[發明專利]高強度聚氯乙烯阻燃抗靜電管材組合物

無效

• 申請號: 201210093288.2
• 申請日: 2012-03-31
• 公開（公告）號: CN103360698A
• 公開（公告）日: 2013-10-23
• 發明（設計）人: 張新華;王晶;張學明
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司
• 主分類號: C08L27/06
• 分類號: C08L27/06;C08L25/12;C08K13/02;C08K3/26;C08K3/04;F16L9/12
• 代理公司: 淄博佳和專利代理事務所 37223
• 代理人: 孫愛華

技術領域

高強度聚氯乙烯阻燃抗靜電管材組合物，屬于塑料加工技術領域。

背景技術

聚氯乙烯樹脂進行抗靜電改性目前常用的改性方法是在聚氯乙烯中加入炭黑，超導電炭黑的添加量約為6％～10％，普通乙炔法炭黑的添加量約為15％～25％，才能達到礦用聚氯乙烯管材的抗靜電要求。但由于聚氯乙烯是一種高熔體粘度比較難加工的材料，并且加工溫度范圍比較窄，再加上如此高填充量的炭黑，所以抗靜電聚氯乙烯管材組合物的擠出加工困難，對生產設備要求高，并且生產能耗較高。

為了改善阻燃抗靜電聚氯乙烯管材組合物的擠出加工性能，通常的方法是向組合物中添加一定量的液體助劑，如氯化石蠟、白油、環氧大豆油、鄰苯二甲酸二辛酯等，并且添加量較高一般在10～30份之間。而為了降低成本，往往需要在管材組合物中添加大量的碳酸鈣填料，這樣管材組合物的粘度大，熔體流動性更差，導致液體助劑的用量更高。雖然這些液體助劑的添加有助于降低組合物熔體的粘度，但同時也降低了組合物的拉伸強度，生產管材的耐壓能力得不到保證，滿足不了煤炭部行業標準《煤礦井下用塑料管材第2部分：聚氯乙烯管材》即MT558.2-2006中的指標要求。同時，液體助劑的添加也會對材料的阻燃性能產生一定的影響。

發明內容

本發明要解決的技術問題是克服現有技術的不足，提供一種成本低、液體助劑添加量小、熔體流動性高的高強度聚氯乙烯阻燃抗靜電管材組合物。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：高強度聚氯乙烯阻燃抗靜電管材組合物；其特征在于該組合物的具體組成如下(按質量份數)：聚氯乙烯樹脂100份，熱穩定劑3～6份，增塑劑5～15份，螯合劑1～5份，抗沖改性劑4～12份，潤滑劑0.5～3.0份，抗靜電劑8～15份，碳酸鈣20～50份，改性樹脂10～20份；其中改性樹脂為熔體流動速率(190℃/5kg)在2.0～10.0g/10min之間的丙烯腈-苯乙烯共聚物(SAN)樹脂。

所述的高強度聚氯乙烯阻燃抗靜電管材組合物的優選重量份的組分為：聚氯乙烯樹脂100份，熱穩定劑4～5份，增塑劑8～12份，螯合劑2～4份，抗沖改性劑6～8份，潤滑劑1.0～2.0份，抗靜電劑10～12份，碳酸鈣25～35份，改性樹脂10～15份。

優選的，所述丙烯腈-苯乙烯共聚物樹脂優選熔體流動速率(190℃/5kg)在3.0～6.0g/10min之間的樹脂。

所述抗靜電劑為特導電炭黑，性能如下：比表面積＞500m²/g，碘吸收值500～1500mg/g，DBP吸收值200～6000ml/100g，pH值6.0～10，干燥失重＜1.0％，灰分＜2.5％，含硫量＜0.8％，電阻＜100Ohm.cm，表觀密度＞80g/l。優選捷克進口特導電炭黑，其性能性能如下：比表面積＞800m²/g，碘吸收值950～1250mg/g，DBP吸收值380～460ml/100g，PH值6.9～9.5，干燥失重＜0.8％，灰分＜1.7％，含硫量＜0.6％，電阻＜15Ohm.cm，表觀密度＞112g/l。

所述潤滑劑為石蠟、硬脂酸、聚乙烯蠟、氧化聚乙烯中的兩種或兩種以上任意比例復配物。

所述碳酸鈣為輕質碳酸鈣或重質碳酸鈣，優選800目以上的經活化處理的品種。

所述增塑劑為鄰苯二甲酸二辛酯(DOP)或氯化石蠟(42號、52號、72號均可)，考慮到組合物配方成本優選52號氯化石蠟。

所述抗沖改性劑為氯化聚乙烯(CPE)。優選濰坊亞星股份有限公司的CPE135A，其各項指標為：邵爾硬度58±4Shore?A，拉伸強度≥6.0MPa，斷裂伸長率≥700％，熱性能熔融熱≤2.0J/g，其它性能：氯含量35±1％，揮發物≤0.30％，篩余物0.9mm篩≤2.0％，穩定時間165℃≥8min，表觀密度≥0.50g/mL，有色粒子數≤40個/(25cm×60cm)，鈣含量≤2.1％的氯化聚乙烯。

所述聚氯乙烯樹脂為平均聚合度為800～1100左右的懸浮法聚氯乙烯樹脂。

所述熱穩定劑為復合鉛熱穩定劑，優選鉛含量大于20％的穩定劑。

所述螯合劑為環氧大豆油(ESBO)、亞磷酸酯類或兩者的任意比例復配物，主要作用是提高聚氯乙烯組合物的熱穩定性。

一種制備上述高強度聚氯乙烯阻燃抗靜電管材組合物的生產方法，其工藝步驟為：

1、乙烯樹脂、熱穩定劑、增塑劑、螯合劑、抗沖改性劑、潤滑劑、碳酸鈣按比例稱量，加入高速混合機中攪拌混合；