[發明專利]具有微波吸收特性的阻燃聚氯乙烯復合材料的制備方法

有效

• 申請號: 201210086971.3
• 申請日: 2012-03-28
• 公開（公告）號: CN102627814A
• 公開（公告）日: 2012-08-08
• 發明（設計）人: 張爽;翟瀅浩;張勇
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: C08L27/06
• 分類號: C08L27/06;C08K7/00;C08K3/04;C08K5/12;C08K3/22;C08K3/36;C08K3/26;C08K3/34
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 林君如

技術領域

本發明涉及一種高分子復合材料及其制備方法，尤其是涉及一種具有微波吸收特性的阻燃聚氯乙烯復合材料的制備方法。

背景技術

微波吸收材料是一種重要的功能材料，最先應用于軍事上。涂在飛機、大炮，坦克、潛艇、巡洋艦、導彈、導彈發射架和武器倉庫外面，起到保護自己打擊敵人的作用。隨著科學技術的發展，吸波材料在電視廣播、雷達技術、微波暗室和電子器件等民用方面也有著廣泛的用途。

PVC材料用途極廣，具有加工性能良好，制造成本低，耐腐蝕，絕緣等良好特點。加入一些阻燃抑煙劑能夠提高PVC的阻燃性能，抑制PVC燃燒過程中有害氣體的釋放。

高校化學工程學報2004年6月第18卷第3期報道了在100克的PVC中添加100克的納米氫氧化鎂，其氧指數達到了30.1，拉伸強度為13.4MPa。但是這種PVC材料只有阻燃抑煙性能，而沒有微波吸收性能。

Journal?of?Alloys?and?Compounds?509(2011)8398-8400報道了將鐵鋇氧體摻雜入PVC中，鐵鋇氧體與PVC之比為70比30，測試厚度為2.5mm時，在頻率2-18GHz范圍內，最低反射損失為-40dB。但是填料添加量大，嚴重影響了材料的加工和力學性能，而且材料也不具備阻燃抑煙性能。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種具有微波吸收特性的阻燃PVC復合材料及制備方法，采用haake密煉機，將阻燃劑、多壁碳納米管、PVC進行共混。加入阻燃劑能夠提高PVC的阻燃抑煙性能，抑制PVC燃燒過程中有害氣體的釋放，加入多壁碳納米管能夠賦予PVC復合材料微波吸收性能。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種具有微波吸收特性的阻燃聚氯乙烯復合材料的制備方法，包括以下步驟：

(1)在高速捏合機中依次加入100份PVC樹脂、2-5份熱穩定劑、0.5-2份潤滑劑、0.1-4份加工助劑以及30-60份增塑劑，待物料塑化完全，出料，出料溫度控制在80-100℃，得到PVC預混料；

(2)在haake密煉機中加入100份PVC預混料，10-150份阻燃劑，5-20份多壁碳納米管，密煉機溫度為130-170℃，混合5-15min，即得到具有微波吸收特性的阻燃聚氯乙烯復合材料。

所述的PVC樹脂的聚合度為800-2000；熱穩定劑為有機錫類熱穩定劑或復合鉛鹽熱穩定劑；潤滑劑為氧化聚乙烯或脂肪酸金屬皂類潤滑劑；加工助劑為單硬酯酸甘油酯或丙烯酸酯類的高分子共聚物；增塑劑為鄰苯二甲酸酯類增塑劑。

所述的有機錫類熱穩定劑包括月桂酸有機錫、馬來酸脂有機錫、硫醇有機錫、氧化烷基錫或有機錫TM-181，復合鉛鹽熱穩定劑包括三鹽基硫酸鉛、二鹽基亞磷酸鉛或二鹽基硬脂酸鉛；所述的脂肪酸金屬皂類潤滑劑包括硬脂酸鈣、硬脂酸鋅或硬脂酸鉛；所述的丙烯酸酯類的高分子共聚物包括丙烯酸甲酯或丙烯酸乙酯；所述的鄰苯二甲酸酯類增塑劑包括鄰苯二甲酸二甲酯、鄰苯二甲酸二乙酯、鄰苯二甲酸二正辛酯或鄰苯二甲酸二(2-乙基己基)酯。

所述的阻燃劑包括氫氧化鎂、三氧化二銻、二氧化硅、有機蒙脫土或碳酸鈣。

所述的氫氧化鎂的粒徑為500-5000目。

所述的二氧化硅包括氣相二氧化硅或沉淀二氧化硅。

所述的碳酸鈣包括輕質活性碳酸鈣或重質活性碳酸鈣，粒徑為50-2000目。

所述的多壁碳納米管的直徑為5-100nm，長度為0.5-10μm。

與現有技術相比，本發明采用PVC、各種阻燃劑、多壁碳納米管為主要原料，在haake密煉機中混合，形成均勻的共混物。所制得PVC復合材料不僅具有高的阻燃抑煙性能，還具有微波吸收性能。在PVC用量為100份，氫氧化鎂用量為100份，三氧化二銻用量為10份，多壁碳納米管用量為7份時，PVC復合材料的氧指數達到41.5，最低反射率為-12.8dB，反射率低于-10dB的頻率范圍為2.62GHz。

具體實施方式

下面結合具體實施例對本發明進行詳細說明。

以下實施例和比較例所用材料如下：

聚氯乙烯(PVC)：聚合度為1300??上海氯堿公司產品。

氫氧化鎂(Mg(OH)2)：牌號YZ-GX105粒徑小于2um，5000目，Mg(OH)2含量大于94％，大連亞泰公司產品。

納米有機蒙脫土(O-MMT)：牌號NanolinDK，平均粒徑25×1000nm，浙江豐虹新材料股份有限公司產品。