专利名称：：一种聚丙烯腈-丁二烯-苯乙烯/聚氯乙烯聚合材料及其制备方法
技术领域：
：本发明涉及高分子材料
技术领域：
，尤其涉及一种聚丙烯腈-丁二烯-苯乙烯/聚氯乙烯聚合材料及其制备方法。
背景技术：
：聚氯乙烯(polyvinylchloride,简称PVC)塑料具有刚性好、强度高、阻燃、耐腐蚀、电气绝缘性好以及软硬可调等优点，但其加工性能差，缺口冲击强度和热变形温度低，脆性大，因此PVC塑料很难代替工程塑料，这使它的应用受到很大的限制。聚丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(Acrylonitrile-Butadiene-Styrene，简称ABS)树脂具有良好的综合性能，在较宽的温度范围内具有较高的冲击强度与表面强度，热变形温度高，尺寸稳定性好，具有一定的化学稳定性，但耐候性与耐热性较差、易燃、且价格也较高。因此，需要一种ABS/PVC聚合材料，其可具有ABS树脂耐冲击、耐低温、易于成型加工等优点，又具有PVC的阻燃性和耐腐蚀的优良性能。
发明内容本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的ABS和PVC各自具有的缺陷，提供一种ABS/PVC聚合材料，其可具有ABS树脂耐冲击、耐低温、易于成型加工等优点，又具有PVC的阻燃性和耐腐蚀的优良性能。本发明解决其技术问题采用的技术方案是构造一种聚丙烯腈_丁二烯_苯乙烯/聚氯乙烯聚合材料，由以下重量份数的原料制成聚氯乙烯2080;聚丙烯腈-丁—二烯-苯乙條870;相容剂13热稳定剂35;润滑剂14;抗氧剂0.20.6;助剂25。构造另一;种聚丙烯腈-丁二烯-苯乙烯/聚氯乙烯聚合材料，由以下重量份数的原料制成聚氯乙烯5080;聚丙烯腈-丁—二烯-苯乙條837;相容剂12热稳定剂3.55;润滑剂24;抗氧剂0.40.6;4助剂25。在本发明所述的聚丙烯腈_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为700-800;所述聚丙烯腈_丁二烯_苯乙烯为低粘度树脂。在本发明所述的聚丙烯腈_丁二烯_苯乙烯/聚氯乙烯聚合材料中，所述相容剂为氯化聚乙烯或聚甲基丙烯酸甲酯_丁二烯_苯乙烯。在本发明所述的聚丙烯腈_丁二烯_苯乙烯/聚氯乙烯聚合材料中，所述稳定剂为有机锡和环氧大豆油的复合体系，所述助剂包括加工助剂和/或紫外光吸收剂。在本发明所述的聚丙烯腈_丁二烯_苯乙烯/聚氯乙烯聚合材料中，所述润滑剂为内润滑剂和外润滑剂的复合体系，其中所述内润滑剂和外润滑剂的重量比为1:13!1。在本发明所述的聚丙烯腈_丁二烯_苯乙烯/聚氯乙烯聚合材料中，所述内润滑剂为硬脂酸钙，外润滑剂为聚乙烯蜡或褐煤酯蜡。在本发明所述的聚丙烯腈_丁二烯_苯乙烯/聚氯乙烯聚合材料中，所述抗氧剂为主抗氧剂和辅助抗氧剂的复合体系，主抗氧剂为受阻酚类抗氧剂，辅助抗氧剂为亚磷酸酯类抗氧剂。本发明解决其技术问题采用的又一技术方案是构造一种制备聚丙烯腈-丁二烯_苯乙烯/聚氯乙烯聚合材料的方法，包括下列步骤a:将聚氯乙烯、热稳定齐U、相容齐IJ、抗氧化齐IJ、润滑剂和助剂置于高速混合机中于7(TC下混合58分钟，冷却到室温后加入干燥的聚丙烯腈_丁二烯_苯乙烯中；b:将混合好的原料投入到双螺杆挤出机的加料斗，经熔融挤出，造粒；加工工艺如下双螺杆挤出机一区温度140-150。C，二区温度150-160。C，三区温度160-170°C，四区温度170-175。C，机头160-170。C，停留时间12min，压力为10-20MPa。在本发明所述的制备方法中，还包括在9(TC鼓风干燥聚丙烯腈_丁二烯_苯乙烯23小时的步骤。本发明制得的ABS/PVC聚合材料在具有阻燃性的同时，保持材料的韧性和其他各项物理力学性能优异。本发明提出的一种ABS/PVC聚合材料的制备工艺简单、成本低。