一种防静电pvc改性材料及其制备方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及PVC材料技术领域，具体涉及一种防静电PVC改性材料及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 聚氯乙烯(PVC)是最早工业化、用途广泛的通用热塑性塑料之一，它具有质量轻、 强度高、绝缘、阻燃、耐腐蚀、综合性能优良、价格低廉和原材料来源广泛等优点；但也存在 如下缺点：1、韧性差，受冲击时极易脆裂，因此不能用作结构材料，另外，聚氯乙烯的脆性受 温度影响很大，一般的PVC制品使用下限为-15°c，软质PVC的使用下限为-30°c;2、热稳定性 差，其在100°C时就开始分解出HC1，高于150°C时分解更加迅速，而PVC的熔融温度约为210 °C;3、PVC的粘度极高，流动性极差，在一定程度上限制了其使用。人们常采用添加填料、弹 性体、增塑剂、热稳定剂、加工助剂、耐热改性剂和流动改性剂等方法来改善PVC的性能。
[0003] 申请号为200910116208.9公开了一种PVC材料及其制备方法，所述的PVC材料包括 以下物质及重量份：100份PVC，2~8份稳定剂，2~6份加工助剂，1.5~2.5润滑剂，4~12份 填料，0.05~1份着色剂。
[0004]申请号为201110428758.1公开了一种高吸水性PVC颗粒材料及其制备方法，由下 述重量份数的原料制备而成:PVC SG-3:90~100份，羧甲基纤维素 ：35~46份，引发剂DCP: 0.2~0.4份，第三单体TMPTMA: 3~5份，抗氧剂1010:0.3~0.5份，增塑剂D0P: 75~86份，复 合稳定剂:4~6份。
[0005] 上述现有的PVC材料的防静电性能较差，限制了PVC材料的电子产品包装领域的应 用，因此，研发一种防静电PVC材料显得尤为重要。
【发明内容】
[0006] 为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种防静电PVC 改性材料，该改性材料防静电效果好，环保，且耐温和耐候性能优良，强度高，抗冲击性能优 异，阻燃效果好，加工性能优良，综合性能优异。
[0007] 本发明的另一目的在于提供一种防静电PVC改性材料的制备方法，该制备方法工 艺简单，操作控制方便，质量稳定，生产效率高，生产成本低，可大规模工业化生产。
[0008] 本发明的目的通过下述技术方案实现:一种防静电PVC改性材料，所述防静电PVC 改性材料包括如下重量份的原料： PVC树脂 80-120份 增塑剂 35-55份 填充剂 10-15份 热稳定剂 2-3份 抗静电剂 2-4份 润滑剂 0.6-1.0份。
[0009] 本发明的防静电PVC改性材料通过采用上述原料，并严格控制各原料的重量配比， 制得的防静电PVC改性材料的各项性能都超出了国家标准，防静电效果好，环保，且耐温和 耐候性能优良，强度高，抗冲击性能优异，阻燃效果好，加工性能优良，综合性能优异。
[0010] 优选的，所述PVC树脂是由电石法PVC树脂和乙烯法PVC树脂以重量比2-4:1组成的 混合物。
[0011] 本发明通过采用电石法PVC树脂和乙烯法PVC树脂作为PVC树脂复配使用，并控制 其重量比为2-4:1，使得材料塑化速度快，容易加工。
[0012] 优选的，所述增塑剂是由环己烷1，2_二甲酸二异壬基酯、柠檬酸三乙酯和环氧大 豆油以重量比1.5-2.5:0.8-1.2:1组成的混合物。
[0013]本发明采用1，2_二甲酸二异壬基酯、柠檬酸三乙酯和环氧大豆油作为增塑剂复配 使用，并控制其重量比为1.5-2.5:0.8-1.2:1，三种增塑剂均为环保增塑剂，可以降低PVC分 子链间的作用力，使PVC塑料的玻璃化温度、流动温度与所含微晶的熔点均降低，提高树脂 的可塑性，使制品柔软、耐低温性能好。
[0014]优选的，所述填充剂为粒径在50-150μπι的高岭土。
[0015]本发明通过采用粒径在50-150μπι的高岭土作为填充剂，与PVC树脂的相容性好，从 而提高材料的强度和抗冲击性能。
[0016] 优选的，所述热稳定剂是由钙锌复合热稳定剂和水滑石热稳定剂以重量比0.8-1.2:1组成的混合物。
[0017] 钙锌复合热稳定剂不但可以取代铅镉盐类和有机锡类等有毒稳定剂，而且具有相 当好的热稳定性、光稳定性和透明性及着色力。实践证明，在PVC树脂制品中，加工性能好， 热稳定作用相当于铅盐类稳定剂，是一种良好的无毒稳定剂。
[0018] 水滑石稳定剂具有高热稳定性:特有的酸吸收机理，导致了它的热稳定性高于铅 基的热稳定性;高透明性:与PVC有相同的折射率;高绝缘性:通过阴离子交换反应，被吸收 的氯化物不会释放出来，绝缘性极佳;高安全性:水滑石可应用在聚合物材料的食品包装袋 中；良好的耐候性(环境适应性强），不会产生硫化污染:可与各种热稳定剂配合使用。
