专利名称：一种抗静电低烟阻燃pvc-abs复合材料及其制备方法
技术领域：
本发明属于高分子材料技术领域，具体地说是一种抗静电低烟阻燃PVC-ABS复合材料及其制备方法。
背景技术：
聚氯乙烯(PVC)具有高强度、易着色、低成本的优点，在建筑材料、交通运输、电子设备等等行业得到广泛的应用。但是其加工性能差，缺口冲击强度和热变形温度低，脆性大，使它的应用受到很大的限制。PVC-ABS共混体系是一种亚微观多相均质体系，这使得 PVC-ABS合金综合了 PVC和ABS两者的优点，不但保持了 PVC所固有的阻燃性、高刚性、耐化学品性等，还大大提高了其冲击缺口冲击强度、维卡及负荷变形温度、加工流动性等，与常用的工程塑料如阻燃ABS、PC、PC/ABS、PPO等相比，有极高的性价比，应用范围广，前景十分看好。ABS树脂(丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物，ABS是Acrylonitrile Butadiene Styrene的首字母缩写)是一种强度高、韧性好、易于加工成型的热塑型高分子材料。但是PVC在火灾燃烧时候产生大量黑烟和有害气体，造成二次污染，影响逃生及救援，严重危及人们的生命财产安全。并且由于分子结构决定其为电的不良导体，在加工和使用过程中容易积累静电荷，当静电积累到一定程度，静电会造成材料吸尘，以及造成材料破坏，还可能产生静电火花放电，引起化工产品库等爆炸起火，造成重大人身事故。因此对 PVC抑烟阻燃及抗静电技术的研究和应用正日益重视。
发明内容
本发明的目的在于提供一种抗静电、低烟阻燃PVC-ABS复合材料及其制备方法。 该方法采用适当的抗静电剂及抑烟剂与PVC-ABS熔融共混，从而改善材料的抗静电性，降低燃烧时烟释放量。本发明实施过程简便，易于操作，得到的产品可广泛应用于家用电器、 电子行业等领域。本发明的目的是通过以下技术方案来实现的
一种抗静电低烟阻燃PVC-ABS复合材料，其特征在于其组分及重量份数分别为
PVC树脂20 80份ABS树脂10 70份增容剂Γ25份抗静电剂5 15份抑烟阻燃剂1. 5 10份稳定剂广6份加工助剂2^10 份助剂0 8份。
本发明中，所述增容剂为苯乙烯-丙烯腈共聚物、丙烯酸酯类共聚物、甲基丙烯酸_ 丁二烯-苯乙烯共聚物中的任意一种或几种混合物。所述抗静电剂为粉末状非离子型抗静电剂或阴离子型抗静电剂；作为一种优选方案，所述非离子型抗静电剂优选为具有粉末状聚醚酰胺结构或聚醚酯酰胺结构的非离子型抗静电剂；作为一种优选方案，所述阴离子型抗静电剂优选为具有粉末状烷基磺酸盐、磷酸衍生物、二硫代氨基甲酸碱金属盐或者烷基硫酸盐中的任意一种或者几种的混合物。所述抑烟阻燃剂为纳米ZnO、纳米CaCO3、锡酸锌、硼酸锌、草酸铜或无机氢氧化物的任意一种或几种的混合物。所述稳定剂为钙锌稳定剂或有机锡稳定剂。所述加工助剂为丙烯酸酯类共聚物、聚乙烯蜡、氧化聚乙烯蜡或聚脂肪酸酯的任意一种或几种的混合物。本发明中，还可以加入助剂，所述助剂是钛酸酯类偶联剂、颜料。一种抗静电低烟阻燃PVC-ABS复合材料的制备方法，由以下步骤组成
(1)将原料按比例称量混合，在60-80°C干燥2、小时后置于高速混合机中高速共混;TlO分钟，加入挤出机中挤出造粒，制成母料；所述原料组分及重量份数为ABS树脂 10 70份、抗静电剂5 15份、抑烟阻燃剂1. 5 10份、加工助剂2 10份、助剂0 8份；