具体实施例方式ABS/PVC是聚氯乙烯和聚丙烯腈_丁二烯_苯乙烯的混合物，互相取长补短，既改善了PVC的脆性，加工流动性，降低了ABS的成本，又提高了ABS的阻燃性，因而具有优良的综合性能。ABS/PVC适合用于办公用品、家用电器、汽车等各个领域中。本发明提供的一种ABS/PVC聚合材料，由以下重量份数的原料制成聚氯乙烯2080份；聚丙烯腈-丁二烯-苯乙烯870份；相容剂13份；热稳定剂35份；润滑剂14份；抗氧剂0.20.6份；助剂25份。其中，所述PVC为聚合度为700-800的PVC-ZS85;所述ABS为低粘度树脂，如121H或8391;所述相容剂为氯化聚乙烯(CPE)或聚甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯(MBS);所述热稳定剂为有机锡和环氧大豆油的复合体系；所述润滑剂为内润滑剂和外润滑剂的复合体系，内润滑剂为硬脂酸钙，外润滑剂为聚乙烯(PE)蜡或褐煤酯(OP)蜡；主抗氧剂为受阻酚类抗氧剂，辅助抗氧剂为亚磷酸酯类抗氧剂。所述助剂可包括加工助剂(如增塑剂、增强剂等)、紫外光吸收剂。在本发明的其他实施例中，也可以选用其他的助剂。在本发明中，先将ABS树脂在9(TC鼓风干燥23小时；树脂及其他原料的混合步骤如下将聚氯乙烯、热稳定齐U、相容齐U、抗氧化齐IJ、润滑剂和助剂置于高速混合机中于7(TC下混合58分钟，冷却到室温后加入干燥的聚丙烯腈_丁二烯_苯乙烯中；将混合好的原料投入到双螺杆挤出机的加料斗，经熔融挤出，造粒；加工工艺如下双螺杆挤出机一区温度140150。C，二区温度150160。C，三区温度160170°C，四区温度170175。C，机头160170。C，停留时间12min，压力为1020MPa。为便于对本发明进一步理解，现结合具体实施例对本发明进行详细描述在下列实施例的聚合材料材料配方中，相容剂选用CPE-135A或MBS核-壳型抗冲击改性剂，(如日本三菱丽阳株式会社生产，商品牌号C-223A)。热稳定剂为有机锡和环氧大豆油的复合体系。主抗氧剂为四[3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯，辅助亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯酯)，选用Ciba公司生产，商品牌号分别为Irganox1010和Irganox168。。所述增强剂可选玻璃纤维。实施例1将PVC重量比为20X(以下均为重量比)，ABS70%，有机锡2%，环氧大豆油1%，润滑剂(硬脂酸钙/PE蜡二1:1)0.1%，抗氧剂1010和抗氧剂168各为O.1%，相容剂CPE135A3%，助剂(增强剂和/或紫外光吸收剂)3%。将混合好的物料加入到双螺杆挤出机的料斗中，经熔融共混，挤出造粒成聚合材料材料。其中，螺杆各加温区温度设置分别为一区温度150。C;二区155。C;三区160。C;四区170。C;机头165。C;停留时间12min。压力为10MPa。实施例2:将PVC重量比为30X(以下均为重量比)，ABS60%，有机锡2%，环氧大豆油1%，润滑剂(硬脂酸钙/PE蜡二1:1)0.1%，抗氧剂1010和抗氧剂168各为0.1X，相容剂CPE135A3%，助剂(紫外光吸收剂)3%。将混合好的物料加入到双螺杆挤出机的料斗中，经熔融共混，挤出造粒成聚合材料材料。其中，螺杆各加温区温度设置分别为一区温度15(TC;二区155。C;三区160。C;四区170。C;机头165。C;停留时间12min。压力为10MPa。实施例3:将PVC重量比为40X(以下均为重量比)，ABS50%，有机锡2.5%，环氧大豆油1%，润滑剂(硬脂酸钙/PE蜡二1:1)1.6%，抗氧剂1010和抗氧剂168各为0.2%，相容剂CPE135A2%，助剂(增强剂和紫外光吸收剂)2%。将混合好的物料加入到双螺杆挤出机的料斗中，经熔融共混，挤出造粒成聚合材料材料。