一种高流动耐热PVC/ABS合金材料及其制备方法与流程

文档序号:17389629发布日期:2019-04-13 00:23阅读:393来源:国知局

本发明涉及高分子材料技术领域,具体涉及一种高流动耐热pvc/abs合金材料及其制备方法。



背景技术:

聚氯乙烯(pvc)是一种综合性能优良的通用塑料,具有良好的力学性能和电性能,耐腐蚀性、阻燃性等优良的综合性能,而且价格低廉、原料来源广泛,因此广泛应用于化学建材和其它领域。abs树脂由丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三种单体共聚而成,既保持了聚苯乙烯的光泽和加工流动性,又具有橡胶的耐冲击性和丙烯腈的刚性,具有耐热性好、尺寸稳定性好、易于成型加工等优点,是一种性能优良、用途广泛的工程塑料,缺陷是耐候性差,易燃,价格也较高。对于pvc存在着致命的弱点,即热稳定性较差,其热变形温度为70-80℃,连续使用温度仅为65℃,且pvc在负荷下的变形能力差也限制了其在受热、受力条件下作为结构材料使用,这些都阻碍了pvc的工程化应用。因此对pvc树脂的耐热改性受到广泛的关注,若在pvc树脂中添加耐热abs以及无机填料进行物理共混改性是一种很好的改性方法,abs树脂含有侧苯基氰基和不饱和双键,使它与pvc中氯原子能够很好的相容,提高界面的黏结力,同时使abs中的橡胶相颗粒作为分散相分散在连续相pvc中,可针对pvc与abs的优缺点进行相互取长补短,制成一种pvc/abs合金。

中国专利公开号cn103756186a,于2014年04月30日公开了“pvc/abs合金组合物和一种pvc/abs合金及其制备方法和应用”该申请制备的pvc/abs材料熔融指数及耐热性偏低,用于大型制品的注塑加工性差,不能解决一些功能件产品耐热要求。

中国专利公开号cn105086283a,于2015年11月25日,公开了“一种高流动阻燃pvc/abs合金材料及其制备方法”,其制备的pvc/abs合金材料熔融指数较高,阻燃系数v-0级,但强度偏低,热老化性能较差,不能解决一些功能件产品耐热和强度要求。

中国专利公开号cn107286533a,于2017年10月24日,公开了“一种采用纳米碳酸钙填料改性的高耐热pvc/abs合金材料及其制备方法”该申请制备的pvc/abs合金材料强度、流动性及耐热性偏低。



技术实现要素:

本发明在于克服上述缺点而提供一种高流动性、抗热老化、强度高、耐热注塑加工性能好、成本低廉的高流动耐热pvc/abs合金材料。

本发明的另一目的在于提供一种高流动耐热pvc/abs合金材料的制备方法。

本发明一种高流动耐热pvc/abs合金材料,包括下述重量份的原料:耐热abs-xr401b30-50份,pvc-sg540-60份,超细微滑石粉8-13份,增韧剂3-5份,耐热剂2-4份,抗氧剂0.4-1份,润滑剂0.1-0.3份,稳定剂0.5-1份,加工助剂0.3-0.5份

其中:

所述增韧剂为粉末丁腈橡胶pnbr-18;

所述耐热剂为n-苯基马来酰亚胺;

所述抗氧剂为抗氧剂1010和抗氧剂168的混合物,二者质量比为1:1;

所述润滑剂为斯文牌硬脂酸sa1801;

所述加工助剂为硅油或dotp中的一种。

上述的一种高流动耐热pvc/abs合金材料,其中所述的pvc-sg5平均聚合度为800-1100。

上述的一种高流动耐热pvc/abs合金材料,其中所述稳定剂为有机锡类稳定剂和铅类稳定剂,所述稳定剂为甲基硫醇锡、丁基硫醇锡或三碱式硫酸铅、二碱式亚磷酸铅中的一种,或者甲基硫醇锡、丁基硫醇锡按1:1复配或三碱式硫酸铅、二碱式亚磷酸铅按1:1复配。

本发明的一种高流动耐热pvc/abs合金材料的制备方法,包括步骤如下:

(1)将pvc-sg540-60份,无机矿物填料8-13份,增韧剂3-5份,耐热剂2-4份,抗氧剂0.4-1份,润滑剂0.1-0.3份,稳定剂0.5-1份,加工助剂0.3-0.5份倒入高速搅拌锅中搅拌8min,得到预混料;

(2)将耐热abs-xr401b30-50份喂入双螺杆挤出机的主喂料机筒按8-20r/min的转速进行喂料,再将预混料喂入侧喂料机筒按25-40r/min进行喂料,主侧喂料配比通过调节主侧喂料螺旋转速精密实现计量配比,双螺杆挤出机主机转速350-400r/min,挤出机各区间温度分别控制在:一段190-200℃、二段185-195℃、三段180-190℃、四段175-185℃、五段170-180℃、六段160-170℃、机头温度160-170℃,熔融挤出;

