[發明專利]一種高流動性高阻燃性聚氯乙烯復合材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201210196664.0
• 申請日: 2012-06-12
• 公開（公告）號: CN102675776A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發明（設計）人: 熊圣東;潘祥江;周乾坤;蔣紅輝;陳強
• 申請（專利權）人: 寧波先鋒新材料股份有限公司
• 主分類號: C08L27/06
• 分類號: C08L27/06;C08K13/02;C08K3/38;C08K3/22;B29B9/06;B29C47/92
• 代理公司: 浙江杭州金通專利事務所有限公司 33100
• 代理人: 張向飛

技術領域

本發明涉及一種聚氯乙烯復合材料及其制備方法，尤其涉及一種具有高流動性和高阻燃性能的軟質聚氯乙烯復合材料及其制備方法，屬于新材料技術領域。

背景技術

聚氯乙烯（PVC）是由氯乙烯在引發劑作用下聚合而成的熱塑性樹脂。由于聚氯乙烯具有耐化學藥品性高、電絕緣性能好、物理化學性能穩定、價格低廉等優點，其被廣泛應用于工業、農業、交通、建筑、通訊以及醫療衛生等各領域。但是純聚氯乙烯在機械強度和阻燃性能等方面具有一定的缺陷，限制了其使用。為了改善聚氯乙烯的阻燃和機械性能，通常還需要加入其它組份，如阻燃劑、填料等。為了滿足某些機械性能和高阻燃的要求，阻燃劑和填料的添加量一般都很大，這些添加的組份通常都不能很好的與聚氯乙烯樹脂相容，另一方面由于這些添加物之間的相互協效作用沒有合理發揮，需要大量的添加物才能達到需要的效果，從而導致最終聚氯乙烯復合材料的加工流動性能大大降低。

目前在聚氯乙烯復合材料的流動性和阻燃性能方面都有一定的研究，但大都集中在一個性能方面的改進，而忽視了另一個性能。如中國專利申請（公開號為：CN1038660A）涉及填充型聚氯乙烯流動改性劑，在純聚氯乙烯中加入四層包覆的填充材料顆粒，改善了硬質聚氯乙烯的加工性能，然而采用上述制備方法成本較高，四層包覆的填充材料顆粒制備復雜，最終材料的阻燃性能不佳同時該材料對光、熱也不穩定。又如中國專利申請（公開號：CN101914250A）涉及環保高流動性高熱穩定性改性聚氯乙烯母粒的制備方法，雖然該方法得到的改性聚氯乙烯母粒可方便地與普通聚氯乙烯進行共混造粒，最終得到的改性聚氯乙烯具有良好的加工流動性、熱穩定性和良好的力學性能。然而采用上述方法得到的改性聚氯乙烯阻燃性能較差。

而中國專利（公開號：CN102061044A）涉及高抗沖擊型阻燃抗靜電聚氯乙烯組合物及制備方法，該方法得到的聚氯乙烯復合材料屬于硬質材料，流動性很差，并且按該方法得到的材料的阻燃性能也欠佳。

而中國專利申請（公開號：CN101942156A）涉及高阻燃性聚氯乙烯電纜料及其制備方法，通過在聚氯乙烯中加入氫氧化物、三氧化二銻、磷氮類復合硼酸鋅制得具有高阻燃電纜用聚氯乙烯復合材料。然而該方法卻不能改善聚氯乙烯復合材料的流動性，使得聚氯乙烯復合材料在加工時加工難度增大。

而中國專利申請（公開號：CN102286181A）涉及高流動性聚氯乙烯合金的配方及其制備方法，該配方包括聚氯乙烯基料80～100份、增韌劑5～20份、無機填料1～20份以及TPU5～40份。通過在聚氯乙烯中加入TPU來改善聚氯乙烯組分的流動性以獲得適合注塑成型的聚氯乙烯。然而該方法僅僅關注了聚氯乙烯的流動性，改善了其加工性能，而最終依照其配方和制備方法制備的產品仍然具有阻燃性較差和不穩定的缺點。

因此，由以上現有技術可以看出，在聚氯乙烯改性的過程中，改善其阻燃性和改善其流動性是相互克制的方案，若阻燃性改良，則流動性降低，若流動性改良，則阻燃性降低。然而在實際應用過程，聚氯乙烯材料的流動性和阻燃性均為必須考慮的因素。流動性增強能改善聚氯乙烯復合材料的加工性能，便于成型；阻燃性能提高則能擴展其應用領域。為此，如何在保證高阻燃性能的前提下擁有高流動性是現今聚氯乙烯復合材料亟待解決的技術瓶頸。

發明內容

本發明針對現有技術所存在的缺陷，提供一種具有高流動性、高阻燃性且綜合性能較好的聚氯乙烯復合材料的配方及其制備方法。

本發明的目的可通過下列技術方案來實現：一種高流動性高阻燃性聚氯乙烯復合材料，該材料按重量份數主要包括以下組分：聚氯乙烯：100份、穩定劑：3～6份、增塑劑：40-50份、溴系阻燃劑：6-10份、硼酸鋅：6-10份、三氧化二銻：4-8份、流動改性劑：15-25份。

本發明中使用的聚氯乙烯樹脂優選平均聚合度為950-1700的樹脂。

穩定劑能抑制聚氯乙烯在光、熱環境下的分解反應。本發明使用的穩定劑可選用鈣鋅復合穩定劑、環氧大豆油、硬脂酸鈣、硬脂酸鋇或稀土復合穩定劑中的一種或多種的混合物。

增塑劑的增塑分子能插入到聚氯乙烯分子鏈之間，削弱聚合物分子鏈之間的應力，增加聚氯乙烯分子鏈的移動性、降低聚氯乙烯分子鏈的結晶度，從而使聚氯乙烯的塑性增加、柔韌性增強以改善聚氯乙烯加工性能。。增塑劑的用量是影響聚氯乙烯復合材料流動性的重要變量，若增塑劑用量選取過少，則聚氯乙烯的流動性能得不到保證，而若增塑劑用量過多又會使得聚氯乙復合材料的阻燃性能大大降低。本發明使用重量份為40-50份的增塑劑，在保證聚氯乙烯復合材料加工性能的前提下，不影響各阻燃劑的阻燃效果，保證復合材料具有高的阻燃性能。