其中，螺杆各加温区温度设置分别为一区温度150。C;二区155。C;三区160。C;四区170。C;机头165。C;停留时间12min。压力为10MPa。实施例4:将PVC重量比为50%(以下均为重量比)，ABS37%，有机锡2.5%，环氧大豆油1%，润滑剂(硬脂酸钙/PE蜡二1:1)2%，抗氧剂1010和抗氧剂168各为0.2%，相容剂CPE135A2%，助剂(增强剂)5%。将混合好的物料加入到双螺杆挤出机的料斗中，经熔融共混，挤出造粒成聚合材料材料。其中，螺杆各加温区温度设置分别为一区温度15(TC;二区155。C;三区160。C;四区170。C;机头165。C;停留时间12min。压力为12MPa。实施例5:将PVC重量比为60X(以下均为重量比)，ABS25%，有机锡3%，环氧大豆油2%，润滑剂(硬脂酸钙/PE蜡=2:1)3%，抗氧剂1010和抗氧剂168各为0.3%，相容剂CPE135A3%，助剂(增强剂)4.5%。将混合好的物料加入到双螺杆挤出机的料斗中，经熔融共混，挤出造粒成聚合材料材料。其中，螺杆各加温区温度设置分别为一区温度15(TC;二区155。C;三区160。C;四区170。C;机头165。C;停留时间12min。压力为12MPa。实施例6:将PVC重量比为80X(以下均为重量比)，ABS8%，有机锡3%，环氧大豆油2%，润滑剂(硬脂酸钙/PE蜡二3/1)4%，抗氧剂1010和抗氧剂168各为0.3X，相容剂CPE135A1%，助剂(增强剂)2%。将混合好的物料加入到双螺杆挤出机的料斗中，经熔融共混，挤出造粒成聚合材料材料。其中，螺杆各加温区温度设置分别为一区温度15(TC;二区155。C;三区160。C;四区170。C;机头165。C;停留时间12min。压力为12MPa。件能测试:拉伸强度按ASTMD-638标准进行检验。试样类型为I型，样条尺寸(mm):(176±2)(长)X(12.6±0.2)(端部宽度)X(3.05±0.2)(厚度)，拉伸速度为50mm/min;弯曲强度和弯曲模量按ASTMD-790标准进行检验。试样类型为试样尺寸(mm):(128±2)X(12.67±0.2)X(3.ll士O.2)，弯曲速度为20mm/min;悬臂梁缺口冲击强度按ASTMD-256标准进行检验。试样类型为I型，试样尺寸(mm):(63±2)X(12.45±0.2)X(3.1±0.2);缺口类型为A类，缺口剩余厚度为1.9mm;熔融指数按ASTMD-1238进行测试，测试温度为200°C，负荷为10公斤，预热时间为5min;热变形温度按ASTMD-648进行测试，试样尺寸(mm):(128±2)X(12.45±0.2)X(3.1±0.2)，载荷为1.82MPa;阻燃性能按UL94进行测试，试验尺寸(mm):(128±2)X(12.67±0.2)X(3.ll士O.2)，火焰高度20mm。实施例16配方及材料性能见表1:表1组成实施例1实施例2实施例3实施例4实施例5实施例6PVC(%)203040506080ABS(%)70605037258相容剂(％)332221热稳定剂(％)333.53.545硬脂酸钙0.50.50.81237<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>由上表可以看出，PVC含量在2050%范围内ABS/PVC聚合材料的冲击强度很高，随PVC含量的增加，聚合材料的冲击性能有所下降，但都在89J/m以上；PVC含量大于50%时，ABS/PVC聚合材料的阻燃达到UL94VO级别。综合成本和性能的考虑，PVC的最佳添加量为5060%。本发明通过选择高效的PVC热稳定剂体系，有效的抑制了PVC加工过程中的降级，可得到韧性和阻燃性能极佳的ABS/PVC聚合材料材料，可以满足办公用品、家用电器、汽车等各个领域中的使用要求。