(3)经冷却牵引、干燥、切粒机切粒即得。

本发明与现有技术相比,具有明显的有益效果,从以上技术方案可知:本发明选取耐热abs,相对普通abs能提高合金的流动性和耐热性能,添加耐热助剂又能大幅提高合金的耐热性能,添加增韧剂提升合金材料强度提高了合金材料的抗冲击性能,对制备高温pvc/abs合金材料有很高的性价比,在制备工艺上通过将pvc树脂与其他助剂均混后从侧喂料口加入,减少预混料受热时间,避免长时间受热使预混料发生分解,所制得的耐热pvc/abs可部分代替普通阻燃abs和改性聚苯醚等工程塑料,同时本发明添加部分无机填料,不仅降低成本,还有效提高合金材料的阻燃和耐热性能,并通过与pvc和abs及其他助剂的协调作用,提高了合金材料的力学性能,使制得的合金材料具有优异的流动性和热性能。

具体实施方式

实施例1

一种高流动耐热pvc/abs合金材料的制备方法,包括步骤如下:

(1)按照下述重量份称取各原料:

pvc-sg5树脂(平均聚合度800)60份

无机矿物填料:超细微滑石粉10份

增韧剂:丁腈橡胶pnbr-183份

耐热剂:n-苯基马来酰亚胺4份

抗氧剂:抗氧剂1010:抗氧剂168=1:10.6份

润滑剂:硬脂酸sa18010.2份

稳定剂:甲基硫醇锡0.5份

加工助剂:dotp0.3份

将所有组份的原料倒入高速搅拌锅中搅拌8min,得到预混料;

(2)将耐热abs-xr404树脂30份喂入双螺杆挤出机的主喂料机筒按8r/min的转速进行喂料,再将预混料喂入侧喂料机筒按40r/min进行喂料,主侧喂料配比通过调节主侧喂料螺旋转速精密实现计量配比,双螺杆挤出机主机转速365r/min,挤出机各区间温度分别控制在:一段190℃、二段185℃、三段180℃、四段175℃、五段170℃、六段160℃、机头温度160℃;

(3)经冷却牵引、干燥、切粒机切粒即得。

在摄氏温度为23度,湿度为50%的环境下,按gb/t1040.5-2006测试样品拉伸强度,单位mp,拉伸强度47.4mp;按gb/t9341-2008测试弯曲强度,单位mp,弯曲强度65.2mp;按gb/t9341-2008测试样品弯曲模量,单位mp,弯曲模量2452mp;按gb/t1843-2008测试样品悬臂梁缺口冲击强度,单位kj/m2,冲击强度16.9kj/m2;按gb/t3682-2008测试样品熔融指数,单位g/10min,熔融指数19.2g/10min;按gb/t1633-2000测试样品微卡软化温度,单位℃,微卡软化温度86.6℃,其材料流动性和耐热性指标较好。

实施例2

一种高流动耐热pvc/abs合金材料的制备方法,包括步骤如下:

(1)按照下述重量份称取各原料:

pvc-sg5树脂(平均聚合度1100)50份

无机矿物填料:超细微滑石粉8份

增韧剂:丁腈橡胶pnbr-184份

耐热剂:n-苯基马来酰亚胺2份

抗氧剂:抗氧剂1010:抗氧剂168=1:10.4份

润滑剂:硬脂酸sa18010.1份

稳定剂:甲基硫醇锡0.4份

丁基硫醇锡0.4份

加工助剂:硅油0.5份

将所有组份的原料倒入高速搅拌锅中搅拌8min,得到预混料;

(2)将耐热abs-xr404树脂40份喂入双螺杆挤出机的主喂料机筒按15r/min的转速进行喂料,再将预混料喂入侧喂料机筒按29r/min进行喂料,主侧喂料配比通过调节主侧喂料螺旋转速精密实现计量配比,双螺杆挤出机主机转速360r/min,挤出机各区间温度分别控制在:一段195℃、二段190℃、三段185℃、四段180℃、五段170℃、六段160℃、机头温度165℃;

(3)经冷却牵引、干燥、切粒机切粒即得。

测试方法同实施例1相同,结果拉伸强度49.8mp;弯曲强度68.9mp;弯曲模量2620mp;冲击强度13.1kj/m2;熔融指数18.5g/10min;微卡软化温度93℃,其材料流动性和耐热性指标较好。

实施例3

一种高流动耐热pvc/abs合金材料的制备方法,包括步骤如下:

(1)按照下述重量份称取各原料:

pvc-sg5树脂(平均聚合度1000)40份

无机矿物填料:超细微滑石粉10份

增韧剂:丁腈橡胶pnbr-185份

耐热剂:n-苯基马来酰亚胺2份

抗氧剂:抗氧剂1010:抗氧剂168=1:10.8份

润滑剂:硬脂酸sa18010.2份

稳定剂:丁基硫醇锡0.5份

加工助剂:dotp0.4份

将所有组份的原料倒入高速搅拌锅中搅拌8min,得到预混料;

