[发明专利]一种聚氯乙烯复合材料及其制备工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种聚氯乙烯复合材料及其制备工艺，属于电缆料技术领域。

背景技术

聚氯乙烯(PVC)是一种产量较大、价格低廉且性能优良的通用塑料，在医用、化工、电器、装饰等领域得到广泛应用。

聚氯乙烯具有良好的综合力学性能、阻燃、耐化学腐蚀性等特点，可以添加不同的增塑剂，满足不同要求。但是聚氯乙烯制品存在抗冲击性和耐热性差的缺点，从而在一定程度上制约了聚氯乙烯制品的应用范围。

聚氯乙烯复合材料因配料的不同，选择与制作种类繁多，质量差距较大，通常选用增塑剂、润滑剂、填充剂等辅助材料，配合其他加工助剂、硫化剂等制作而成。普通的聚氯乙烯复合材料对使用环境的变化具有较高敏感性，无法很好地作为防护用途。

针对传统聚氯乙烯复合材料不能很好适应使用环境的缺点，公开号105924729A公开了一种提高阻燃性能和力学性能的电缆材料。然而，提高阻燃性能和力学性能并不能使材料使用复杂多变的使用环境。

发明内容

针对上述存在的问题，本发明提供一种耐油、耐高温、耐高压、阻燃的聚氯乙烯复合材料。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种聚氯乙烯复合材料，所述的聚氯乙烯复合材料由如下成分及其重量份数组成：聚氯乙烯80-120份、丁腈橡胶3-8份、增塑剂50-70份、润滑剂2-8份、阻燃剂10-30份、橡胶硫化促进剂3-5份、辅助助剂10-30份、四氟乙烯共聚物3-5份。

在现有的聚氯乙烯复合材料配比中，通常使用单一的增塑剂来改良产品性能，且用量较少，产品的柔韧性不足，对产品的切削加工费时费力，增加了成本。本发明复合材料中的增塑剂与主要材料聚氯乙烯的含量接近1:2，大幅度提高增塑剂的用量使产品具有良好的柔韧性能，极易满足不同规格的产品加工。辅助助剂能有效调节复合材料的刚性、韧性、光洁度以及弯曲强度，改善其加工性能和流变性能，影响复合材料的耐热稳定性，具有填充及增强韧性的作用。联合橡胶硫化促进剂改善材料加工时易分解、流动性差、冲击强度低、耐候性差等问题。阻燃剂不再是单一的有机阻燃剂或无机阻燃剂，而是两者的有机结合，协同增强阻燃性能。而在耐油性能上，添加少量丁腈橡胶即可达到较佳效果。四氟乙烯共聚物无色、无味、惰性大，能改善产品的耐刮擦性能以及耐磨性。

作为优选，在聚氯乙烯复合材料中，增塑剂包括偏苯三酸三辛酯(TOTM增塑剂)10-15份和聚己二酸丙二醇酯(KW27聚酯)40-50份。两种增塑剂的混合使用可以协同作用来提高产品的韧性。同时，两种增塑剂的按比例混用，可以较好的发挥单种增塑剂的性能。

作为优选，在聚氯乙烯复合材料中，润滑剂包括大豆油2-5份、硬脂酸钙0.1-0.3份、聚乙烯蜡0.6-1份。多种润滑剂的联合使用，不仅发挥出单个润滑剂的作用，同时弥补单个润滑剂不能使其他材料充分流动的缺陷。

作为优选，在聚氯乙烯复合材料中，阻燃剂包括八溴醚10-20份、三氧化二锑2-5份，两者的比例为3-6:1。联合使用基体阻燃剂和添加阻燃剂能进一步提高产品的耐火特性。

作为优选，在聚氯乙烯复合材料中，所述的辅助助剂包括填料、颜料、抗氧剂、改性抗冲剂。其中填料包括高岭土10-20份和碳酸钙3-8份，颜料包括碳黑1-3份、钛白粉0.3-1份，改性抗冲击为甲基丙烯酸甲酯1-2份。碳酸钙作为纳米活性轻质碳酸钙，具有填充及增强产品韧性的作用。

作为优选，在聚氯乙烯复合材料中，还包括1-15份的石英纤维。石英纤维材料本身具有耐热、耐腐蚀和柔软性，复合材料中加入石英纤维后，其在高温下强度保持率高、尺寸稳定、化学稳定性、透光性及电绝缘性好。

本发明在合理选用材料配比的同时还提供了另一种技术方案：

一种聚氯乙烯复合材料的制备工艺，所述的方法包括如下步骤：

(1)配料：按上述聚氯乙烯复合材料的成分及其重量份数称取原料；

(2)机炼：先将聚氯乙烯、增塑剂和辅助助剂放入密炼机中，形成混料1待用，再将余下材料放入密炼机中，形成混料2待用，最后将混料1和混料2共同置于密炼机中，形成混料3；

(3)挤出成型：将混料3放入挤出机中挤出造粒，然后送入成型机中获得成品。