[发明专利]高强度聚氯乙烯阻燃抗静电管材组合物

说明书

技术领域

高强度聚氯乙烯阻燃抗静电管材组合物，属于塑料加工技术领域。

背景技术

聚氯乙烯树脂进行抗静电改性目前常用的改性方法是在聚氯乙烯中加入炭黑，超导电炭黑的添加量约为6％～10％，普通乙炔法炭黑的添加量约为15％～25％，才能达到矿用聚氯乙烯管材的抗静电要求。但由于聚氯乙烯是一种高熔体粘度比较难加工的材料，并且加工温度范围比较窄，再加上如此高填充量的炭黑，所以抗静电聚氯乙烯管材组合物的挤出加工困难，对生产设备要求高，并且生产能耗较高。

为了改善阻燃抗静电聚氯乙烯管材组合物的挤出加工性能，通常的方法是向组合物中添加一定量的液体助剂，如氯化石蜡、白油、环氧大豆油、邻苯二甲酸二辛酯等，并且添加量较高一般在10～30份之间。而为了降低成本，往往需要在管材组合物中添加大量的碳酸钙填料，这样管材组合物的粘度大，熔体流动性更差，导致液体助剂的用量更高。虽然这些液体助剂的添加有助于降低组合物熔体的粘度，但同时也降低了组合物的拉伸强度，生产管材的耐压能力得不到保证，满足不了煤炭部行业标准《煤矿井下用塑料管材第2部分：聚氯乙烯管材》即MT558.2-2006中的指标要求。同时，液体助剂的添加也会对材料的阻燃性能产生一定的影响。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种成本低、液体助剂添加量小、熔体流动性高的高强度聚氯乙烯阻燃抗静电管材组合物。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：高强度聚氯乙烯阻燃抗静电管材组合物；其特征在于该组合物的具体组成如下(按质量份数)：聚氯乙烯树脂100份，热稳定剂3～6份，增塑剂5～15份，螯合剂1～5份，抗冲改性剂4～12份，润滑剂0.5～3.0份，抗静电剂8～15份，碳酸钙20～50份，改性树脂10～20份；其中改性树脂为熔体流动速率(190℃/5kg)在2.0～10.0g/10min之间的丙烯腈-苯乙烯共聚物(SAN)树脂。

所述的高强度聚氯乙烯阻燃抗静电管材组合物的优选重量份的组分为：聚氯乙烯树脂100份，热稳定剂4～5份，增塑剂8～12份，螯合剂2～4份，抗冲改性剂6～8份，润滑剂1.0～2.0份，抗静电剂10～12份，碳酸钙25～35份，改性树脂10～15份。

优选的，所述丙烯腈-苯乙烯共聚物树脂优选熔体流动速率(190℃/5kg)在3.0～6.0g/10min之间的树脂。

所述抗静电剂为特导电炭黑，性能如下：比表面积＞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％，电阻＜100Ohm.cm，表观密度＞80g/l。优选捷克进口特导电炭黑，其性能性能如下：比表面积＞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％，电阻＜15Ohm.cm，表观密度＞112g/l。

所述润滑剂为石蜡、硬脂酸、聚乙烯蜡、氧化聚乙烯中的两种或两种以上任意比例复配物。

所述碳酸钙为轻质碳酸钙或重质碳酸钙，优选800目以上的经活化处理的品种。

所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯(DOP)或氯化石蜡(42号、52号、72号均可)，考虑到组合物配方成本优选52号氯化石蜡。

所述抗冲改性剂为氯化聚乙烯(CPE)。优选潍坊亚星股份有限公司的CPE135A，其各项指标为：邵尔硬度58±4Shore A，拉伸强度≥6.0MPa，断裂伸长率≥700％，热性能熔融热≤2.0J/g，其它性能：氯含量35±1％，挥发物≤0.30％，筛余物0.9mm筛≤2.0％，稳定时间165℃≥8min，表观密度≥0.50g/mL，有色粒子数≤40个/(25cm×60cm)，钙含量≤2.1％的氯化聚乙烯。

所述聚氯乙烯树脂为平均聚合度为800～1100左右的悬浮法聚氯乙烯树脂。

所述热稳定剂为复合铅热稳定剂，优选铅含量大于20％的稳定剂。

所述螯合剂为环氧大豆油(ESBO)、亚磷酸酯类或两者的任意比例复配物，主要作用是提高聚氯乙烯组合物的热稳定性。

一种制备上述高强度聚氯乙烯阻燃抗静电管材组合物的生产方法，其工艺步骤为：

1、乙烯树脂、热稳定剂、增塑剂、螯合剂、抗冲改性剂、润滑剂、碳酸钙按比例称量，加入高速混合机中搅拌混合；