本发明属于高分子改性领域，特别涉及一种矿井设备专用的PVC/ABS合金及其制备方法。
背景技术：
矿井专用设备多用于地下采矿作业，或矿产输送，在整个过程中经常粉尘飞扬，极易产生爆炸、火灾的隐患，因此对于矿井专用设备使用的塑胶材料需要抗静电要求。但目前的抗静电塑胶材料多采用表面活性剂型抗静电剂，为非长久性抗静电，一般在1-2年之后抗静电效果消失，并且需要在高湿度的环境下才能获得更好的抗静电效果，在抗静电效果消失后表面极易吸附粉尘，大大增加了粉尘爆炸的风险。目前常用的长久型抗静电剂为聚醚型抗静电剂、导电炭黑或导电碳纳米管，虽然可以达到长久抗静电要求，但严重影响了材料的性能，大大增加了设备损坏的风险。而本专利提供的长久抗静电型PVC/ABS合金材料，很好解决了材料物理性能以及长久抗静电性能的矛盾，为矿井设备材料选择提供了一种新的方案。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一矿井设备专用的PVC/ABS合金，用于矿井专用设备，特别适合于井下设备外壳、内部制件、传送带及其附件等制件。
为了达到上述目的，本发明是通过下列技术方案来实现的：
一种ABS/PVC合金材料，由以下组分按其重量份数组成：
ABS：250-500份，
PVC：300-500份，
对壬基苯氧基丙基磺酸钠：1-5份，
聚苯胺5-10份
增韧剂：50-100份，
抗氧剂：2-5份
热稳定剂：其与PVC的重量份数比为2-3:100，
润滑剂：其与PVC的重量份数比为1-2:100。
其中所述ABS为乳液法或本体法生产的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物。
所述PVC为悬浮法生产的聚氯乙烯，其聚合度为650-1000之间。
所述聚苯胺熔融指数为5-10g/10min。
所述增韧剂为核壳型丙烯酸酯-甲基丙烯酸酯-苯乙烯共聚物(ACR)或核壳型丁二烯-甲基丙烯酸酯-苯乙烯共聚物(MBS)中的一种或两种的复配物。
所述热稳定剂为有机锡类稳定剂与硬脂酸锌、硬脂酸钙组成的混合物，每份热稳定剂中按重量百分比分别含有有机锡60％、硬脂酸锌25％、硬脂酸钙15％。
所述润滑剂为聚乙烯蜡或氧化聚乙烯蜡中的一种。
所述抗氧剂选自β-(3,5-二叔丁基羟基苯基)丙烯酸十八碳酸酯(抗氧剂1076)、三-(2,4-叔丁基苯基)亚磷酸酯(抗氧剂168)、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(抗氧剂1010)、硫代二丙酸双十二醇酯(抗氧剂DLTDP)中的一种或两种以上的混合物。
一种该PVC/ABS合金材料的制备方法，将PVC、增韧剂、热稳定剂、抗氧剂和润滑剂加入高混机中进行混合，在70-90℃下混合5-10min后，往高混机内继续加入ABS、聚苯胺和对壬基苯氧基丙基磺酸钠，再混合5-10min；然后将混合均匀的物料通过送料装置送入双螺杆挤出机中挤出造粒，物料在螺杆的剪切、混炼和输送下充分的熔合，最后经过挤出、拉条、冷却后制成产品，挤出机各区段温度设定为150-200℃。
有益效果
1、本发明所提供的PVC/ABS合金材料，具有优异的力学性能，加工性能优异。
2、常用的表面活性剂型抗静电剂，其抗静电原理是析出表面后吸附空气中的水汽，靠表面的水层带走电荷，当基体内的表面活性剂全部迁移至表面后将不再有抗静电效果，因此属于非长久型抗静电。本发明采用对壬基苯氧基丙基磺酸钠作为主抗静电剂，聚苯胺作为辅助抗静电剂复配使用，作为复配抗静电剂加入树脂基体内分散性好，可以形成丝状或网状形态，因添加量很少，不影响原有材料的机械、热学性能。合金材料具有长久抗静电的特性，不随使用时间的增加而衰减，也不存在析出等问题。
3、热稳定剂含有有机锡60％、硬脂酸锌25％、硬脂酸钙15％，特种的热稳定剂解决了在加工过程中，原料会发生部分降解的问题。
4、PVC/ABS材料的成本低廉，非常适合用于采矿设备、井下设备等对抗静电等级要求高的产品，也适合于其他需要长久抗静电的产品。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步说明，其目的仅在于更好理解本发明目的，而非限制本发明的保护范围。本发明实施例中所有物质均是已知的市售产品，其单位为重量份，其中所用原材料为，ABS 750(锦湖，乳液法)，PVC S700(齐鲁石化，聚合度650-750)。聚苯胺熔融指数为5-10g/10min。热稳定剂(按重量百分比)含有有机锡60％、硬脂酸锌25％、硬脂酸钙15％。
实施例1
ABS 500份
PVC 300份