(2)将PVC树脂2(Γ80份、增容剂广25份、稳定剂广6份与所得母料混合，在高速混合机中混合3 10分钟，在15(T20(TC再通过双螺杆挤出机混炼，通过拉冷条水冷造粒，得到 PVC-ABS复合材料。本发明首先致力于体系相容性的改善，通过对相容剂体系与其他助剂体系的设计及优化，实现了占20 80份的PVC树脂与占10 70份的ABS树脂相容。本发明通过测试 PVC-ABS复合材料的冲击强度，冲击断面SEM分析，DSC测试等方法对体系相容性进行表征。 所选定相容剂促进了 PVC和ABS大分子链段的相互渗透及扩散，使相界面趋于模糊，确保材料力学性能。与现有技术相比，本发明具有如下突出特点和显著优点
本发明通过清洁工艺生产制备PVC-ABS复合材料既具有PVC树脂的阻燃性、耐腐蚀性、 耐候性及价格低廉等特点，又具备ABS树脂耐冲击、耐低温、流动性好、易于成型加工等优点，从而获得一种高性价比的共混材料，可广泛应用于家用电器、电子工业、汽车仪表灯各个行业；
本发明所得材料表面电阻较低，与树脂相容性好，长期放置不会析出，具有永久抗静电性，克服了传统抗静电剂的缺点。同时该抗静电剂颜色较浅，能够保持树脂原色，可以用于非炭黑抗静电领域；
本发明燃烧时具有低烟特征，克服了传统阻燃抑烟体系燃烧时发烟量大的缺点。本发明全面提升PVC复合材料技术水平，有利于促进复合材料技术的发展。
具体实施例方式下面结合实例，对本发明作进一步详细阐述 实施例1
一种抗静电低烟阻燃PVC-ABS复合材料的制备方法，将ABS树脂、增容剂、抑烟阻燃剂、 加工助剂、抗静电剂等按下述比例在70°C左右干燥2、小时后，按比例将ABS树脂与抗静电剂、抑烟阻燃剂、加工助剂等置于高速混合机中高速共混3 10分钟，加入挤出机中挤出造粒，制成母料；再将PVC树脂与增容剂、稳定剂、以及所得母料按比例称量混合，在高速混合机中混合3 10分钟，在15(T20(TC通过双螺杆挤出机熔融混合，挤出造粒，得到PVC-ABS复
合材料。 其组分及重量份数分别为
PVC树脂70
ABS树脂20
增容剂(SAN)6
抗静电剂(聚醚酯酰胺)10
抑烟阻燃剂(锡酸锌硼酸锌=1 :1)6
稳定剂(钙锌硬脂酸盐)6
加工助剂(ACR)8
助剂(偶联剂)1
实施例2
又一种抗静电低烟阻燃PVC-ABS复合材料的制备方法，将ABS树脂、增容剂、抑烟阻燃剂、加工助剂、抗静电剂等在70°C左右干燥2、小时后，按比例将ABS树脂与抗静电剂、抑烟阻燃剂、加工助剂等置于高速混合机中高速共混3 10分钟，加入挤出机中挤出造粒，制成母料；再将PVC树脂与增容剂、稳定剂、以及(1)步骤所得母料按比例称量混合，在高速混合机中混合3 10分钟，在15(T20(TC通过双螺杆挤出机熔融混合，挤出造粒，得到PVC-ABS复合材料。
其组分及重量份数分别为
PVC树脂60
ABS树脂30
增容剂(MBS)15
抗静电剂(烷基磺酸钠)5
抑烟阻燃剂(纳米ZnO)5
稳定剂(有机锡)5
加工助剂(聚乙烯蜡)5
助剂(偶联剂)3
实施例3
又一种抗静电低烟阻燃PVC-ABS复合材料的制备方法，将ABS树脂、增容剂、抑烟阻燃剂、加工助剂、抗静电剂等在70°C左右干燥2、小时后，按比例将ABS树脂与抗静电剂、抑烟阻燃剂、加工助剂等置于高速混合机中高速共混3 10分钟，加入挤出机中挤出造粒，制成母料；再将PVC树脂与增容剂、稳定剂、以及(1)步骤所得母料按比例称量混合，在高速混合机中混合3 10分钟，在15(T20(TC通过双螺杆挤出机熔融混合，挤出造粒。
其组分及重量份数分别为
PVC树脂50
ABS树脂45
增容剂(ACR)20抗静电剂(烷基硫酸钠)6
抑烟阻燃剂(草酸铜)6
稳定剂(钙锌硬脂酸盐)4
