CN116162313B - 一种聚氯乙烯组合物及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明属于高分子材料技术领域,具体涉及一种聚氯乙烯组合物及其制备方法和应用。所述聚氯乙烯组合物,包括以下重量份计的组分:聚氯乙烯树脂80~150份、ABS树脂40~60份、稳定剂2~5份、助剂1~5份、硅油1~5份、增韧剂5~10份、润滑剂1~5份;所述助剂为氮化硼,其中氮和硼的含量占助剂总质量的98%以上。本发明制得的聚氯乙烯组合物具有较好的韧性,能够有效防止打螺丝开裂,同时具有的良好导热性能可以在不影响材料其他主要力学性能的情况下,保证了打螺丝性能的优异性,极大地满足了使用者的要求。
Description
技术领域
本发明属于高分子材料技术领域,具体涉及一种聚氯乙烯组合物及其制备方法和应用。
背景技术
现有技术较少提及PVC合金打螺丝滑牙问题,主要原因是不同厂家的螺丝柱结构,螺丝钉尺寸等参数不尽相同。现有技术中PC、ABS等其他材料改善打螺丝滑牙问题,主要通过提高弯曲模量改善,但经过实验分析,仅提高弯曲模量并无法完全解决制得产品打螺丝时存在的滑牙问题,而其他提高材料导热系数的研究,暂未发现和打螺丝滑牙性能关联。
发明内容
本发明旨在提供一种聚氯乙烯组合物及其制备方法和应用。该聚氯乙烯组合物能够在实现高韧性、高导热性的同时提高具有的防螺丝柱滑牙性能,有效克服现有技术中聚氯乙烯材料存在的高韧性和低螺丝柱滑牙率无法兼顾的问题。
为了达到上述目的,本发明采用以下技术方案:一种聚氯乙烯组合物,包括以下重量份计的组分:聚氯乙烯树脂80~150份、ABS树脂40~60份、稳定剂2~5份、助剂1~5份、硅油1~5份、增韧剂5~10份、润滑剂1~5份;所述助剂为氮化硼,其中氮和硼的含量占助剂总质量的98%以上。所述氮化硼中氮和硼的含量可以用ICP-AES元素分析检测得到。
优选地,所述聚氯乙烯组合物,包括以下重量份计的组分:聚氯乙烯树脂100~120份、ABS树脂50~55份、稳定剂3~4份、助剂3~4份、硅油2~3份、增韧剂6~7份、润滑剂2~3份。
优选地,所述聚氯乙烯树脂的聚合度为400~700。所述聚氯乙烯树脂的聚合度通过凝胶渗透色谱法进行测定。
优选地,所述ABS树脂为丙烯腈含量为19~25%的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂。所述ABS树脂的丙烯腈(AN)含量通过红外定量法测量。
优选地,所述稳定剂为有机锡类稳定剂。更优选地,所述有机锡类稳定剂包括马来酸有机锡,硫醇甲基锡等,其中锡含量大于等于19%。
优选地,所述硅油为D50粒径在30~40μm的氧化铝填充的二甲基硅油。
优选地,所述增韧剂为氯化聚乙烯类增韧剂。更优选地,所述氯化聚乙烯类增韧剂包括甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物、氯化聚乙烯中的至少一种。
优选地,所述润滑剂为聚乙烯蜡类。
本发明在聚氯乙烯树脂中引入稳定剂、硅油和助剂组分,通过组分间的复配作用,大大加强了聚氯乙烯组合物的导热效果,并且硅油对金属与塑料界面间的摩擦有润滑效果,减少了总热量产生,而材料整体导热系数提高,使得热量在材料中快速传导,有更大表面积散热,局部温度不会过高,材料也不会过快受热变软,从而降低滑牙情况的发生概率。
一种所述聚氯乙烯组合物的制备方法,包括以下步骤:
将聚氯乙烯树脂(PVC)、ABS树脂、稳定剂、增韧剂、润滑剂、助剂混合,升温,加入硅油,冷却,挤出,造粒,制得聚氯乙烯组合物。
优选地,所述升温为将温度提升至110℃~130℃,所述冷却为将温度降低至70℃~90℃。
一种所述聚氯乙烯组合物在制备电子电气、安防产品中的应用。电子电气产品包括接线盒等。
与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
本发明通过各组分间的相互作用,使制得的聚氯乙烯组合物具有较好的韧性,能够有效防止打螺丝开裂,同时具有的良好导热性能可以在不影响材料其他主要力学性能的情况下,保证了打螺丝不滑牙性能的优异性,极大地满足了使用者的要求。
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。
下述实施例和对比例中,所使用的实验方法如无特殊说明,均为常规方法,如无特别说明,润滑剂为通过市售获得,且平行实验中使用的是相同的润滑剂。
实施例及对比例所用原料说明见表1。
表1
实施例1-11和对比例1-9
实施例1-11和对比例1-9的聚氯乙烯组合物,组分、重量份如表2和表3所示。
实施例1-11和对比例1-9的聚氯乙烯组合物的制备方法包括如下步骤:
将聚氯乙烯树脂、ABS树脂、稳定剂、增韧剂、润滑剂、助剂混合,将温度提升至120℃,加入硅油,混合,将温度降低至80℃,挤出,造粒,制得聚氯乙烯组合物。
表2实施例中组分用量(重量份)
表3对比例中组分用量(重量份)
性能测试