对壬基苯氧基丙基磺酸钠1份
聚苯胺5份
MBS：50份
热稳定剂：6份
聚乙烯蜡：3份
抗氧剂1076：1份
抗氧剂168：1份
将称量好的PVC、MBS、热稳定剂、聚乙烯蜡与抗氧剂1076、168一起加入高混机中在80℃下混合7min，然后继续加入ABS、聚苯胺和对壬基苯氧基丙基磺酸钠，混合5min，最后将混合均匀的物料通过精密计量的送料装置送入双螺杆挤出机中挤出造粒，挤出机各区段温度设定为170-200℃。物料在螺杆的剪切、混炼和输送下充分的熔合，最后经过挤出、拉条、冷却后制成产品。
实施例2
ABS 450份
PVC 370份
对壬基苯氧基丙基磺酸钠2份
聚苯胺10份
ACR：60份
热稳定剂：8份
聚乙烯蜡：4份
抗氧剂1076：1份
抗氧剂168：2份
将称量好的PVC、ACR、热稳定剂、聚乙烯蜡与抗氧剂1076、168一起加入高混机中在80℃下混合7min，然后继续加入ABS、聚苯胺和对壬基苯氧基丙基磺酸钠，再混合5min，最后将混合均匀的物料通过精密计量的送料装置送入双螺杆挤出机中挤出造粒，挤出机各区段温度设定为170-200℃。物料在螺杆的剪切、混炼和输送下充分的熔合，最后经过挤出、拉条、冷却后制成产品。
实施例3
ABS 360份
PVC 430份
对壬基苯氧基丙基磺酸钠3份
聚苯胺5份
ACR：50份
热稳定剂：10份
氧化聚乙烯蜡：5份
抗氧剂1076：1份
抗氧剂168：2份
将称量好的PVC、ACR、热稳定剂、氧化聚乙烯蜡与抗氧剂1076、168一起加入高混机中在80℃下混合7min，然后继续加入ABS、聚苯胺和对壬基苯氧基丙基磺酸钠，再混合5min，最后将混合均匀的物料通过精密计量的送料装置送入双螺杆挤出机中挤出造粒，挤出机各区段温度设定为170-200℃。物料在螺杆的剪切、混炼和输送下充分的熔合，最后经过挤出、拉条、冷却后制成产品。
实施例4
ABS 300份
PVC 400份
对壬基苯氧基丙基磺酸钠4份
聚苯胺10份
ACR：70份
MBS：30份
热稳定剂：10份
聚乙烯蜡：8份
抗氧剂1076：1份
抗氧剂168：3份
将称量好的PVC、ACR、MBS、热稳定剂、聚乙烯蜡与抗氧剂1076、168一起加入高混机中在80℃下混合7min，然后继续加入ABS、聚苯胺和对壬基苯氧基丙基磺酸钠，再混合5min，最后将混合均匀的物料通过精密计量的送料装置送入双螺杆挤出机中挤出造粒，挤出机各区段温度设定为170-200℃。物料在螺杆的剪切、混炼和输送下充分的熔合，最后经过挤出、拉条、冷却后制成产品。
实施例5
ABS 250份
PVC 500份
对壬基苯氧基丙基磺酸钠5份
聚苯胺8份
ACR：50份
MBS：40份
热稳定剂：15份
氧化聚乙烯蜡：8份
抗氧剂1076：2份
抗氧剂168：3份
将称量好的PVC、ACR、MBS、热稳定剂、氧化聚乙烯蜡与抗氧剂1076、168一起加入高混机中在80℃下混合7min，然后继续加入ABS、聚苯胺和对壬基苯氧基丙基磺酸钠，再混合5min，最后将混合均匀的物料通过精密计量的送料装置送入双螺杆挤出机中挤出造粒，挤出机各区段温度设定为170-200℃。物料在螺杆的剪切、混炼和输送下充分的熔合，最后经过挤出、拉条、冷却后制成产品。
对比例
ABS 400份
PVC 550份
硬脂基三甲基季铵盐酸盐(非长久型抗静电剂)50份
ACR：50份
热稳定剂：15份
聚乙烯蜡：8份
抗氧剂1076：1份
抗氧剂168：3份
将称量好的PVC、ACR、热稳定剂、聚乙烯蜡与抗氧剂1076、168一起加入高混机中在80℃下混合7min，然后继续加入ABS和非长久型抗静电剂硬脂基三甲基季铵盐酸盐再混合5min，最后将混合均匀的物料通过精密计量的送料装置送入双螺杆挤出机中挤出造粒，挤出机各区段温度设定为170-190℃。物料在螺杆的剪切、混炼和输送下充分的熔合，最后经过挤出、拉条、冷却后制成产品。
表1
表1为实施例和对比例的测试结果，采用标准为ASTM标准，普通ABS的体积电阻率为1016，当体积电阻率低于1012，可以认为是抗静电级。从实施例结果可以看到，在加入复配抗静电剂后材料达到109-1010之间，同时对材料的弯曲和冲击性能没有明显的影响，合金具备优异的长久抗静电性与机械性能。对比非长久抗静电PVC/ABS材料(对比例)，实施例1-5在2年后的体积电阻率没有明显升高，而非长久抗静电PVC/ABS已经升高至10^16等级，和普通ABS没有区别了，说明本专利提供的PVC/ABS材料具有长久抗静电的效果。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。