[发明专利]低气味环保型聚氯乙烯复合材料

说明书

本发明涉及到高分子材料领域，具体涉及到低气味环保型聚氯乙烯复合材料。一种低气味环保型聚氯乙烯复合材料，以重量份计，至少包括如下组分：聚氯乙烯树脂80～110；氯化聚乙烯4～12；丁醚化脲醛树脂8～20；增塑剂15～40；苯酰肼衍生物4～10；润滑剂0.1～0.8；阻燃剂0.5～3；蛭石粉1～3；蒙脱土1～3；所述聚氯乙烯树脂的重均分子量为6万～12万；所述增塑剂为柠檬酸酯类增塑剂；所述润滑剂为脂肪酸或金属皂类润滑剂。

技术领域

本发明涉及到高分子材料领域，具体涉及到低气味环保型聚氯乙烯复合材料。

技术背景

聚氯乙烯树脂(Polyvinyl Chloride，简称PVC)是世界上最早实现工业化的合成树脂之一。因其性能优良、价格低廉、原料来源广泛等优点而受到广泛关注并得到迅猛发展。聚氯乙烯是三十年代初实现工业化的，从三十年代起，在很长的时间里，聚氯乙烯产量一直在世界塑料用量中占居第一位。六十年代后期，聚乙烯取代了聚氯乙烯。如今聚氯乙烯塑料虽退居第二位，但产量仍占塑料总产量的四分之一以上。与其他高分子材料相比，因为聚氯乙烯是以氯乙烯(Vinyl Chloride)为单体聚合而成的，所以具有很高的氯含量，从而大大减小了聚氯乙烯对石油、天然气的依赖性，并赋予了聚氯乙烯很多优良的性能，如电绝缘性、耐磨性、阻燃性及化学稳定性等。由于聚氯乙烯树脂在加工过程中可以通过加入添加剂或者其它方法生产出各式各样的塑料制品，而被广泛的应用于建筑、汽车、电缆及包装材料等领域。虽然，聚氯乙烯可以很好的固定很多工业产品生产中生成的有毒的氯，但是由于种种原因，对于聚氯乙烯的生产和使用存在一些争议，一些发达国家已经禁止部分增塑剂在儿童用聚氯乙烯产品中的使用。然而，对于发展中国家来说，经济的发展对于聚氯乙烯的依赖性则逐渐增强。因此，聚氯乙烯的产量和消耗量均快速增长，并且这种增长趋势将会持续很长一段时间。

聚氯乙烯是采用悬浮、乳液、溶液或本体聚合等方法将氯乙烯单体聚合而成的一种无定形热塑性聚合物，而且聚合条件的变化影响着聚氯乙烯的结晶度、分子量及软化点等性质。聚氯乙烯分子链中的氯原子极性较强，因此分子间的作用力较大，从而使得聚氯乙烯制品的力学性能、硬度及刚性较好。总的来说，聚氯乙烯还有如下优点：(1)稳定的理化性质：聚氯乙烯对绝大多数的酸(除浓度在50％以上硝酸、发烟硫酸等之外)具有耐腐蚀性，可以溶于少量有机溶剂，如苯、四氢呋喃、酯类等；(2)阻燃性：聚氯乙烯最大的特点就是有阻燃性，极限氧指数在40％以上，因此被广泛应用于防火设备。但是，聚氯乙烯在燃烧时会释放出一些有毒气体，如氯化氢、二噁英等。(3)耐磨性能：聚氯乙烯的耐磨性较好，在室温下的耐磨性能强于硫化橡胶。

然而，聚氯乙烯尚存一些缺陷，如(1)聚氯乙烯对光、热的稳定性较差：聚氯乙烯中的不稳定基团氯原子在受到碱、热、光等条件作用时容易释放氯化氢而形成共轭结构，进而引起材料发生颜色上的变化，并降低聚氯乙烯的柔性，使之变脆。聚氯乙烯的软化点在75℃～85℃，脆化点-50℃～-60℃之间。当温度达到100℃左右时，聚氯乙烯微量分解，在180℃左右则分解加速，250℃左右时则分解最快。(2)韧性差：聚氯乙烯为由极性分子组成的材料，分子活动能力差。根据Vincent关于聚合物脆性—韧性断裂行为的表征，聚氯乙烯属于脆硬材料，韧性较差，在受到外力作用时容易碎裂，使其产品对于使用温度有一定的限制；硬质聚氯乙烯的使用温度下限是零下30度，软质聚氯乙烯的使用下限则是零下15度，低于下限温度时更容易发生断裂。(3)加工性差：聚氯乙烯熔点较高，但加热温度过高又会导致其含有的结晶分解，导致性能下降，因此加工时的温度需保证晶体不分解，但此时粘度很大，流动性差，容易堵塞。(4)增塑剂迁移：软质聚氯乙烯材料所用的增塑剂普遍为小分子增塑剂，在加工和使用的过程中易发生迁移、挥发、溶解，使增塑剂的含量不断下降，造成材料变脆，影响性能。同时，由于一些增塑剂以及增塑剂分解产生的小分子有机物具有毒性，导致有些聚氯乙烯材料有难闻的气味，对环境会造成一定的污染。基于开发满足特殊性能要求的聚氯乙烯产品、提高聚氯乙烯固有的特性、改善本身尚存的缺陷，需要对聚氯乙烯聚合物进行进一步改性。

发明内容