(2)将耐热abs-xr404树脂50份喂入双螺杆挤出机的主喂料机筒按20r/min的转速进行喂料,再将预混料喂入侧喂料机筒按25r/min进行喂料,主侧喂料配比通过调节主侧喂料螺旋转速精密实现计量配比,双螺杆挤出机主机转速370r/min,挤出机各区间温度分别控制在:一段200℃、二段195℃、三段190℃、四段185℃、五段180℃、六段170℃、机头温度170℃;

(3)经冷却牵引、干燥、切粒机切粒即得。

测试方法同实施例1相同,结果拉伸强度52.4mp;弯曲强度75.3mp;弯曲模量2713mp;冲击强度12.3kj/m2;熔融指数16.7g/10min;微卡软化温度96.5℃,其材料流动性和耐热性指标较好。

实施例4

一种高流动耐热pvc/abs合金材料的制备方法,包括步骤如下:

(1)按照下述重量份称取各原料:

pvc-sg5树脂(平均聚合度900)60份

无机矿物填料:超细微滑石粉8份

增韧剂:丁腈橡胶pnbr-184份

耐热剂:n-苯基马来酰亚胺4份

抗氧剂:抗氧剂1010:抗氧剂168=1:11份

润滑剂:硬脂酸sa18010.3份

稳定剂:三碱式硫酸铅0.6份

加工助剂:硅油0.3份

将所有组份的原料倒入高速搅拌锅中搅拌8min,得到预混料;

(2)将耐热abs-xr404树脂40份喂入双螺杆挤出机的主喂料机筒按15r/min的转速进行喂料,再将预混料喂入侧喂料机筒按37r/min进行喂料,主侧喂料配比通过调节主侧喂料螺旋转速精密实现计量配比,双螺杆挤出机主机转速390r/min,挤出机各区间温度分别控制在:一段190℃、二段185℃、三段180℃、四段175℃、五段175℃、六段165℃、机头温度165℃。

(3)经冷却牵引、干燥、切粒机切粒即得;

测试方法同实施例1相同,结果拉伸强度48.6mp;弯曲强度68.6mp;弯曲模量2531mp;冲击强度12.3kj/m2;熔融指数17.7g/10min;微卡软化温度91.2℃,其材料流动性和耐热性指标较好。

实施例5

一种高流动耐热pvc/abs合金材料的制备方法,包括步骤如下:

(1)按照下述重量份称取各原料:

pvc-sg5树脂(平均聚合度1100)50份

无机矿物填料:超细微滑石粉13份

增韧剂:丁腈橡胶pnbr-185份

耐热剂:n-苯基马来酰亚胺3份

抗氧剂:抗氧剂1010:抗氧剂168=1:10.6份

润滑剂:硬脂酸sa18010.2份

稳定剂:三碱式硫酸铅0.25份

二碱式亚磷酸铅0.25份

加工助剂:dotp0.4份

将所有组份的原料倒入高速搅拌锅中搅拌8min,得到预混料;

(2)将耐热abs-xr404树脂50份喂入双螺杆挤出机的主喂料机筒按20r/min的转速进行喂料,再将预混料喂入侧喂料机筒按32r/min进行喂料,主侧喂料配比通过调节主侧喂料螺旋转速精密实现计量配比,双螺杆挤出机主机转速400r/min,挤出机各区间温度分别控制在:一段200℃、二段195℃、三段190℃、四段185℃、五段180℃、六段170℃、机头温度70℃;

(3)经冷却牵引、干燥、切粒机切粒即得。

测试方法同实施例1相同,结果拉伸强度50.3mp;弯曲强度73.5mp;弯曲模量2686mp;冲击强度15.8kj/m2;熔融指数18.9g/10min;微卡软化温度93.7℃,其材料流动性和耐热性指标较好。

实施例6

一种高流动耐热pvc/abs合金材料的制备方法,包括步骤如下:

(1)按照下述重量份称取各原料:

pvc-sg5树脂(平均聚合度800)50份

无机矿物填料:超细微滑石粉13份

增韧剂:丁腈橡胶pnbr-183份

耐热剂:n-苯基马来酰亚胺4份

抗氧剂:抗氧剂1010:抗氧剂168=1:10.8份

润滑剂:硬脂酸sa18010.1份

稳定剂:二碱式亚磷酸铅0.8份

加工助剂:dotp0.5份

将所有组份的原料倒入高速搅拌锅中搅拌8min,得到预混料;

(2)将耐热abs-xr404树脂30份喂入双螺杆挤出机的主喂料机筒按8r/min的转速进行喂料,再将预混料喂入侧喂料机筒按31r/min进行喂料,主侧喂料配比通过调节主侧喂料螺旋转速精密实现计量配比,双螺杆挤出机主机转速350r/min,挤出机各区间温度分别控制在:一段195℃、二段190℃、三段185℃、四段180℃、五段170℃、六段160℃、机头温度160℃;

(3)经冷却牵引、干燥、切粒机切粒即得。

测试方法同实施例1相同,结果拉伸强度51.2mp;弯曲强度70.9mp;弯曲模量2672mp;冲击强度14.2kj/m2;熔融指数18.6g/10min;微卡软化温度94℃,其材料流动性和耐热性指标较好。

以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明作任何形式上的限制,任何未脱离本发明技术方案内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。

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