[发明专利]一种聚氯乙烯耐热防火复合材料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种聚氯乙烯耐热防火复合材料及其制备方法，该复合材料主要由以下质量份数的原料制成：聚氯乙烯树脂100份、丙烯酸酯橡胶3‑10份、硅橡胶20‑30份、玻璃粉2‑5份、硅灰石5‑10份、石墨烯片1‑2份、硼酸锌2‑4份、氢氧化铝2‑5份，液体石蜡1份、热稳定剂1‑2份、润滑剂1‑2份、硅烷偶联剂0.4‑1.0份。经共混改性所得复合材料的极限氧指数在40％vol左右，UL 94达到V‑0，维卡软化温度达到98℃以上，热稳定时间长；拉伸强度在60MPa左右，断裂伸长率在11％‑12％，冲击强度达到20KJ/m²，弯曲强度达到75MPa以上，兼具良好的耐热防火性能和力学性能。

技术领域

本发明属于聚氯乙烯复合材料技术领域，具体涉及一种聚氯乙烯耐热防火复合材料，同时还涉及一种聚氯乙烯耐热防火复合材料的制备方法。

背景技术

聚氯乙烯树脂(PVC)是由氯乙烯单体在过氧化物或偶氮类化合物等引发剂的作用下经聚合而成的热塑性高聚物，属于五大通用树脂之一。聚氯乙烯分子中各单体基本上都是头尾相接，分子链上具有电负性较强的氯原子，碳氯键的偶极矩大，使得树脂具有一定的极性，大分子链之间的相互作用力更强，内聚能密度更大，从而使材料表现出了良好的机械强度、耐化学腐蚀性、阻燃性及电绝缘性，因此被广泛地应用于工业塑料、农用塑料、建筑、电力、家电、包装等领域。

PVC因本身的含氯量高达56％，从而具有良好的耐燃性。但是，PVC的软化点温度在75-85℃之间，玻璃化转变温度在80℃左右，100℃以上开始分解(发生脱HCl反应)，180℃以上快速分解，200℃以上快速分解并变黑。因此，PVC的耐热性很差，当温度超过90℃，PVC制品容易软化，在外应力的作用下容易发生变形；而PVC的工业化制品成型是在其熔融状态下进行的，通常情况下PVC的加工温度在170-210℃，因此其加工性能也不好，加工过程中需要加入相应的热稳定剂来保证热成型工艺的顺利进行。目前，尽管可以通过一些途径如加入各种添加剂共混等将PVC制品的使用温度提高，但是却因此牺牲了PVC其他的一些优异性能，如硬质PVC的抗冲击性能差，受冲击时极易发生脆裂；而软质PVC由于添加了大量的增塑剂，如邻苯二甲酸二辛酯、偏苯三酸三辛酯等，由于这类增塑剂十分易燃，大大降低了PVC本身的极限氧指数，变成可燃性材料。

同时，PVC在火焰上能燃烧，燃烧时不仅产生一定的热量，还产生大量的黑烟并释放出氯化氢气体、一氧化碳气体和苯等低分子化合物，严重危害着人们的健康和生命财产安全，破坏环境，也限制了其应用。

发明内容

本发明的目的是提供一种聚氯乙烯耐热防火复合材料。

本发明的第二个目的是提供一种聚氯乙烯耐热防火复合材料的制备方法。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：

一种聚氯乙烯耐热防火复合材料，主要由以下质量份数的原料制成：聚氯乙烯树脂100份、丙烯酸酯橡胶3-10份、硅橡胶20-30份、玻璃粉2-5份、硅灰石5-10份、石墨烯片1-2份、硼酸锌2-4份、氢氧化铝2-5份、液体石蜡1份、热稳定剂1-2份、润滑剂1-2份、硅烷偶联剂0.4-1.0份。

所述聚氯乙烯树脂的聚合度为2000-3000。PVC聚合度越大，其耐热性能越好。高聚合度聚氯乙烯树脂一般平均聚合度在2000以上，K值在80以上，平均分子量在15-20万；由于分子量高，PVC分子链间缠结点增多，形成类似交联结构，因而具有优良的综合物理性能。