專利名稱：：一種聚丙烯腈-丁二烯-苯乙烯/聚氯乙烯聚合材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及高分子材料
技術(shù)領(lǐng)域：
，尤其涉及一種聚丙烯腈-丁二烯-苯乙烯/聚氯乙烯聚合材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
：聚氯乙烯(polyvinylchloride,簡(jiǎn)稱PVC)塑料具有剛性好、強(qiáng)度高、阻燃、耐腐蝕、電氣絕緣性好以及軟硬可調(diào)等優(yōu)點(diǎn)，但其加工性能差，缺口沖擊強(qiáng)度和熱變形溫度低，脆性大，因此PVC塑料很難代替工程塑料，這使它的應(yīng)用受到很大的限制。聚丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(Acrylonitrile-Butadiene-Styrene，簡(jiǎn)稱ABS)樹脂具有良好的綜合性能，在較寬的溫度范圍內(nèi)具有較高的沖擊強(qiáng)度與表面強(qiáng)度，熱變形溫度高，尺寸穩(wěn)定性好，具有一定的化學(xué)穩(wěn)定性，但耐候性與耐熱性較差、易燃、且價(jià)格也較高。因此，需要一種ABS/PVC聚合材料，其可具有ABS樹脂耐沖擊、耐低溫、易于成型加工等優(yōu)點(diǎn)，又具有PVC的阻燃性和耐腐蝕的優(yōu)良性能。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的ABS和PVC各自具有的缺陷，提供一種ABS/PVC聚合材料，其可具有ABS樹脂耐沖擊、耐低溫、易于成型加工等優(yōu)點(diǎn)，又具有PVC的阻燃性和耐腐蝕的優(yōu)良性能。本發(fā)明解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是構(gòu)造一種聚丙烯腈_丁二烯_苯乙烯/聚氯乙烯聚合材料，由以下重量份數(shù)的原料制成聚氯乙烯2080;聚丙烯腈-丁—二烯-苯乙條870;相容劑13熱穩(wěn)定劑35;潤(rùn)滑劑14;抗氧劑0.20.6;助劑25。構(gòu)造另一;種聚丙烯腈-丁二烯-苯乙烯/聚氯乙烯聚合材料，由以下重量份數(shù)的原料制成聚氯乙烯5080;聚丙烯腈-丁—二烯-苯乙條837;相容劑12熱穩(wěn)定劑3.55;潤(rùn)滑劑24;抗氧劑0.40.6;4助劑25。在本發(fā)明所述的聚丙烯腈_丁二烯_苯乙烯/聚氯乙烯聚合材料中，所述聚氯乙烯的聚合度為700-800;所述聚丙烯腈_丁二烯_苯乙烯為低粘度樹脂。在本發(fā)明所述的聚丙烯腈_丁二烯_苯乙烯/聚氯乙烯聚合材料中，所述相容劑為氯化聚乙烯或聚甲基丙烯酸甲酯_丁二烯_苯乙烯。在本發(fā)明所述的聚丙烯腈_丁二烯_苯乙烯/聚氯乙烯聚合材料中，所述穩(wěn)定劑為有機(jī)錫和環(huán)氧大豆油的復(fù)合體系，所述助劑包括加工助劑和/或紫外光吸收劑。在本發(fā)明所述的聚丙烯腈_丁二烯_苯乙烯/聚氯乙烯聚合材料中，所述潤(rùn)滑劑為內(nèi)潤(rùn)滑劑和外潤(rùn)滑劑的復(fù)合體系，其中所述內(nèi)潤(rùn)滑劑和外潤(rùn)滑劑的重量比為1:13!1。在本發(fā)明所述的聚丙烯腈_丁二烯_苯乙烯/聚氯乙烯聚合材料中，所述內(nèi)潤(rùn)滑劑為硬脂酸鈣，外潤(rùn)滑劑為聚乙烯蠟或褐煤酯蠟。在本發(fā)明所述的聚丙烯腈_丁二烯_苯乙烯/聚氯乙烯聚合材料中，所述抗氧劑為主抗氧劑和輔助抗氧劑的復(fù)合體系，主抗氧劑為受阻酚類抗氧劑，輔助抗氧劑為亞磷酸酯類抗氧劑。本發(fā)明解決其技術(shù)問題采用的又一技術(shù)方案是構(gòu)造一種制備聚丙烯腈-丁二烯_苯乙烯/聚氯乙烯聚合材料的方法，包括下列步驟a:將聚氯乙烯、熱穩(wěn)定齊U、相容齊IJ、抗氧化齊IJ、潤(rùn)滑劑和助劑置于高速混合機(jī)中于7(TC下混合58分鐘，冷卻到室溫后加入干燥的聚丙烯腈_丁二烯_苯乙烯中；b:將混合好的原料投入到雙螺桿擠出機(jī)的加料斗，經(jīng)熔融擠出，造粒；加工工藝如下雙螺桿擠出機(jī)一區(qū)溫度140-150。