CN105038012A - 一种高强度阻燃pvc板材及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高强度阻燃PVC板材，由下列重量份的组分原料制成：PVC树脂95-100、ABS粉10-20、钙锌稳定剂？1-1.5、三氧化钼？2-4、三氧化二锑1-3、？硅钙镁(SCM)晶须？5-10、硼酸锌？2-3、硅烷偶联剂？1-2、对苯二甲酸二辛酯？2-4、聚乙烯蜡1-3、硬脂酸1-2、CPE？4-6、改性纳米碳酸钙30-40。采用常规挤出机进行挤出定型。本发明的PVC板材具有良好的阻燃性能，同时具有很高的抗冲击性和拉伸强度，具有抗化学腐蚀、成本低的特点。
Description
技术领域
本发明涉及PVC板材领域，具体涉及一种高强度阻燃PVC板材及其制备方法。
背景技术
随着国民经济的发展和城市建设，PVC具有优异的性能,广泛应用于工业、农业、日常生活以及公用事业等领域。但由于PVC树脂分子链结构中有大量的极性C-Cl键,分子之间存在较大的作用力,因此相对于其他通用树脂,PVC属于硬脆材料,冲击强度较低,且具有缺口敏感性,受外力冲击时易脆裂,难以用作结构材料。这些缺点极大地限制了PVC在高性能领域的发展,为扩大其应用范围,需要对硬质PVC进行增韧改性。常用弹性体增韧剂可以较好改善其抗冲击性能,但同时会显著降低材料本身的刚性。需要研究通过对填充料的改性来达到在不降低PVC材料本身拉伸强度的情况下,大幅提高PVC的冲击性能。
发明内容
本发明提供了一种高强度阻燃PVC板材及其制备方法。本发明的PVC板材具有良好的抗冲击性能及拉伸性能、且耐候性能及加工性能好。
本发明采用的技术方案如下：
一种高强度阻燃PVC板材，其特征在于,由下列重量份的组分原料制成：PVC树脂95-100、ABS粉10-20、钙锌稳定剂1-1.5、三氧化钼2-4、三氧化二锑1-3、硅钙镁(SCM)晶须5-10、硼酸锌2-3、硅烷偶联剂1-2、对苯二甲酸二辛酯2-4、聚乙烯蜡1-3、硬脂酸1-2、CPE4-6、改性纳米碳酸钙30-40，
所述的改性纳米碳酸钙的制备方法：(1)按重量份称量取纳米碳酸钙90-100、氧化锌3-4、苯乙烯10-20、丙烯酸20-25、丙烯酸丁酯30-35、甲基丙烯酸甲酯30-40、叔丁基过氧化氢1-2，抗坏血酸1-2、氯化聚乙烯3-4、抗氧剂四(β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸)季戊四醇酯1-1.5、亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯基)酯1-1.5，去离子水40-50、十二烷基苯磺酸钠0.3-0.5；
(2)将去离子水、十二烷基苯磺酸钠，丙醇加入到反应釜中，搅拌均匀，并升温到70-80℃，依次加入苯乙烯、丙烯酸丁酯、丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯，充分搅拌10-15min，搅拌状态下滴加浓度为3％的过氧化氢叔丁基乙醇溶液和浓度为5％的抗坏血酸溶液，滴加时间为2-2.5h，滴加结束后继续反应4-5h，用纯碱调节反应产物的pH在6-7之间，得到改性剂乳液；
(3)在75-80℃下将改性剂乳液加入到高速搅拌机，向其中依次加入配方量的纳米碳酸钙、氯化聚乙烯、抗氧剂四(β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸)季戊四醇酯、亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯基)酯，在800-1000rpm的速度高速搅拌30-40min,再加入配方量的氧化锌及其余组分，高速搅拌20-30min,然后干燥，得到改性纳米碳酸钙。
所述的一种高强度阻燃PVC板材，其特征在于,由下列重量份的组分原料制成：PVC树脂98、ABS粉15、钙锌稳定剂1.2、三氧化钼3、三氧化二锑2、硅钙镁(SCM)晶须7、硼酸锌2.5、硅烷偶联剂1.5、对苯二甲酸二辛酯3、聚乙烯蜡2、硬脂酸1.5、CPE5、改性纳米碳酸钙35。