[0019] 本发明通过采用钙锌复合热稳定剂和水滑石热稳定剂作为热稳定剂复配使用，并 控制其重量比为0.8-1.2:1，可以使材料在加工过程中有很好的分散性、相容性和加工流动 性，使材料热稳定性优良，具有高效耐候性。
[0020] 所述钙锌复合热稳定剂是由硬脂酸钙、蓖麻油酸钙、硬脂酸锌和蓖麻油酸锌以重 量比 0 · 5-1 · 5:1:0 · 5-1 · 5:0 · 8-1 · 2 组成的混合物。
[0021] 本发明通过采用硬脂酸钙、蓖麻油酸钙、硬脂酸锌和蓖麻油酸锌作为钙锌复合热 稳定剂，并控制其重量比为〇 . 5-1.5:1:0.5-1.5:0.8-1.2，具有相当好的热稳定性、光稳定 性和透明性及着色力，且加工性能好。
[0022]优选的，所述抗静电剂为硬脂酸基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基氯化铵、十二烷 基三甲基氯化铵、十八烷基三甲基氯化铵、硬酯酰二甲基戊基氯化铵、十二烷基三甲基溴化 铵、十四烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基溴化铵、三羟乙基甲基季胺甲基硫酸盐和脂肪 醇聚氧乙烯醚磷酸盐中的至少一种。本发明通过采用上述抗静电剂，具有较好的抗静电性 能，能有效降低原料的体积电阻或表面电阻，加速静电泄漏。更为优选的，所述抗静电剂是 由十六烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基溴化铵和三羟乙基甲基季胺甲基硫酸盐以重量 比1:0.5-1.5:1.6-2.4组成的混合物。
[0023] 优选的，所述润滑剂是由氧化聚乙烯蜡、季戊四醇硬脂酸酯和乙撑双硬脂酸酰胺 以重量比1.5-2.5:0.8-1.2:1组成的混合物。
[0024] 本发明采用氧化聚乙烯蜡作为外润滑剂，能降低PVC熔体与模具、机筒的摩擦;采 用季戊四醇硬脂酸酯和乙撑双硬脂酸酰胺作为内润滑剂，能降低PVC熔体的分子间摩擦;三 种润滑剂以重量比1.5-2.5:0.8-1.2:1复配使用可以使材料在加工过程中改善材料的流动 性和制品的脱模性。
[0025] 优选的，所述防静电PVC改性材料还包括导电纤维1-5份，所述导电纤维是由不锈 钢纤维、天然植物纤维复合物、碳纤维以重量比1:2-4:1.4-2.2组成的混合物。
[0026] 本发明通过采用不锈钢纤维、天然植物纤维复合物、碳纤维作为导电纤维复配使 用，并控制其重量比为1:2-4:1.4-2.2,使得材料具有较好的导电能力，即防静电能力。
[0027] 优选的，所述防静电PVC改性材料还包括抗冲改性剂5-10份，所述抗冲改性剂是由 含氯量为25%-45%的氯化聚乙烯和醋酸乙烯单元含量5%-25%的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物以 重量比1.5-2.5:1组成的混合物。
[0028]氯化聚乙烯(CPE)是一种热塑性塑料的改性剂，具有良好的综合性能。在聚氯乙烯 (PVC)树脂中添加适量的CPE，可降低树脂的熔融粘度、提高流动性、改善塑料的加工性能； 还可以提高PVC的冲击强度、耐低温性能、耐侯性能、延长制品的使用寿命。CPE还有助于碳 酸钙与PVC树脂的均匀分散;且当氯化聚乙烯的含氯量(重量含量)为25%-45%时，使材料的 抗冲击强度最好。
[0029]乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)可作为PVC的冲击改性剂，具有良好的柔软性、强韧 性、耐低温性(-58°C仍具有可挠性）、耐候性、耐应力开裂性、热合性、黏结性、透明性和光泽 性；同时还具有橡胶般的弹性，优良的化学稳定性、热稳定性(热分解温度229~230°C)、耐 臭氧性、无毒性、良好的加工性和染色性;与填料的掺混性很好，即使填充较多的填料，也不 致严重影响其物理力学性能。
[0030] EVA作为PVC的冲击改性剂，其效果随共聚物中醋酸乙烯的含量而异，醋酸乙烯的 含量低时，与PVC的相容性差，增强效果较差，制品不透明，随着醋酸乙烯单元含量的增加， 共聚物与PVC的相容性变好，增强效果提高，制品透明性也较好;但醋酸乙烯的含量也不可 过高，醋酸乙烯单元含量5%-25%时可明显改善PVC的冲击强度，与含有碳碳双键的冲击改性 剂相比，还具有抗老化性能较好的优点。
[0031] 本发明通过采用氯化聚乙烯和乙烯-醋酸乙烯酯共聚物作为抗冲改性剂复配使 用，并控制其重量比为1.5-2.5:1，可以改善材料的耐高温和耐低温性能，还可以降低材料 的熔融粘度、提高流动性、改善塑料的加工性能，提高材料的冲击强度、耐侯性能、延长制品 的使用寿命。
[0032] 所述防静电PVC改性材料还包括阻燃剂1-5份、爽滑剂0.05-0.15份和颜料粉0.01- 0.05份;所述阻燃剂是由三氧化二锑和硼酸锌以重量比0.5-1.5:1组成的混合物。
[0033]三氧化二锑和硼酸钙均为无机环保阻燃剂，本发明通过采用三氧化二锑和硼酸锌 作为阻燃剂复配使用，并控制其重量比为0.5-1.5:1，可以达到很好的阻燃效果，还能改善