C，二區(qū)溫度150-160。C，三區(qū)溫度160-170°C，四區(qū)溫度170-175。C，機(jī)頭160-170。C，停留時(shí)間12min，壓力為10-20MPa。在本發(fā)明所述的制備方法中，還包括在9(TC鼓風(fēng)干燥聚丙烯腈_丁二烯_苯乙烯23小時(shí)的步驟。本發(fā)明制得的ABS/PVC聚合材料在具有阻燃性的同時(shí)，保持材料的韌性和其他各項(xiàng)物理力學(xué)性能優(yōu)異。本發(fā)明提出的一種ABS/PVC聚合材料的制備工藝簡(jiǎn)單、成本低。具體實(shí)施例方式ABS/PVC是聚氯乙烯和聚丙烯腈_丁二烯_苯乙烯的混合物，互相取長(zhǎng)補(bǔ)短，既改善了PVC的脆性，加工流動(dòng)性，降低了ABS的成本，又提高了ABS的阻燃性，因而具有優(yōu)良的綜合性能。ABS/PVC適合用于辦公用品、家用電器、汽車等各個(gè)領(lǐng)域中。本發(fā)明提供的一種ABS/PVC聚合材料，由以下重量份數(shù)的原料制成聚氯乙烯2080份；聚丙烯腈-丁二烯-苯乙烯870份；相容劑13份；熱穩(wěn)定劑35份；潤(rùn)滑劑14份；抗氧劑0.20.6份；助劑25份。其中，所述PVC為聚合度為700-800的PVC-ZS85;所述ABS為低粘度樹脂，如121H或8391;所述相容劑為氯化聚乙烯(CPE)或聚甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯(MBS);所述熱穩(wěn)定劑為有機(jī)錫和環(huán)氧大豆油的復(fù)合體系；所述潤(rùn)滑劑為內(nèi)潤(rùn)滑劑和外潤(rùn)滑劑的復(fù)合體系，內(nèi)潤(rùn)滑劑為硬脂酸鈣，外潤(rùn)滑劑為聚乙烯(PE)蠟或褐煤酯(OP)蠟；主抗氧劑為受阻酚類抗氧劑，輔助抗氧劑為亞磷酸酯類抗氧劑。所述助劑可包括加工助劑(如增塑劑、增強(qiáng)劑等)、紫外光吸收劑。在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，也可以選用其他的助劑。在本發(fā)明中，先將ABS樹脂在9(TC鼓風(fēng)干燥23小時(shí)；樹脂及其他原料的混合步驟如下將聚氯乙烯、熱穩(wěn)定齊U、相容齊U、抗氧化齊IJ、潤(rùn)滑劑和助劑置于高速混合機(jī)中于7(TC下混合58分鐘，冷卻到室溫后加入干燥的聚丙烯腈_丁二烯_苯乙烯中；將混合好的原料投入到雙螺桿擠出機(jī)的加料斗，經(jīng)熔融擠出，造粒；加工工藝如下雙螺桿擠出機(jī)一區(qū)溫度140150。C，二區(qū)溫度150160。C，三區(qū)溫度160170°C，四區(qū)溫度170175。C，機(jī)頭160170。C，停留時(shí)間12min，壓力為1020MPa。為便于對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步理解，現(xiàn)結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述在下列實(shí)施例的聚合材料材料配方中，相容劑選用CPE-135A或MBS核-殼型抗沖擊改性劑，(如日本三菱麗陽株式會(huì)社生產(chǎn)，商品牌號(hào)C-223A)。熱穩(wěn)定劑為有機(jī)錫和環(huán)氧大豆油的復(fù)合體系。主抗氧劑為四[3-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯，輔助亞磷酸三(2，4-二叔丁基苯酯)，選用Ciba公司生產(chǎn)，商品牌號(hào)分別為Irganox1010和Irganox168。。所述增強(qiáng)劑可選玻璃纖維。