CN112812458A - 一种符合tco要求的环保聚氯乙烯材料及其制备工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电缆材料技术领域，具体为一种符合TCO要求的环保聚氯乙烯材料及其制备工艺，包括以下重量份数的原料：PVC粉45‑55份；填充剂15‑35份；稳定剂2‑4份；无锑阻燃剂2‑4份；加工助剂1‑3份；可塑剂15‑30份。本发明通过PVC树脂型号和配比、可塑剂、填充剂及稳定剂的优选，从而获得了物理性能和阻燃性能优异，并且不含偏苯三酸三辛酯的聚氯乙烯，环保符合TCO最新要求，成本优异，加工方便，组成原料配方合理,植物油增塑剂不仅增塑效果、耐抽出性、热稳定性良好，而且还有很好的阻燃性，具有好的市场前景。
Description
技术领域
本发明涉及电缆材料技术领域，具体为一种符合TCO要求的环保聚氯乙烯材料及其制备工艺。
背景技术
DELL、惠普、联想笔记本电脑厂商要求PVC需要符合TCO要求，按照TCO要求PVC不能再使用TOTM。TOTM增塑剂是一种耐热和耐久型主增塑剂，兼具聚酯增塑剂和单体增塑剂的优点，增塑效率和加工性能与邻苯二甲酸酯类增塑剂相近；相容性、塑化性能、低温性能较聚酯增塑剂优，电性能优良,但耐油性略差；动物实验表明TOTM在代谢的过程中会积累在组织中，产品中TOTM的溶出量对人体是有所影响的，特别是对一些新生儿，怀孕或哺乳妇女等高敏感群体。因为TOTM的危害性，TCO要求不再使用TOTM。
发明内容
本发明的目的在于提供一种符合TCO要求的环保聚氯乙烯材料及其制备工艺，以解决上述背景技术中提出环保聚氯乙烯材料采用的TOTM的危害性，TCO要求不再使用TOTM的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种符合TCO要求的环保聚氯乙烯材料，包括以下重量份数的原料：PVC粉45-55份；填充剂15-35份；稳定剂2-4份；无锑阻燃剂2-4份；加工助剂1-3份；可塑剂15-30份。
作为优选，包括以下重量份数的原料：PVC粉55份；填充剂25份；稳定剂4份；无锑阻燃剂3份；加工助剂2份；可塑剂30份。
作为优选，包括以下重量份数的原料：PVC粉50份；填充剂30份；稳定剂3份；无锑阻燃剂3份；加工助剂3份；可塑剂20份。
作为优选，包括以下重量份数的原料：PVC粉45份；填充剂35份；稳定剂2份；无锑阻燃剂3份；加工助剂2份；可塑剂25份。
作为优选，所述PVC粉为聚氯乙烯树脂，且聚氯乙烯树脂聚合度为1000-1300。
作为优选，所述填充剂为碳酸钙、高岭土、氢氧化镁的两种或多种复配。
作为优选，所述稳定剂为钙锌稳定剂，所述无锑阻燃剂为蒙脱土、氢氧化镁、氢氧化铝、硼酸锌、磷氮阻燃剂复配。
作为优选，所述加工助剂为PE蜡、硅酮粉、PA-20的一种或多种混合物。
作为优选，所述可塑剂为二乙酰环氧植物油甘油酯或ESBO。
另一方面，本发明还提供一种符合TCO要求的环保聚氯乙烯材料的制备工艺，包括上述符合TCO要求的环保聚氯乙烯材料，包括以下步骤：依次将PVC粉、填充剂、阻燃剂、加工助剂、稳定剂、可塑剂加入高速混炼机中，然后开始混炼，混炼至料温为150-170℃时出料送入冷却锅散热，经双螺杆挤出机挤出造粒、冷却，制得产品。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本符合TCO要求的环保聚氯乙烯材料及其制备工艺中，通过PVC树脂型号和配比、可塑剂、填充剂及稳定剂的优选，从而获得了物理性能和阻燃性能优异，并且不含偏苯三酸三辛酯的聚氯乙烯，环保符合TCO最新要求，成本优异，加工方便，组成原料配方合理,植物油增塑剂不仅增塑效果、耐抽出性、热稳定性良好，而且还有很好的阻燃性，具有好的市场前景。