以上对本发明所提供的一种ABS/PVC聚合材料及其制备方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。权利要求一种聚丙烯腈-丁二烯-苯乙烯/聚氯乙烯聚合材料，其特征在于，由以下重量份数的原料制成聚氯乙烯20～80；聚丙烯腈-丁二烯-苯乙烯8～70；相容剂1～3热稳定剂3～5；润滑剂1～4；抗氧剂0.2～0.6；助剂2～5。1.一种聚丙烯腈的原料制成聚氯乙烯聚丙烯腈-丁二烯-苯乙烯相容剂13热稳定剂35润滑剂14抗氧剂助剂2.根据权利要求1所述的聚丙烯腈于，由以下重量份数的原料制成聚氯乙烯聚丙烯腈-丁二烯-苯乙烯相容剂12热稳定剂润滑剂抗氧剂0.40.6助剂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.根据权利要求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为700-800;所述聚丙烯腈_丁二烯_苯乙烯为低粘度树脂。4.根据权利要求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，所述相容剂为氯化聚乙烯或聚甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯。5.根据权利要求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，所述稳定剂为有机锡和环氧大豆油的复合体系，所述助剂包括加工助剂和/或紫外光吸收剂。6.根据权利要求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，所述润滑剂为内润滑剂和外润滑剂的复合体系，其中所述内润滑剂和外润滑剂的重量比范围为1:13:1。7.根据权利要求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，所述内润滑剂为硬脂酸钙，外润滑剂为聚乙烯蜡或褐煤酯蜡。8.根据权利要求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，所述抗氧剂为主抗氧剂和辅助抗氧剂的复合体系，主抗氧剂为受阻酚类抗氧剂，辅助抗氧剂为亚磷酸酯类抗氧剂。9.一种制备如权利要求1-8中任一权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，包括下列步骤a:将聚氯乙烯、热稳定齐U、相容齐U、抗氧化齐IJ、润滑剂和助剂置于高速混合机中于70°C下混合58分钟，冷却到室温后加入干燥的聚丙烯腈_丁二烯_苯乙烯中；b:将混合好的原料投入到双螺杆挤出机的加料斗，经熔融挤出，造粒；加工工艺如下双螺杆挤出机一区温度140-15(TC，二区温度150-16(TC，三区温度160-170°C，四区温度170-175。C，机头160-170。C，停留时间12min，压力为10-20MPa。10.如权利要求9所述的制备方法，其特征在于，还包括在9(TC鼓风干燥聚丙烯腈_丁二烯_苯乙烯23小时的歩骤。全文摘要本发明公开了一种ABS/PVC聚合材料及其制备方法。本发明的ABS/PVC聚合材料由以下重量份数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；相容剂1～3份；热稳定剂3～5份；润滑剂1～4份；抗氧剂0.2～0.6份；助剂2～5份。本发明的聚合材料兼具PVC的阻燃性和ABS的高韧性。该塑料的制造方法包括以下工艺步骤首先将原料按上述比例在高混机中混合，然后进入塑料挤出机中造粒，得到ABS/PVC聚合材料，温度控制在140～170℃。文档编号B29C47/92GK101759953SQ200810241858公开日2010年6月30日申请日期2008年12月25日优先权日2008年12月25日发明者马旭辉申请人:深圳市科聚新材料有限公司