實(shí)施例1將PVC重量比為20X(以下均為重量比)，ABS70%，有機(jī)錫2%，環(huán)氧大豆油1%，潤(rùn)滑劑(硬脂酸鈣/PE蠟二1:1)0.1%，抗氧劑1010和抗氧劑168各為O.1%，相容劑CPE135A3%，助劑(增強(qiáng)劑和/或紫外光吸收劑)3%。將混合好的物料加入到雙螺桿擠出機(jī)的料斗中，經(jīng)熔融共混，擠出造粒成聚合材料材料。其中，螺桿各加溫區(qū)溫度設(shè)置分別為一區(qū)溫度150。C;二區(qū)155。C;三區(qū)160。C;四區(qū)170。C;機(jī)頭165。C;停留時(shí)間12min。壓力為10MPa。實(shí)施例2:將PVC重量比為30X(以下均為重量比)，ABS60%，有機(jī)錫2%，環(huán)氧大豆油1%，潤(rùn)滑劑(硬脂酸鈣/PE蠟二1:1)0.1%，抗氧劑1010和抗氧劑168各為0.1X，相容劑CPE135A3%，助劑(紫外光吸收劑)3%。將混合好的物料加入到雙螺桿擠出機(jī)的料斗中，經(jīng)熔融共混，擠出造粒成聚合材料材料。其中，螺桿各加溫區(qū)溫度設(shè)置分別為一區(qū)溫度15(TC;二區(qū)155。C;三區(qū)160。C;四區(qū)170。C;機(jī)頭165。C;停留時(shí)間12min。壓力為10MPa。實(shí)施例3:將PVC重量比為40X(以下均為重量比)，ABS50%，有機(jī)錫2.5%，環(huán)氧大豆油1%，潤(rùn)滑劑(硬脂酸鈣/PE蠟二1:1)1.6%，抗氧劑1010和抗氧劑168各為0.2%，相容劑CPE135A2%，助劑(增強(qiáng)劑和紫外光吸收劑)2%。將混合好的物料加入到雙螺桿擠出機(jī)的料斗中，經(jīng)熔融共混，擠出造粒成聚合材料材料。其中，螺桿各加溫區(qū)溫度設(shè)置分別為一區(qū)溫度150。C;二區(qū)155。C;三區(qū)160。C;四區(qū)170。C;機(jī)頭165。C;停留時(shí)間12min。壓力為10MPa。實(shí)施例4:將PVC重量比為50%(以下均為重量比)，ABS37%，有機(jī)錫2.5%，環(huán)氧大豆油1%，潤(rùn)滑劑(硬脂酸鈣/PE蠟二1:1)2%，抗氧劑1010和抗氧劑168各為0.2%，相容劑CPE135A2%，助劑(增強(qiáng)劑)5%。將混合好的物料加入到雙螺桿擠出機(jī)的料斗中，經(jīng)熔融共混，擠出造粒成聚合材料材料。其中，螺桿各加溫區(qū)溫度設(shè)置分別為一區(qū)溫度15(TC;二區(qū)155。C;三區(qū)160。C;四區(qū)170。C;機(jī)頭165。C;停留時(shí)間12min。壓力為12MPa。實(shí)施例5:將PVC重量比為60X(以下均為重量比)，ABS25%，有機(jī)錫3%，環(huán)氧大豆油2%，潤(rùn)滑劑(硬脂酸鈣/PE蠟=2:1)3%，抗氧劑1010和抗氧劑168各為0.3%，相容劑CPE135A3%，助劑(增強(qiáng)劑)4.5%。將混合好的物料加入到雙螺桿擠出機(jī)的料斗中，經(jīng)熔融共混，擠出造粒成聚合材料材料。其中，螺桿各加溫區(qū)溫度設(shè)置分別為一區(qū)溫度15(TC;二區(qū)155。C;三區(qū)160。C;四區(qū)170。C;機(jī)頭165。C;停留時(shí)間12min。壓力為12MPa。實(shí)施例6:將PVC重量比為80X(以下均為重量比)，ABS8%，有機(jī)錫3%，環(huán)氧大豆油2%，潤(rùn)滑劑(硬脂酸鈣/PE蠟二3/1)4%，抗氧劑1010和抗氧劑168各為0.3X，相容劑CPE135A1%，助劑(增強(qiáng)劑)2%。將混合好的物料加入到雙螺桿擠出機(jī)的料斗中，經(jīng)熔融共混，擠出造粒成聚合材料材料。其中，螺桿各加溫區(qū)溫度設(shè)置分別為一區(qū)溫度15(TC;二區(qū)155。C;三區(qū)160。