CN111363273B - 一种改进流动性的abs／pvc组合物及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种改进流动性的ABS／PVC组合物及其制备方法，属于高分子材料技术领域。其包括如下重量份数的组分：PVC树脂45‑75份；ABS树脂30‑55份；热稳定剂1‑4份；增韧剂5‑15份；溴系阻燃剂0‑5份；锑系辅助阻燃剂0‑6份；复合加工润滑剂4‑7份；抗氧剂0.1‑1份；流动改进剂0.4‑2份；所述流动改进剂为成核剂和苯甲酸钠中的一种或两种。本发明具有能够提高ABS／PVC组合物流动性且同时不降低ABS／PVC组合物热变形温度的优点。

Description

一种改进流动性的ABS／PVC组合物及其制备方法

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，更具体地说，它涉及一种改进流动性的ABS/PVC组合物及其制备方法。

背景技术

ABS/PVC组合物是以ABS树脂和PVC树脂为主，通过机械共混而制得的一种具有优良性能的共混聚合物。因为PVC和ABS两种材料相容性较好，因此在PVC材料的基础上添加一定比例的ABS树脂，形成两种树脂的共混制得ABS/PVC组合物。因为ABS/ PVC组合物是有ABS和PVC两种树脂共混形成，所以ABS/PVC组合物既具有PVC材料的阻燃、高刚性等，同时具备ABS材料良好的加工性能以及尺寸稳定性。

当然，ABS/PVC组合物也有缺点，主要是流动性较差，导致打注塑制品时容易出现制件充不满、表面条纹或斑点现象。现有技术中为了提高ABS/PVC组合物流动性，一般途径有采购比现行使用的PVC树脂聚合度更低的PVC树脂，或者是加入增塑剂或添加更多的润滑剂来提高ABS/PVC组合物的流动性。

但是，低聚合度的PVC树脂产量少，不能保证正常供货，且价格高，增加成本；在ABS/PVC组合物中加入增塑剂或添加更多的润滑剂，会降低组合物的刚性和热变形温度，且容易产生析出现象。

因此，需要提出一种新的方案来解决上述问题。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的一在于提供一种改进流动性的ABS/PVC组合物，其具有能够提高ABS/PVC组合物流动性且同时不降低ABS/PVC组合物热变形温度的优点。

本发明的目的二在于提供一种改进流动性的ABS/PVC组合物的制备方法，其用以制备上述改进流动性的ABS/PVC组合物。

为实现上述目的一，本发明提供了如下技术方案：

一种改进流动性的ABS/PVC组合物，其特征在于，包括如下重量份数的组分：

所述流动改进剂为成核剂和苯甲酸钠中的一种或两种。

通过采用上述技术方案，采用成核剂和苯甲酸钠中的一种或多种作为ABS/PVC组合物的流动改进剂，在PVC树脂聚合度保持不变的情况下，能够明显提高ABS/PVC组合物的流动性；同时，无须添加增塑剂来提高ABS/PVC组合物的流动性，从而避免组合物的刚性和热变形温度降低，甚至因为流动改进剂用量不同，使得ABS/PVC组合物的热变形温度升高。

进一步优选为，所述成核剂包括α晶型成核剂和β晶型成核剂。

进一步优选为，所述α晶型成核剂为成核剂NA。

进一步优选为，所述β晶型成核剂为成核剂TMB-5。

进一步优选为，所述流动改进剂为成核剂和苯甲酸钠混合物时，所述成核剂和苯甲酸钠的重量份数比为任意比。

进一步优选为，加工助剂为加工助剂DA175。

进一步优选为，热稳定剂为有机锡热稳定剂。

进一步优选为，所述流动改进剂还包括有流动促进剂，所述流动促进剂为磷酸二氢钠和硬脂酸中的一种或多种，所述流动改进剂与流动促进剂的重量份数比为2:(1-4)，所述流动改进剂和流动促进剂混合物统称为复合流动改进剂。

通过采用上述技术方案，在现有的配方中加入流动改进剂，或复合流动改进剂可以提高ABS/PVC组合物的流动性，同时不降低ABS/PVC组合物热变形温度。

进一步优选为，流动促进剂为磷酸二氢钠和硬脂酸混合物时，磷酸二氢钠和硬脂酸的重量份数比为任意比。

进一步优选为，所述溴系阻燃剂为三(三溴苯氧基)三嗪、溴化环氧树脂、溴化聚苯乙烯、聚溴化苯乙烯和溴代聚碳酸酯中的一种或多种混合物。

优选的，所述溴系阻燃剂采用三(三溴苯氧基)三嗪。

进一步优选为，所述锑系辅助阻燃剂为三氧化二锑、五氧化二锑和锑酸钠中的一种或多种混合物。

优选的，所述锑系辅助阻燃剂采用三氧化二锑。

进一步优选为，所述增韧剂为CPE、MBS和ACR中的一种或多种混合物。

通过采用上述技术方案，增韧剂的添加能够降低ABS/PVC组合物的脆性，增大其韧性，提高承载强度。

优选的，所述增韧剂采用MBS。

进一步优选为，所述抗氧剂为抗氧剂245、抗氧剂1010、抗氧剂168、抗氧剂627、抗氧剂PEPQ、抗氧剂SEED、抗氧剂DSTP和抗氧剂DLTDP中二种或三种的混合物。