所述的一种高强度阻燃PVC板材的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)按配方比例称取各组分原料：
(2)将称取的三氧化钼、三氧化二锑、硅钙镁(SCM)晶须、硼酸锌、硅烷偶联剂，按配方比里加入到振磨设备中，先超声震动5-10min,然后再进行充分振磨混合，得到混合料A；
(3)将PVC树脂和钙锌稳定剂加入高速搅拌机里，采用400-500转/min低速混合，物料通过自然摩擦升温；
(4)当温度升至60℃时,加入对苯二甲酸二辛酯，改为850-950转/min高速混合5-10min后在加入混合料A；
(5)当温度升至100℃后，加入干燥的ABS粉和配方中的其余物料混合5-8min；
(6)将混合均匀的材料送入双螺杆挤出机上进行挤出成型；
所述挤出机的机筒温度为：155-185℃；
所述挤出机的成型模具温度：165-195℃。
有益效果：
本发明的PVC板材具有抗化学腐蚀、成本低，同时PVC板材抗冲击性和拉伸强度好的特点，在配方中添加有硅钙镁(SCM)晶须，硅钙镁(SCM)晶须加入到PVC树脂中可以有效提高板材强度,自制改性纳米碳酸钙的添加改善PVC板材抗冲击性的同时不降低PVC材料自身拉伸强度，同时还可以提高板材的加工性能，复合阻燃剂和稳定剂的加入有效增加了板材的耐候性能和阻燃性。因此本发明的PVC板材具有良好的阻燃性能，同时具有很高的抗冲击性和拉伸强度。
具体实施方式
一种高强度阻燃PVC板材，由下列重量(kg)的组分原料制成：PVC树脂98、ABS粉15、钙锌稳定剂1.2、三氧化钼3、三氧化二锑2、硅钙镁(SCM)晶须7、硼酸锌2.5、硅烷偶联剂1.5、对苯二甲酸二辛酯3、聚乙烯蜡2、硬脂酸1.5、CPE5、改性纳米碳酸钙35。
其中，改性纳米碳酸钙的制备方法：(1)按重量份称量取纳米碳酸钙98、氧化锌3、苯乙烯15、丙烯酸23、丙烯酸丁酯34、甲基丙烯酸甲酯33、叔丁基过氧化氢1.5、抗坏血酸1.5、氯化聚乙烯3.5、抗氧剂四(β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸)季戊四醇酯1.2、亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯基)酯1.3、去离子水45、十二烷基苯磺酸钠0.4；
(2)将去离子水、十二烷基苯磺酸钠，丙醇加入到反应釜中，搅拌均匀，并升温到75℃，依次加入苯乙烯、丙烯酸丁酯、丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯，充分搅拌14min，搅拌状态下滴加浓度为3％的过氧化氢叔丁基乙醇溶液和浓度为5％的抗坏血酸溶液，滴加时间为2.4h，滴加结束后继续反应5h，用纯碱调节反应产物的pH在6-7之间，得到改性剂乳液；
(3)在78℃下将改性剂乳液加入到高速搅拌机，向其中依次加入配方量的纳米碳酸钙、氯化聚乙烯、抗氧剂四(β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸)季戊四醇酯、亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯基)酯，在900rpm的速度高速搅拌35min,再加入配方量的氧化锌及其余组分，高速搅拌25min,然后干燥，得到改性纳米碳酸钙。
高强度阻燃PVC板材的制备方法，包括以下步骤：
(1)按配方比例称取各组分原料：
(2)将称取的三氧化钼、三氧化二锑、硅钙镁(SCM)晶须、硼酸锌、硅烷偶联剂，按配方比里加入到振磨设备中，先超声震动5-10min,然后再进行充分振磨混合，得到混合料A；
(3)将PVC树脂和钙锌稳定剂加入高速搅拌机里，采用400-500转/min低速混合，物料通过自然摩擦升温；