C;四區(qū)170。C;機(jī)頭165。C;停留時(shí)間12min。壓力為12MPa。件能測(cè)試:拉伸強(qiáng)度按ASTMD-638標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢驗(yàn)。試樣類型為I型，樣條尺寸(mm):(176±2)(長(zhǎng))X(12.6±0.2)(端部寬度)X(3.05±0.2)(厚度)，拉伸速度為50mm/min;彎曲強(qiáng)度和彎曲模量按ASTMD-790標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢驗(yàn)。試樣類型為試樣尺寸(mm):(128±2)X(12.67±0.2)X(3.ll士O.2)，彎曲速度為20mm/min;懸臂梁缺口沖擊強(qiáng)度按ASTMD-256標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢驗(yàn)。試樣類型為I型，試樣尺寸(mm):(63±2)X(12.45±0.2)X(3.1±0.2);缺口類型為A類，缺口剩余厚度為1.9mm;熔融指數(shù)按ASTMD-1238進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試溫度為200°C，負(fù)荷為10公斤，預(yù)熱時(shí)間為5min;熱變形溫度按ASTMD-648進(jìn)行測(cè)試，試樣尺寸(mm):(128±2)X(12.45±0.2)X(3.1±0.2)，載荷為1.82MPa;阻燃性能按UL94進(jìn)行測(cè)試，試驗(yàn)尺寸(mm):(128±2)X(12.67±0.2)X(3.ll士O.2)，火焰高度20mm。實(shí)施例16配方及材料性能見表1:表1組成實(shí)施例1實(shí)施例2實(shí)施例3實(shí)施例4實(shí)施例5實(shí)施例6PVC(%)203040506080ABS(%)70605037258相容劑(％)332221熱穩(wěn)定劑(％)333.53.545硬脂酸鈣0.50.50.81237<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>由上表可以看出，PVC含量在2050%范圍內(nèi)ABS/PVC聚合材料的沖擊強(qiáng)度很高，隨PVC含量的增加，聚合材料的沖擊性能有所下降，但都在89J/m以上；PVC含量大于50%時(shí)，ABS/PVC聚合材料的阻燃達(dá)到UL94VO級(jí)別。綜合成本和性能的考慮，PVC的最佳添加量為5060%。本發(fā)明通過選擇高效的PVC熱穩(wěn)定劑體系，有效的抑制了PVC加工過程中的降級(jí)，可得到韌性和阻燃性能極佳的ABS/PVC聚合材料材料，可以滿足辦公用品、家用電器、汽車等各個(gè)領(lǐng)域中的使用要求。以上對(duì)本發(fā)明所提供的一種ABS/PVC聚合材料及其制備方法進(jìn)行了詳細(xì)介紹，本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想；同時(shí)，對(duì)于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在具體實(shí)施方式及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明的限制。權(quán)利要求一種聚丙烯腈-丁二烯-苯乙烯/聚氯乙烯聚合材料，其特征在于，由以下重量份數(shù)的原料制成聚氯乙烯20～80；聚丙烯腈-丁二烯-苯乙烯8～70；相容劑1～3熱穩(wěn)定劑3～5；潤(rùn)滑劑1～4；抗氧劑0.2～0.6；助劑2～5。1.