通过采用上述技术方案，抗氧剂的加入，能够延缓或抑制聚合物氧化过程的进行，从而阻止聚合物的老化并延长其使用寿命。

进一步优选为，所述复合加工润滑剂包括G31润滑剂和乙撑双硬脂酸酰胺，所述G31润滑剂和乙撑双硬脂酸酰胺重量份数比为任意比例。

为实现上述目的二，本发明提供了如下技术方案：一种改进流动性的ABS/PVC组合物的制备方法，包括以下步骤：

步骤一，将相应重量份数的PVC树脂和热稳定剂依次加入高速混合机内，然后搅拌并升温至65℃以上，加入相应重量份数的复合加工润滑剂，搅拌至85-90℃后加入相应重量份数的增韧剂，搅拌至115-120℃后，放料至冷却搅拌机内冷却至45℃以下；

步骤二，将相应重量份数的ABS树脂、溴系阻燃剂、锑系辅助阻燃剂、流动改进剂和抗氧化剂依次加入冷却搅拌机内，搅拌均匀，放料，得到混合料；

步骤三，将混合料加入双螺杆挤出机的料斗，加工温度160℃-170℃，熔融挤出，牵条，切粒，得到改进流动性的ABS/PVC组合物。

通过采用上述技术方案，将PVC树脂预处理后，依次将ABS树脂、溴系阻燃剂、锑系辅助阻燃剂、流动改进剂和抗氧化剂加入，使得ABS树脂、溴系阻燃剂、锑系辅助阻燃剂、流动改进剂和抗氧化剂能够均匀的分布在ABS/PVC组合物内。

综上所述，与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

(1)本发明人经过实验发现在ABS/PVC组合物加入成核剂或苯甲酸钠能改进ABS/PVC组合物的流动性，进一步实验发现在加入流动改进剂(成核剂和/或苯甲酸钠)的基础上，再加入流动促进剂(磷酸二氢钠和/或硬脂酸)组成ABS/PVC组合物用的复合流动改进剂，能大幅度提高ABS/PVC组合物的流动性，同时ABS/PVC组合物的热变形温度不但不降低，有的还稍有提高。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进行详细描述。

以下实施例及比较例中原料来源：

PVC树脂采用天津大沽化工股份有限公司生产PVC-DG800；

热稳定剂采用美国科聚亚MARK生产的17MOK-N热稳定剂；

氯化聚乙烯CPE，购自山东三义实业股份有限公司,型号135B；

成核剂NA采用北京大兴兴榆化工厂生产的成核剂；

成核剂TMB-5采用山西化工研究院生产的成核剂TMB-5；

ABS树脂采用中国 台湾化纤AG15E1；

MBS树脂购自山东瑞丰高分子公司，型号LB-156；

G31润滑剂购自上海运河材料科技有限公司，型号G31；

抗氧剂1010和抗氧剂168通过市售获得。

实施例1：一种改进流动性的ABS/PVC组合物的制备方法，包括以下步骤：

步骤一，将55份PVC树脂和3份有机锡热稳定剂依次加入高速混合机内，然后搅拌并升温至65℃以上，加入4.5份G31润滑剂和0.4份乙撑双硬脂酸酰胺，搅拌至85℃后加入8份 CPE和2份MBS，搅拌至115℃后，放料至冷却搅拌机内冷却至45℃以下；

步骤二，将44份ABS树脂、2份三(三溴苯氧基)三嗪、2份三氧化二锑、0.4份成核剂、0.3 份抗氧剂1010和0.3份抗氧剂627依次加入冷却搅拌机内，搅拌均匀，放料，得到混合料；

步骤三，将混合料加入双螺杆挤出机的料斗内，在加工温度为160℃下，熔融挤出，牵条，切粒，得到改进流动性的ABS/PVC组合物。

实施例2-15：一种改进流动性的ABS/PVC组合物，各组分及其相应的重量份数如表1所示。

对比例1：一种ABS/PVC组合物，各组分及其相应的重量份数如表1所示。

表1：实施例2-15组分及其重量份数

性能测试

测试方法：

拉伸强度、拉伸弹性模量、断裂伸长率的测试方法参照GB/T 1040-2006塑料拉伸性能的测定；

弯曲模量、弯曲强度的测试方法参照GB/T 9341-2008塑料弯曲性能的测定；

简支梁无缺冲击强度、简支梁缺口冲击强度的测试方法参照GB/T 1043-93硬质塑料简支梁冲击试验方法；

热变形温度的测试方法参照GB/T1634.1-2004塑料负荷变形温度的测试；

熔融指数的测试方法参照GB/T 3682-2000热塑性塑料熔体流动速率测试方法；

分别测试实施例1-15和对比例1中的ABS/PVC组合物的各项性能，测试结果见表2。

表2：实施例1-15及对比例1中ABS/PVC组合物的测试结果

实验结果：根据表2内数据对比可知:

