶中加入3g增韧剂，搅拌3min，得到混合物Ⅰ，然后混合物Ⅰ通过所述卧式搅拌桶的下料口，经失重称后进入双螺杆挤出机中；

将29g PVC树脂、5g阻燃剂(氯化聚乙烯，例如采用阳谷亚泰化工的氯化聚乙烯CPE-135A)、4g阻燃协效剂(季戊四醇)、3g加工助剂(BOVC)、/1g增塑剂(邻苯二甲酸二辛脂)、以及1g其他助剂(乙撑双硬脂酰胺)投入高速混合机中，混合3min，得到混合物Ⅱ，之后混合物Ⅱ经过侧喂料失重称加料系统进入双螺杆挤出机中与步骤S1中的混合物Ⅰ混合搅拌，搅拌均匀后造粒挤出，即得所述高抗冲阻燃 ABS-PVC复合材料，其特性如表1。

实施例5

将49g ABS树脂、1g偶联剂(烷烃偶联剂)放入卧式搅拌桶中搅拌 3.5min，之后再向卧式搅拌桶中加入3g增韧剂，搅拌2.5min，得到混合物Ⅰ，然后混合物Ⅰ通过所述卧式搅拌桶的下料口，经失重称后进入双螺杆挤出机中；

将38g PVC树脂、6g阻燃剂(氯化聚乙烯，例如采用阳谷亚泰化工的氯化聚乙烯CPE-135A)、4g阻燃协效剂(三氧化二锑)、4g加工助剂(BOVC)、3g增塑剂(环氧大豆油)、以及1g其他助剂(硬脂酸钙)投入高速混合机中，混合4.5min，得到混合物Ⅱ，之后混合物Ⅱ经过侧喂料失重称加料系统进入双螺杆挤出机中与步骤S1中的混合物Ⅰ混合搅拌，搅拌均匀后造粒挤出，即得所述高抗冲阻燃ABS-PVC复合材料，其特性如表1。

实施例6

将48g ABS树脂、0.2g偶联剂(硅烷偶联剂KH550)放入卧式搅拌桶中搅拌2min，之后再向卧式搅拌桶中加入2g增韧剂(MBS，主要成分为甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物，厂家例如可以为：日本电气化)，搅拌2.5min，得到混合物Ⅰ，然后混合物Ⅰ通过所述卧式搅拌桶的下料口，经失重称后进入双螺杆挤出机中；

将36g PVC树脂、4g阻燃剂(氯化聚乙烯，例如采用阳谷亚泰化工的氯化聚乙烯CPE-135A)、3g阻燃协效剂(三氧化二锑)、2g加工助剂(甲基锡)、2g增塑剂(邻苯二甲酸二辛脂)、以及1g其他助剂 (抗氧化剂1010)投入高速混合机中，混合4min，得到混合物Ⅱ，之后混合物Ⅱ经过侧喂料失重称加料系统进入双螺杆挤出机中与步骤S1 中的混合物Ⅰ混合搅拌，搅拌均匀后造粒挤出，即得所述高抗冲阻燃 ABS-PVC复合材料，其特性如表1。

对比例1

将68g ABS树脂、6g阻燃协效剂(三氧化二锑)、15g阻燃剂(十溴二苯乙烷)、10g阻燃剂(氯化聚乙烯)、以及1g其他助剂(抗氧剂 1010、抗氧剂168、乙撑双硬脂酰胺、硬脂酸钙，比例为1:1:2:2)加入高速混料机中，混合10min后，经双螺杆挤出造粒后得到阻燃ABS材料，其特性如表1。

表1为本申请中的高抗冲阻燃ABS-PVC复合材料及现有技术中的阻燃材料的性质对比表：

表1

小结：由表1可以看出，本申请中，采用ABS+PVC生产的阻燃复合材料在达到阻燃要求的条件下，冲击强度和流动性都比传统卤系阻燃 ABS要好，且阻燃剂添加量较普通阻燃ABS大大减少，成本可以大幅度降低。

本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各优选方案可以自由地组合、叠加。

应当理解，上述的实施方式仅是示例性的，而非限制性的，在不偏离本发明的基本原理的情况下，本领域的技术人员可以针对上述细节做出的各种明显的或等同的修改或替换，都将包含于本发明的权利要求范围内。

Claims (9)

1.一种高抗冲阻燃ABS-PVC复合材料，其特征在于，包含以下的重量份数的原料：

ABS树脂：30-60份；

PVC树脂：20-40份；

阻燃剂：4-6份；

阻燃协效剂：2-4份；

加工助剂：2-5份；

增塑剂：0-3份；

增韧剂：0-3份；

偶联剂：0-1份；

其他助剂：1份。

2.根据权利要求1所述的高抗冲阻燃ABS-PVC复合材料，其特征在于，所述阻燃剂为氯化聚乙烯；和/或，所述阻燃协效剂为三氧化二锑。

3.根据权利要求1所述的高抗冲阻燃ABS-PVC复合材料，其特征在于，所述加工助剂为甲基锡、BOVC树脂以及ACR树脂中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的高抗冲阻燃ABS-PVC复合材料，其特征在于，所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛脂以及环氧大豆油中的一种或两种。

5.根据权利要求1所述的高抗冲阻燃ABS-PVC复合材料，其特征在于，所述增韧剂为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物和/或甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物。

6.根据权利要求1所述的高抗冲阻燃ABS-PVC复合材料，其特征在于，所述偶联剂为硅烷偶联剂和/或烷烃偶联剂。

7.根据权利要求1-6任一项所述的高抗冲阻燃ABS-PVC复合材料，其特征在于，所述其它助剂为抗氧化剂1010、抗氧剂168、乙撑双硬脂酰胺以及硬脂酸钙中的一种或多种。

8.一种根据权利要求1-7任一项所述的高抗冲阻燃ABS-PVC复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：按上述比例将ABS树脂、偶联剂放入搅拌桶中搅拌，然后向搅拌桶中加入上述比例的增韧剂，继续搅拌后得到混合物Ⅰ，然后将混合物Ⅰ输入螺杆挤出机中；

S2：按上述比例将PVC树脂、阻燃剂、阻燃协效剂、加工助剂、增塑剂、以及其他助剂投入混合机中混合后得到混合物Ⅱ，将混合物Ⅱ输入所述螺杆挤出机中和所述混合物Ⅰ混合搅拌，搅拌均匀后造粒挤出，即得所述高抗冲阻燃ABS-PVC复合材料。

9.根据权利要求8所述的高抗冲阻燃ABS-PVC复合材料的制备方法，其特征在于，

步骤S1中，所述搅拌和继续搅拌的时间均为2～5分钟；和/或，

在步骤S2中的混合机为高速混合机，所述高速混合机的转速为400-600r/min。