一種聚丙烯腈的原料制成聚氯乙烯聚丙烯腈-丁二烯-苯乙烯相容劑13熱穩(wěn)定劑35潤(rùn)滑劑14抗氧劑助劑2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚丙烯腈于，由以下重量份數(shù)的原料制成聚氯乙烯聚丙烯腈-丁二烯-苯乙烯相容劑12熱穩(wěn)定劑潤(rùn)滑劑抗氧劑0.40.6助劑25。20-81310.2250-813.520.425。丁二烯_苯乙烯/聚氯乙烯聚合材料，其特征在80;一373.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚丙烯腈_丁二烯_苯乙烯/聚氯乙烯聚合材料，其特征在于，所述聚氯乙烯的聚合度為700-800;所述聚丙烯腈_丁二烯_苯乙烯為低粘度樹脂。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚丙烯腈_丁二烯_苯乙烯/聚氯乙烯聚合材料，其特征在于，所述相容劑為氯化聚乙烯或聚甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚丙烯腈_丁二烯_苯乙烯/聚氯乙烯聚合材料，其特征在于，所述穩(wěn)定劑為有機(jī)錫和環(huán)氧大豆油的復(fù)合體系，所述助劑包括加工助劑和/或紫外光吸收劑。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚丙烯腈_丁二烯_苯乙烯/聚氯乙烯聚合材料，其特征在于，所述潤(rùn)滑劑為內(nèi)潤(rùn)滑劑和外潤(rùn)滑劑的復(fù)合體系，其中所述內(nèi)潤(rùn)滑劑和外潤(rùn)滑劑的重量比范圍為1:13:1。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的聚丙烯腈_丁二烯_苯乙烯/聚氯乙烯聚合材料，其特征在于，所述內(nèi)潤(rùn)滑劑為硬脂酸鈣，外潤(rùn)滑劑為聚乙烯蠟或褐煤酯蠟。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚丙烯腈_丁二烯_苯乙烯/聚氯乙烯聚合材料，其特征在于，所述抗氧劑為主抗氧劑和輔助抗氧劑的復(fù)合體系，主抗氧劑為受阻酚類抗氧劑，輔助抗氧劑為亞磷酸酯類抗氧劑。9.一種制備如權(quán)利要求1-8中任一權(quán)利要求所述的聚丙烯腈-丁二烯-苯乙烯/聚氯乙烯聚合材料的方法，其特征在于，包括下列步驟a:將聚氯乙烯、熱穩(wěn)定齊U、相容齊U、抗氧化齊IJ、潤(rùn)滑劑和助劑置于高速混合機(jī)中于70°C下混合58分鐘，冷卻到室溫后加入干燥的聚丙烯腈_丁二烯_苯乙烯中；b:將混合好的原料投入到雙螺桿擠出機(jī)的加料斗，經(jīng)熔融擠出，造粒；加工工藝如下雙螺桿擠出機(jī)一區(qū)溫度140-15(TC，二區(qū)溫度150-16(TC，三區(qū)溫度160-170°C，四區(qū)溫度170-175。C，機(jī)頭160-170。C，停留時(shí)間12min，壓力為10-20MPa。10.如權(quán)利要求9所述的制備方法，其特征在于，還包括在9(TC鼓風(fēng)干燥聚丙烯腈_丁二烯_苯乙烯23小時(shí)的歩驟。全文摘要本發(fā)明公開了一種ABS/PVC聚合材料及其制備方法。本發(fā)明的ABS/PVC聚合材料由以下重量份數(shù)的原料制成聚氯乙烯20～80份；聚丙烯腈-丁二烯-苯乙烯8～70份；相容劑1～3份；熱穩(wěn)定劑3～5份；潤(rùn)滑劑1～4份；抗氧劑0.2～0.6份；助劑2～5份。本發(fā)明的聚合材料兼具PVC的阻燃性和ABS的高韌性。該塑料的制造方法包括以下工藝步驟首先將原料按上述比例在高混機(jī)中混合，然后進(jìn)入塑料擠出機(jī)中造粒，得到ABS/PVC聚合材料，溫度控制在140～170℃。文檔編號(hào)B29C47/92GK101759953SQ200810241858公開日2010年6月30日申請(qǐng)日期2008年12月25日優(yōu)先權(quán)日2008年12月25日發(fā)明者馬旭輝申請(qǐng)人:深圳市科聚新材料有限公司