[发明专利]一种抗静电低烟阻燃PVC-ABS复合材料及其制备方法

说明书

 

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，具体地说是一种抗静电低烟阻燃PVC-ABS复合材料及其制备方法。

背景技术

聚氯乙烯(PVC)具有高强度、易着色、低成本的优点，在建筑材料、交通运输、电子设备等等行业得到广泛的应用。但是其加工性能差，缺口冲击强度和热变形温度低，脆性大，使它的应用受到很大的限制。PVC-ABS共混体系是一种亚微观多相均质体系，这使得PVC-ABS合金综合了PVC和ABS两者的优点，不但保持了PVC所固有的阻燃性、高刚性、耐化学品性等，还大大提高了其冲击缺口冲击强度、维卡及负荷变形温度、加工流动性等，与常用的工程塑料如阻燃ABS、PC、PC/ABS、PPO等相比，有极高的性价比，应用范围广，前景十分看好。ABS树脂（丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物，ABS是Acrylonitrile Butadiene Styrene的首字母缩写）是一种强度高、韧性好、易于加工成型的热塑型高分子材料 。

但是PVC在火灾燃烧时候产生大量黑烟和有害气体，造成二次污染，影响逃生及救援，严重危及人们的生命财产安全。并且由于分子结构决定其为电的不良导体，在加工和使用过程中容易积累静电荷，当静电积累到一定程度，静电会造成材料吸尘，以及造成材料破坏，还可能产生静电火花放电，引起化工产品库等爆炸起火，造成重大人身事故。因此对PVC抑烟阻燃及抗静电技术的研究和应用正日益重视。

发明内容

    本发明的目的在于提供一种抗静电、低烟阻燃PVC-ABS复合材料及其制备方法。该方法采用适当的抗静电剂及抑烟剂与PVC-ABS熔融共混，从而改善材料的抗静电性，降低燃烧时烟释放量。本发明实施过程简便，易于操作，得到的产品可广泛应用于家用电器、电子行业等领域。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种抗静电低烟阻燃PVC-ABS复合材料，其特征在于：其组分及重量份数分别为：

PVC树脂            20~80份

ABS树脂            10~70份

增容剂              1~25份

抗静电剂            5~15份

抑烟阻燃剂          1.5~10份

稳定剂              1~6份

加工助剂            2~10份

    助剂               0~8份。

本发明中，所述增容剂为苯乙烯-丙烯腈共聚物、丙烯酸酯类共聚物、甲基丙烯酸-丁二烯-苯乙烯共聚物中的任意一种或几种混合物。所述抗静电剂为粉末状非离子型抗静电剂或阴离子型抗静电剂；作为一种优选方案，所述非离子型抗静电剂优选为具有粉末状聚醚酰胺结构或聚醚酯酰胺结构的非离子型抗静电剂；作为一种优选方案，所述阴离子型抗静电剂优选为具有粉末状烷基磺酸盐、磷酸衍生物、二硫代氨基甲酸碱金属盐或者烷基硫酸盐中的任意一种或者几种的混合物。

所述抑烟阻燃剂为纳米ZnO、纳米CaCO₃、锡酸锌、硼酸锌、草酸铜或无机氢氧化物的任意一种或几种的混合物。所述稳定剂为钙锌稳定剂或有机锡稳定剂。所述加工助剂为丙烯酸酯类共聚物、聚乙烯蜡、氧化聚乙烯蜡或聚脂肪酸酯的任意一种或几种的混合物。

本发明中，还可以加入助剂，所述助剂是钛酸酯类偶联剂、颜料。

一种抗静电低烟阻燃PVC-ABS复合材料的制备方法，由以下步骤组成：

(1)将原料按比例称量混合，在60-80℃干燥2~4小时后置于高速混合机中高速共混3~10分钟，加入挤出机中挤出造粒，制成母料；所述原料组分及重量份数为： ABS树脂10~70份、抗静电剂5~15份、抑烟阻燃剂1.5~10份、加工助剂2~10份、助剂0~8份；

(2)将PVC树脂20~80份、增容剂1~25份、稳定剂1~6份与所得母料混合，在高速混合机中混合3~10分钟，在150~200℃再通过双螺杆挤出机混炼，通过拉冷条水冷造粒，得到PVC-ABS复合材料。

本发明首先致力于体系相容性的改善，通过对相容剂体系与其他助剂体系的设计及优化，实现了占20~80份的PVC树脂与占10~70份的ABS树脂相容。本发明通过测试PVC-ABS复合材料的冲击强度，冲击断面SEM分析，DSC测试等方法对体系相容性进行表征。所选定相容剂促进了PVC和ABS大分子链段的相互渗透及扩散，使相界面趋于模糊，确保材料力学性能。

与现有技术相比，本发明具有如下突出特点和显著优点：