1)在配方中添加成核剂能够使得ABS/PVC组合物的熔融指数从1.9g/min上升至2.4g/min，可得出在配方中加入成核剂能够明显提高ABS/PVC组合物的流动性；

2)在配方中添加苯甲酸钠能够使得ABS/PVC组合物的熔融指数从1.9g/min上升至2.5g/min，可得出在配方中加入苯甲酸钠A能够提高ABS/PVC组合物的流动性，可见在配方中加入苯甲酸钠或成核剂均能够提高ABS/PVC组合物的流动性；

3)在配方中同时加入流动改进剂和流动促进剂，能够使得BS/PVC组合物的熔融指数从单独加入成核剂的2.4g/min或单独加入苯甲酸钠的2.5g/min提高至2.9-3.8g/min，特别是当流动改进剂为成核剂NA和苯甲酸钠混合物，流动促进剂为磷酸二氢钠和硬脂酸混合物时， ABS/PVC组合物的熔融指数达到最高3.8g/min；

4)从实施例1-15可以看出，在ABS/PVC组合物中，加入流动改进剂(成核剂和/或苯甲酸钠) 或复合流动改进剂，能显著提高ABS/PVC组合物的流动性，同时ABS/PVC组合物的热变形温度不但不降低，有的还稍有提高。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种改进流动性的ABS／PVC组合物，其特征在于，包括如下重量份数的组分：

PVC树脂 45-75份；

ABS树脂 30-55份；

加工助剂 0-3份；

热稳定剂 1-4份；

增韧剂 5-15份；

溴系阻燃剂 0-5份；

锑系辅助阻燃剂 0-6份；

复合加工润滑剂 4-7份；

抗氧剂 0.1-1份；

流动改进剂 0.4-2份；

所述流动改进剂为成核剂和苯甲酸钠中的一种或两种；

所述成核剂包括α晶型成核剂NA和β晶型成核剂TMB-5；

所述组分中还包括有流动促进剂，所述流动促进剂为磷酸二氢钠和硬脂酸或磷酸二氢钠，所述流动改进剂与流动促进剂的重量份数比为2:（1-4）。

2.根据权利要求1所述的一种改进流动性的ABS／PVC组合物，其特征在于，所述溴系阻燃剂为三(三溴苯氧基)三嗪、溴化环氧树脂、溴化聚苯乙烯、聚溴化苯乙烯和溴代聚碳酸酯中的一种或多种混合物。

3.根据权利要求1所述的一种改进流动性的ABS／PVC组合物，其特征在于，所述锑系辅助阻燃剂为三氧化二锑、五氧化二锑和锑酸钠中的一种或多种混合物。

4.根据权利要求1所述的一种改进流动性的ABS／PVC组合物，其特征在于，所述增韧剂为CPE、MBS和ACR中的一种或多种混合物。

5.根据权利要求1所述的一种改进流动性的ABS／PVC组合物，其特征在于，所述抗氧剂为抗氧剂245、抗氧剂1010、抗氧剂168、抗氧剂627、抗氧剂PEPQ、抗氧剂SEED、抗氧剂DSTP和抗氧剂DLTDP中二种或三种的混合物。

6.根据权利要求1所述的一种改进流动性的ABS／PVC组合物，其特征在于，所述复合加工润滑剂包括G31润滑剂和乙撑双硬脂酸酰胺，所述G31润滑剂和乙撑双硬脂酸酰胺的重量份数比为任意比例。

7.如权利要求1所述的一种改进流动性的ABS／PVC组合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，将相应重量份数的PVC树脂和热稳定剂依次加入高速混合机内，然后搅拌并升温至65℃以上，加入相应重量份数的复合加工润滑剂，搅拌至85-90℃后加入相应重量份数的增韧剂，搅拌至115-120℃后，放料至冷却搅拌机内冷却至45℃以下；

步骤二，将相应重量份数的ABS树脂、溴系阻燃剂、锑系辅助阻燃剂、流动改进剂和抗氧化剂依次加入冷却搅拌机内，搅拌均匀，放料，得到混合料；

步骤三，将混合料加入双螺杆挤出机的料斗内，在加工温度为160℃-170℃下，熔融挤出，牵条，切粒，得到改进流动性的ABS／PVC组合物。