加工助剂(氧化聚乙烯蜡)3
检测结果表明，传统的PVC-ABS合金烟密度值为9(Γ100，本发明抑烟效率> 70%，可见本发明抑烟效果明显。并且采用此方法改性以后的抗静电PVC-ABS复合材料，抗静电性能优异，抗静电效果持久，力学性能优异，成型收缩率低，热变形温度得到提高，且成本适中， 因此有较大的实际应用价值。实施例材料性能与对比见表1。
表权利要求
1. 一种抗静电低烟阻燃PVC-ABS复合材料，其特征在于该复合材料组分及重量份数分别为PVC树脂20 80份ABS树脂10 70份增容剂Γ25份抗静电剂5 15份抑烟阻燃剂1. 5 10份稳定剂广6份加工助剂2^10 份助剂0 8份。
2.根据权利要求1所述的PVC-ABS复合材料，其特征在于所述增容剂为苯乙烯_丙烯腈共聚物、丙烯酸酯类共聚物、甲基丙烯酸_ 丁二烯_苯乙烯共聚物中的一种或几种混合物。
3.根据权利要求1所述的PVC-ABS复合材料，其特征在于所述抗静电剂为粉末状非离子型抗静电剂或阴离子型抗静电剂。
4.根据权利要求3所述的PVC-ABS复合材料，其特征在于所述非离子型抗静电剂为具有粉末状聚醚酰胺结构或聚醚酯酰胺结构的非离子型抗静电剂；所述阴离子型抗静电剂为具有粉末状烷基磺酸盐、磷酸衍生物、二硫代氨基甲酸碱金属盐或者烷基硫酸盐中的任意一种或者几种的混合物。
5.根据权利要求1所述的PVC-ABS复合材料，其特征在于所述抑烟阻燃剂为纳米 ZnO、纳米CaC03、锡酸锌、硼酸锌、草酸铜或无机氢氧化物的任意一种或几种的混合物。
6.根据权利要求1所述的PVC-ABS复合材料，其特征在于所述稳定剂为钙锌稳定剂或有机锡稳定剂。
7.根据权利要求1所述的PVC-ABS复合材料，其特征在于所述加工助剂为丙烯酸酯类共聚物、聚乙烯蜡、氧化聚乙烯蜡或聚脂肪酸酯的一种或几种的混合物。
8.根据权利要求1所述的PVC-ABS复合材料，其特征在于所述助剂是钛酸酯类偶联剂、颜料。
9.一种权利要求1所述PVC-ABS复合材料的制备方法，其特征在于该制备方法由以下步骤组成(1)将原料按比例称量混合，置于高速混合机中高速共混3 10分钟，加入挤出机中挤出造粒，制成母料；所述原料组分及重量份数为ABS树脂1(Γ70份、抗静电剂5 15份、抑烟阻燃剂1. 5^10份、加工助剂2 10份、助剂(Γ8份；(2)将PVC树脂2(Γ80份、增容剂广25份、稳定剂广6份与所得母料混合，在高速混合机中混合3 10分钟，再通过双螺杆挤出机混炼，通过拉冷条水冷造粒，得到PVC-ABS复合材料。
10.根据权利要求9所述的PVC-ABS复合材料的制备方法，其特征在于步骤(1)中，将原料在60-80°C干燥2、小时后置于高速混合机中高速共混；在步骤(2)中，在15(T20(TC 经过熔融共混挤出。
全文摘要
本发明公开了一种抗静电低烟阻燃PVC-ABS复合材料及其制备方法。该复合材料主要由PVC树脂、ABS树脂、增容剂、抗静电剂、抑烟阻燃剂、稳定剂、加工助剂及其他助剂组成。其制备方法是将计量后的ABS及部分助剂经高混机混合均匀，然后通过挤出机挤出造粒制成母料；再将所得母料与PVC树脂等其他原料混合均匀在150~200℃经过熔融共混挤出造粒而得。本发明具有永久的抗静电性、阻燃性、稳定性和机械性能，并且在燃烧时具有低烟的特点，因而可广泛应用于家用电器和电子工业等领域。
文档编号C08L27/06GK102321314SQ201110239780
公开日2012年1月18日 申请日期2011年8月19日 优先权日2011年8月19日
发明者梁勇, 鲁平才 申请人:镇江育达复合材料有限公司