[发明专利]一种阻燃高性能AES‑PVC复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，特别是指一种阻燃高性能AES-PVC复合材料及其制备方法。

背景技术

丙烯晴-三元乙丙橡胶-苯乙烯(AES)是一种综合性能优良的工程塑料，其尺寸稳定性好,绝缘性佳，耐油,成型加工性能比较好，但是其阻燃性能不好,这大大限制了它在一些领域上的应用。

聚氯乙烯(PVC)也是一种综合性能优良的通用塑料，但是聚氯乙烯的阻燃效果不佳，AES和PVC共混物能够具备工程塑料及通用塑料的双重优点，增加复合材料的使用范围，但是其阻燃能够限制了其在一些领域的应用。

发明内容

本发明的目的是提供一种阻燃高性能AES-PVC复合材料及其制备方法，以解决现有技术中AES和PVC共混复合材料的阻燃性能低的问题。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种阻燃高性能AES-PVC复合材料，按重量份由以下组分组成：

所述阻燃剂为磷氮系阻燃剂WR01或WR02。

所述相容剂是硅烷偶联剂KH550处理的无碱玻璃纤维。

所述抗氧剂为三(2,4-二叔丁基)亚磷酸苯酯、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯或1,3,5-三甲基-2,4,6-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲基)苯中的一种或一种以上组合。

上述任一项阻燃高性能AES-PVC复合材料制备方法，包括以下步骤：

1)称取70份-80份的AES、10份-20份的PVC、14份-16份的阻燃剂、0.2份-0.4份的相容剂及0.1份-0.5份的抗氧剂，混合并搅拌均匀，得到混合料；

2)将步骤1)中得到的混合料挤出造粒，即得到AES-PVC复合材料。

所述步骤2)具体为：

将步骤1)中得到的混合料投入到双螺杆挤出机的料斗中挤出造粒，其中，所述双螺杆挤出机包括顺次排布的六个温度区，一区温度150～170℃，二区温度180～200℃，三区温度180～200℃，四区温度180～200℃，五区温度180～200℃，六区温度180～200℃，机头温度180～200℃；螺杆转速200～260r/min。

本发明的有益效果是：

本技术方案通过玻璃纤维为相容剂，其机理如下：

1)在水分子的作用下，与硅原子相连的Si-X基发生水解，生成Si-OH基团；

2)紧接着Si-OH基团之间相互脱水缩合成一种含Si-OH的低聚硅氧烷；

3)低聚硅氧烷中的Si-OH基团与玻璃纤维表面的羟基脱水缩合形成氢键；玻璃纤维表面接上了一层有机的分子链，同ABS、PVC基体能形成一定良好的界面粘结。

在材料受到载荷时，AES-PVC能快速有效的把载荷传导到玻璃纤维上，通过玻璃纤维形成的网络骨架结构有效地均匀分散载荷，降低了基体树脂承受载荷，提高整个复合材料的力学性能。

PVC本身就有一定的阻燃性，它的加入可以减少阻燃剂的需要量，大大降低了阻燃AES材料的成本。

高温条件下PVC易分解，需要注意的是方案的加工温度范围比较窄，需严格控制加工温度。

具体实施方式

以下通过实施例来详细说明本发明的技术方案，以下的实施例仅是示例性的，仅能用来解释和说明本发明的技术方案，而不能解释为是对本发明技术方案的限制。

本发明的实施例中所用的原料如下：

丙烯晴-三元乙丙橡胶-苯乙烯(AES，型号SK50)，日本UMG；磷氮类阻燃剂(型号WR02、WR03)，苏州安鸿泰；聚氯乙烯(PVC，型号SG-5)，贵州金宏化工有限责任公司；玻璃纤维(T439)，泰山玻璃纤维有限公司；抗氧剂(三(2,4-二叔丁基)亚磷酸苯酯(I rganox168)、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(Irganox1010)和1,3,5-三甲基-2,4,6-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲基)苯(Irganox1330))，瑞士汽巴精化。

本发明所用的测试仪器如下：

ZSK30型双螺杆挤出机，德国W&P公司；JL-1000型拉力试验机，广州市广才实验仪器公司生产；HTL900-T-5B型注射成型机，海太塑料机械有限公司生产；XCJ-500型冲击测试机，承德试验机厂生产；QT-1196型拉伸测试仪，东莞市高泰检测仪器有限公司；QD-GJS-B12K型高速搅拌机，北京恒奥德仪器仪表有限公司。

实施例1