(4)当温度升至60℃时,加入对苯二甲酸二辛酯，改为850-950转/min高速混合5-10min后在加入混合料A；
(5)当温度升至100℃后，加入干燥的ABS粉和配方中的其余物料混合5-8min；
(6)将混合均匀的材料送入双螺杆挤出机上进行挤出成型；
所述挤出机的机筒温度为：155-185℃；
所述挤出机的成型模具温度：165-195℃。
对本发明的板材的性能进行了测试,其结果如下：
Claims (3)
1.一种高强度阻燃PVC板材，其特征在于,由下列重量份的组分原料制成：PVC树脂95-100、ABS粉10-20、钙锌稳定剂1-1.5、三氧化钼2-4、三氧化二锑1-3、硅钙镁(SCM)晶须5-10、硼酸锌2-3、硅烷偶联剂1-2、对苯二甲酸二辛酯2-4、聚乙烯蜡1-3、硬脂酸1-2、CPE4-6、改性纳米碳酸钙30-40，
所述的改性纳米碳酸钙的制备方法：（1）按重量份称量取纳米碳酸钙90-100、氧化锌3-4、苯乙烯10-20、丙烯酸20-25、丙烯酸丁酯30-35、甲基丙烯酸甲酯30-40、叔丁基过氧化氢1-2，抗坏血酸1-2、氯化聚乙烯3-4、抗氧剂四(β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸)季戊四醇酯1-1.5、亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯基)酯1-1.5，去离子水40-50、十二烷基苯磺酸钠0.3-0.5；
（2）将去离子水、十二烷基苯磺酸钠，丙醇加入到反应釜中，搅拌均匀，并升温到70-80℃，依次加入苯乙烯、丙烯酸丁酯、丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯，充分搅拌10-15min，搅拌状态下滴加浓度为3%的过氧化氢叔丁基乙醇溶液和浓度为5%的抗坏血酸溶液，滴加时间为2-2.5h，滴加结束后继续反应4-5h，用纯碱调节反应产物的pH在6-7之间，得到改性剂乳液；
（3）在75-80℃下将改性剂乳液加入到高速搅拌机，向其中依次加入配方量的纳米碳酸钙、氯化聚乙烯、抗氧剂四(β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸)季戊四醇酯、亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯基)酯，在800-1000rpm的速度高速搅拌30-40min,再加入配方量的氧化锌及其余组分，高速搅拌20-30min,然后干燥，得到改性纳米碳酸钙。
2.根据权利要求1所述的一种高强度阻燃PVC板材，其特征在于,由下列重量份的组分原料制成：PVC树脂98、ABS粉15、钙锌稳定剂1.2、三氧化钼3、三氧化二锑2、硅钙镁(SCM)晶须7、硼酸锌2.5、硅烷偶联剂1.5、对苯二甲酸二辛酯3、聚乙烯蜡2、硬脂酸1.5、CPE5、改性纳米碳酸钙35。
3.如权利要求1所述的一种高强度阻燃PVC板材的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
制备方法：
（1）按配方比例称取各组分原料：
（2）将称取的三氧化钼、三氧化二锑、硅钙镁(SCM)晶须、硼酸锌、硅烷偶联剂，按配方比里加入到振磨设备中，先超声震动5-10min,然后再进行充分振磨混合，得到混合料A；
（3）将PVC树脂和钙锌稳定剂加入高速搅拌机里，采用400-500转/min低速混合，物料通过自然摩擦升温；
（4）当温度升至60℃时,加入对苯二甲酸二辛酯，改为850-950转/min高速混合5-10min后在加入混合料A；
（5）当温度升至100℃后，加入干燥的ABS粉和配方中的其余物料混合5-8min；
（6）将混合均匀的材料送入双螺杆挤出机上进行挤出成型；
所述挤出机的机筒温度为：155-185℃；
所述挤出机的成型模具温度：165-195℃。
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