2、本符合TCO要求的环保聚氯乙烯材料及其制备工艺中，植物油增塑剂采用的二乙酰环氧植物油甘油酯与PVC之间的相容性较好,随着二乙酰环氧植物油甘油酯份数的增加,体系的Tg不断下降,当二乙酰环氧植物油甘油酯添加量为50phr时,Tg由纯PVC树脂的80℃降到-20℃；力学性达到GB8815-2008对PVC电缆料要求拉伸强度大于15MPa,断裂伸长率高于150％的指标。使用偏苯三酸三辛酯与二乙酰环氧植物油甘油酯进行比较研究，研究表明：无论是单独使用二乙酰环氧植物油甘油酯、偏苯三酸三辛酯,还是两者共用,PVC树脂的拉伸强度变化范围都17.3-19.5MPa,断裂伸长率在400％左右,且单独使用二乙酰环氧植物油甘油酯的拉伸强度比单独使用偏苯三酸三辛酯更高。二乙酰环氧植物油甘油酯和偏苯三酸三辛酯增塑的PVC均具有良好热稳定性,相比而言偏苯三酸三辛酯的热稳定性更优异。二乙酰环氧植物油甘油酯和偏苯三酸三辛酯在PVC中均表现出良好的耐抽出性、耐高低温性析出性。其中,耐高低温析出性偏苯三酸三辛酯表现更佳,而二乙酰环氧植物油甘油酯耐正己烷抽出性更优异。综上,选用二乙酰环氧植物油甘油酯可替代或部分替代偏苯三酸三辛酯在PVC电缆料中进行应用。综上,二乙酰环氧植物油甘油酯是塑化效率高、耐久性好的新型环保绿色增塑剂,其在PVC中的应用意义在于替代常规有毒有害的增塑剂,具有广阔的开发应用前景。
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、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供以下技术方案：
实施例1
一种符合TCO要求的环保聚氯乙烯材料，包括以下重量份数的原料：PVC粉55份；填充剂25份；稳定剂4份；无锑阻燃剂3份；加工助剂2份；可塑剂30份。
具体的，PVC粉为聚氯乙烯树脂，且聚氯乙烯树脂聚合度为1000，填充剂为高岭土和氢氧化镁的混合物。
进一步的，稳定剂为钙锌稳定剂，无锑阻燃剂为蒙脱土、氢氧化镁、氢氧化铝、硼酸锌、磷氮阻燃剂复配。
此外，加工助剂为硅酮粉和PA-20的混合物，可塑剂为二乙酰环氧植物油甘油酯。
本实施例中的符合TCO要求的环保聚氯乙烯材料的制备工艺，包括以下步骤：依次将PVC粉、填充剂、阻燃剂、加工助剂、稳定剂、可塑剂加入高速混炼机中，然后开始混炼，混炼至料温为170℃时出料送入冷却锅散热，经双螺杆挤出机挤出造粒、冷却，制得产品。
实施例2
一种符合TCO要求的环保聚氯乙烯材料，包括以下重量份数的原料：PVC粉50份；填充剂30份；稳定剂3份；无锑阻燃剂3份；加工助剂3份；可塑剂20份。
具体的，PVC粉为聚氯乙烯树脂，且聚氯乙烯树脂聚合度为130，填充剂为碳酸钙和高岭土的混合物。
进一步的，稳定剂为钙锌稳定剂，无锑阻燃剂为蒙脱土、氢氧化镁、氢氧化铝、硼酸锌、磷氮阻燃剂复配。
此外，加工助剂为PE蜡，可塑剂为二乙酰环氧植物油甘油酯。
本实施例中的符合TCO要求的环保聚氯乙烯材料的制备工艺，包括以下步骤：依次将PVC粉、填充剂、阻燃剂、加工助剂、稳定剂、可塑剂加入高速混炼机中，然后开始混炼，混炼至料温为160℃时出料送入冷却锅散热，经双螺杆挤出机挤出造粒、冷却，制得产品。
实施例3
一种符合TCO要求的环保聚氯乙烯材料，包括以下重量份数的原料：PVC粉45份；填充剂35份；稳定剂2份；无锑阻燃剂3份；加工助剂2份；可塑剂25份。
具体的，PVC粉为聚氯乙烯树脂，且聚氯乙烯树脂聚合度为1200，填充剂为碳酸钙、高岭土、氢氧化镁复配混合物。
进一步的，稳定剂为钙锌稳定剂，无锑阻燃剂为蒙脱土、氢氧化镁、氢氧化铝、硼酸锌、磷氮阻燃剂复配。
此外，加工助剂为PE蜡、硅酮粉、PA-20的混合物，可塑剂为二乙酰环氧植物油甘油酯。
本实施例中的符合TCO要求的环保聚氯乙烯材料的制备工艺，包括以下步骤：依次将PVC粉、填充剂、阻燃剂、加工助剂、稳定剂、可塑剂加入高速混炼机中，然后开始混炼，混炼至料温为150℃时出料送入冷却锅散热，经双螺杆挤出机挤出造粒、冷却，制得产品。
将本发明三个实施例中制备的符合TCO要求的环保聚氯乙烯材料性能测试如下表所示：