将实施例1-11及对比例1-9制备的聚氯乙烯组合物进行相关性能测试,测试方法和标准如下所述,实验结果如表4所示。
(1)导热率测试:采用ASTM-E1461标准,设备为:德国耐驰氙灯导热仪器LFA467。
(2)韧性测试:采用ASTM D256标准,3.2mm厚度片测试。
(3)弯曲模量测试:采用ASTM D790标准,3.2mm厚度片测试。
(4)打螺丝测试:打螺丝测试所用螺丝刀为:深测牌空转式扭力螺丝起子。
将实施例1~11与对比例1~9的聚氯乙烯组合物制备为ASTM规定的6-32螺丝,机牙螺丝外径3.5mm,螺纹有效长度15mm;本实验所使用的打螺丝所用垫片尺寸为:厚度1.2mm,外径11.2mm。
表4性能测试结果
从表4中的数据可以得知,本发明实施例制得的聚氯乙烯组合物具有较好的韧性、弯曲模量等力学性能以及具有较高的导热率,同时能够有效克服打螺丝存在的滑牙问题,其中韧性能够实现600~650J/m,弯曲模量可以保护在2400~2501MPa,导热率可以实现0.50~0.60W/Mk,打螺丝滑牙情况可以控制在0/8~3/8个的范围内。
对比例1中只加入的单一的聚氯乙烯树脂、对比例2中加入的ABS树脂的量过少,制得材料的韧性会受到较大的影响,材料很容易发脆,且打螺丝容易滑牙;对比例3中不加入稳定剂、对比例4中不加入助剂均会严重影响聚氯乙烯组合物的塑化情况,塑化不良会进一步导致韧性降低,使其无法满足打螺丝的要求,其中对比例3缺少稳定剂组分,还会严重影响聚氯乙烯组合物的弯曲模量;对比例5中加入的助剂的氮和硼含量过低,使聚氯乙烯组合物具有的导热率较低,提高了螺丝滑牙的可能性;对比例6不加入硅油,聚氯乙烯组合物所具有的导热性能明显下降,同时制得的金属螺丝打螺丝滑牙情况高达8/8个;对比例7加入的硅油的量过多,导致聚氯乙烯组合物整体刚性大幅下降,具有的弯曲模量只达到了1550MPa,制得的金属螺丝在固定扭力下很容易发生滑牙情况,打螺丝滑牙情况达到了8/8个;
对比例8中加入的助剂的重量份过多,体系强度会大幅下降,弯曲模量下降明显,同时稳定剂过多容易析出,不利于聚氯乙烯组合物稳定;对比例9中加入的稳定剂的重量份过多,会导致材料过塑化,材料性能大幅下降,不利于性能稳定,制得的聚氯乙烯组合物所具有的打螺丝滑牙情况明显高于实施例。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效,而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下,对上述实施例进行修饰或改变。因此,举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变,仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (10)
1.一种聚氯乙烯组合物,其特征在于,包括以下重量份计的组分:聚氯乙烯树脂80~150份、ABS树脂40~60份、稳定剂2~5份、助剂1~5份、硅油1~5份、增韧剂5~10份、润滑剂1~5份;所述助剂为氮化硼,其中氮和硼的含量占助剂总质量的98%以上。
2.如权利要求1所述聚氯乙烯组合物,其特征在于,包括以下重量份计的组分:聚氯乙烯树脂100~120份、ABS树脂50~55份、稳定剂3~4份、助剂3~4份、硅油2~3份、增韧剂6~7份、润滑剂2~3份。
3.如权利要求1所述聚氯乙烯组合物,其特征在于,所述聚氯乙烯树脂的聚合度为400~700。
4.如权利要求1所述聚氯乙烯组合物,其特征在于,所述ABS树脂为丙烯腈含量为19~25%的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂。
5.如权利要求1所述聚氯乙烯组合物,其特征在于,所述稳定剂为有机锡类稳定剂。
6.如权利要求1所述聚氯乙烯组合物,其特征在于,所述增韧剂为氯化聚乙烯类增韧剂。
7.如权利要求1所述聚氯乙烯组合物,其特征在于,所述润滑剂为聚乙烯蜡类。
8.一种如权利要求1~7任一所述聚氯乙烯组合物的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
将聚氯乙烯树脂、ABS树脂、稳定剂、增韧剂、润滑剂、助剂混合,升温,加入硅油,冷却,挤出,造粒,制得聚氯乙烯组合物。
9.如权利要求8所述制备方法,其特征在于,所述升温为将温度提升至110℃~130℃,所述冷却为将温度降低至70℃~90℃。
10.一种如权利要求1~7任一所述聚氯乙烯组合物在制备电子电气、安防产品中的应用。
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PB01 | Publication | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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