[發明專利]一種PVC/ABS合金材料及其制備方法

無效

• 申請號: 200810220056.2
• 申請日: 2008-12-16
• 公開（公告）號: CN101747568A
• 公開（公告）日: 2010-06-23
• 發明（設計）人: 謝明星;尹國杰;劉奇祥
• 申請（專利權）人: 金發科技股份有限公司;上海金發科技發展有限公司
• 主分類號: C08L27/06
• 分類號: C08L27/06;C08L55/02;C08K5/58;C08K3/22;B29B9/02
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 陳衛

技術領域

本發明涉及到了聚合物合金材料領域，具體是針對一種高強度、高流動性、高耐熱型PVC/ABS合金材料及其制備方法。

背景技術

目前國內從事改性PVC的企業眾多，但普遍存在產品單一、產品檔次與技術含量低、經濟效益差等問題，技術水平的落后嚴重制約了我國改性PVC及相關行業的發展。

實現通用塑料PVC的高性能化是提高PVC改性行業生存力和競爭力的有效手段，而PVC合金化是高性能化的有效途徑，其中PVC與ABS的合金是其中最為重要的。PVC/ABS合金綜合了PVC和ABS兩者的優點，不但保持了PVC所固有的阻燃性、高剛性、耐化學品性等，還大大提高了其缺口沖擊強度、維卡及負荷變形溫度、加工流動性等，與常用的工程塑料如阻燃ABS、PC、PC/ABS、PPO等相比，有極高的性價比，在整個塑料合金中，都占有重要地位，自上世紀90年代以來，PVC/ABS合金一直以8％～12％的速度增長，前景十分看好。

一直以來，PVC/ABS合金的研發、生產以美國Borg-Warner公司、Geogia-Gulf公司、Polyone公司和日本鐘淵等國外大公司為主導，其采用PVC和ABS制成的合金材料具有阻燃(UL-94V-0、5VA)、耐高溫變形、高流動性、機械性能好、耐候性好、光澤度高等特點，廣泛應用在電器、電工、燈飾、通訊、汽車及管件等領域，具有很高的社會效益和經濟效益。但是，現有的PVC/ABS合金材料存在使用性能和加工性能難以兼顧的問題。

發明內容

本發明的目的在于從根本上解決PVC/ABS合金材料使用性能和加工性能難以兼顧的難題，在物理機械性能優異的前提下，提高產品流動性、耐熱性和阻燃性，制備出一種高強度、高流動性、高耐熱的PVC/ABS合金材料。

本發明的另一目的是提供一種上述PVC/ABS合金材料的制備方法，包括了自主開發特殊的螺紋元件及其組合以及各種配套設備，形成獨特的PVC/ABS合金專用雙螺桿擠出機組，以及自主開發的網絡控制系統，可根據產品需求靈活地設置各種工藝參數，滿足不同牌號產品生產的要求，實現機組運行狀況模擬顯及自動檢測技術的全面應用，確保產品的穩定性。

本發明的高強度、高流動性、高耐熱型PVC/ABS合金材料，是由相容性好的高流動性PVC樹脂和具備高沖擊、耐熱型ABS樹脂共混而成。眾所周知，共混材料力學性能的好壞，很大程度上取決于共混體系的相容性，如果共混體系兩相間完全不相容，相與相之間的大分子相互完全排斥，各聚合物組分獨自聚集在一起，形成相分離結構，相與相之間有著明顯的界面，彼此可以完全分開，兩相之間的粘結力差，勢必在材料內部留下薄弱部分，材料的力學性能必定變差；如果共混體系完全相容，大分子間實現分子級分散，其性能也只能是兩組分的簡單加和，而沒有很大改進，這兩種極端情況，即兩相完全不相容或完全相容，對一個共混體系來說，都不夠理想，難于達到改進的目的，我們所希望的共混體系，是介于完全相容和不相容之間，即半相容狀態〔或稱部分相容)，使共混體系在保證形成橡膠增韌分散相的同時，兩相之間又有良好的粘結力。因此，PVC/ABS合金是否具有使用價值，兩相間的相容性是首要因素。

本發明的高強度、高流動性、高耐熱型PVC/ABS合金材料，由如下重量百分數的組分組成：

PVC樹脂?????????????20-80％

ABS樹脂?????????????10-70％

熱穩定劑????????????1-6％

加工助劑????????????2-10％

相容及抗沖擊改性劑??1-15％

耐熱劑??????????????1-30％

阻燃劑??????????????1-3％

其他助劑????????????0-8％

因此本發明首先致力于相容劑體系的開發，通過具有協同效應的相容體系的設計及優化，實現了占20-80重量％高流動性的PVC樹脂與占10-70重量％具備高沖擊、耐熱型的ABS樹脂間的工藝相容。本發明通過測試PVC/ABS合金材料的缺口沖擊強度和熔接線沖擊強度等宏觀手段，以及DSC、材料沖擊斷面SEM形貌照片等微觀手段選定的相容及抗沖擊改性劑既與PVC有良好的相容性，又與ABS中的橡膠相丁二烯有良好的相容性，從而促使ABS和PVC大分子鏈段的相互滲透和擴散，使相疇尺寸微細化，提高相界面之間的粘結力，使相界面趨于模糊，使合金的抗沖擊性能大大提高，其懸臂梁缺口沖擊強度可以達到800J/m以上，而對剛性的負面影響較小，對加工流動性和耐熱性無明顯損害作用。