本发明的符合TCO要求的环保聚氯乙烯材料及其制备工艺，组成原料配方合理,植物油增塑剂不仅增塑效果、耐抽出性、热稳定性良好，而且还有很好的阻燃性，具有好的市场前景。植物油增塑剂采用的二乙酰环氧植物油甘油酯与PVC之间的相容性较好,随着二乙酰环氧植物油甘油酯份数的增加,体系的Tg不断下降,当二乙酰环氧植物油甘油酯添加量为50phr时,Tg由纯PVC树脂的80℃降到-20℃；力学性达到GB8815-2008对PVC电缆料要求拉伸强度大于15MPa,断裂伸长率高于150％的指标。使用偏苯三酸三辛酯与二乙酰环氧植物油甘油酯进行比较研究，研究表明：无论是单独使用二乙酰环氧植物油甘油酯、偏苯三酸三辛酯,还是两者共用,PVC树脂的拉伸强度变化范围都17.3-19.5MPa,断裂伸长率在400％左右,且单独使用二乙酰环氧植物油甘油酯的拉伸强度比单独使用偏苯三酸三辛酯更高。二乙酰环氧植物油甘油酯和偏苯三酸三辛酯增塑的PVC均具有良好热稳定性,相比而言偏苯三酸三辛酯的热稳定性更优异。二乙酰环氧植物油甘油酯和偏苯三酸三辛酯在PVC中均表现出良好的耐抽出性、耐高低温性析出性。其中,耐高低温析出性偏苯三酸三辛酯表现更佳,而二乙酰环氧植物油甘油酯耐正己烷抽出性更优异。综上,选用二乙酰环氧植物油甘油酯可替代或部分替代偏苯三酸三辛酯在PVC电缆料中进行应用。综上,二乙酰环氧植物油甘油酯是塑化效率高、耐久性好的新型环保绿色增塑剂,其在PVC中的应用意义在于替代常规有毒有害的增塑剂,具有广阔的开发应用前景，通过PVC树脂型号和配比、可塑剂、填充剂及稳定剂的优选，从而获得了物理性能和阻燃性能优异，并且不含偏苯三酸三辛酯的聚氯乙烯，环保符合TCO最新要求，成本优异，加工方便。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (10)
1.一种符合TCO要求的环保聚氯乙烯材料，其特征在于：包括以下重量份数的原料：PVC粉45-55份；填充剂15-35份；稳定剂2-4份；无锑阻燃剂2-4份；加工助剂1-3份；可塑剂15-30份。
2.根据权利要求1所述的符合TCO要求的环保聚氯乙烯材料，其特征在于：包括以下重量份数的原料：PVC粉55份；填充剂25份；稳定剂4份；无锑阻燃剂3份；加工助剂2份；可塑剂30份。
3.根据权利要求1所述的符合TCO要求的环保聚氯乙烯材料，其特征在于：包括以下重量份数的原料：PVC粉50份；填充剂30份；稳定剂3份；无锑阻燃剂3份；加工助剂3份；可塑剂20份。
4.根据权利要求1所述的符合TCO要求的环保聚氯乙烯材料，其特征在于：包括以下重量份数的原料：PVC粉45份；填充剂35份；稳定剂2份；无锑阻燃剂3份；加工助剂2份；可塑剂25份。
5.根据权利要求1-4任意一项所述的符合TCO要求的环保聚氯乙烯材料，其特征在于：所述PVC粉为聚氯乙烯树脂，且聚氯乙烯树脂聚合度为1000-1300。
6.根据权利要求1-4任意一项所述的符合TCO要求的环保聚氯乙烯材料，其特征在于：所述填充剂为碳酸钙、高岭土、氢氧化镁的两种或多种复配。
7.根据权利要求1-4任意一项所述的符合TCO要求的环保聚氯乙烯材料，其特征在于：所述稳定剂为钙锌稳定剂，所述无锑阻燃剂为蒙脱土、氢氧化镁、氢氧化铝、硼酸锌、磷氮阻燃剂复配。
8.根据权利要求1-4任意一项所述的符合TCO要求的环保聚氯乙烯材料，其特征在于：所述加工助剂为PE蜡、硅酮粉、PA-20的一种或多种混合物。
9.根据权利要求1-4任意一项所述的符合TCO要求的环保聚氯乙烯材料，其特征在于：所述可塑剂为二乙酰环氧植物油甘油酯或ESBO。
10.一种符合TCO要求的环保聚氯乙烯材料的制备工艺，包括权利要求1-9任意一项所述符合TCO要求的环保聚氯乙烯材料，其特征在于：包括以下步骤：依次将PVC粉、填充剂、阻燃剂、加工助剂、稳定剂、可塑剂加入高速混炼机中，然后开始混炼，混炼至料温为150-170℃时出料送入冷却锅散热，经双螺杆挤出机挤出造粒、冷却，制得产品。
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| CN107236207A (zh) * | 2017-05-27 | 2017-10-10 | 佛山龙塑工业塑胶有限公司 | 一种pvc薄膜及其制备方法 |
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