專利名稱：低成本高性能的環(huán)保塑料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種低成本高性能的環(huán)保塑料，與其原料配方及制備方法有關(guān)。
背景技術(shù)：
在環(huán)保意識逐漸高漲的今日，不論生產(chǎn)制造者還是購買使用者，對產(chǎn)品環(huán)保性能 的要求都有了明顯提高，人們已經(jīng)不單純要求產(chǎn)品成本低、價格低、性能高，還要求產(chǎn)品環(huán) 保，而那些產(chǎn)品本身不環(huán)保或者生產(chǎn)制造過程不環(huán)保的缺失，則被有環(huán)保意識的消費者所 i后病。基此，現(xiàn)有技術(shù)中涌現(xiàn)出許多關(guān)于環(huán)保塑料的專利技術(shù)，這些環(huán)保塑料被應(yīng)用于 相關(guān)行業(yè)中，發(fā)揮著其既有的效益。但是，縱觀各種環(huán)保塑料，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)其成本和性能仍存在改進的空間，于是， 本發(fā)明人憑借其多年在相關(guān)領(lǐng)域的制造及設(shè)計經(jīng)驗和知識的輔佐，并經(jīng)多方巧思，針對環(huán) 保塑料的配方及其制造方法加了研發(fā)改良，遂有本案產(chǎn)生。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種低成本高性能的環(huán)保塑料及其制備方法。為了達成上述目的，本發(fā)明的解決方案是—種低成本高性能的環(huán)保塑料，由以下原料按質(zhì)量份數(shù)配制而成PVC 粉100 份，鈉米級碳酸鈣50 70份，鈣/鋅穩(wěn)定劑3 5份，鄰苯二甲酸二(2-丙基庚)酯或環(huán)氧大豆油的一種或兩種組合 40 70份，N，N，_乙撐雙硬脂酰胺0.5 1份，三氧化二銻1 3份。上述低成本高性能的環(huán)保塑料制備方法是，在500L高速混煉機中，按質(zhì)量份數(shù)加 入聚氯乙烯樹脂、碳酸鈣、鈣/鋅穩(wěn)定劑、阻燃劑、分散劑，以500 800轉(zhuǎn)/分的低速攪拌 120 150秒后，按質(zhì)量份數(shù)加入增塑劑進行高速(1200轉(zhuǎn)/分)混煉，最后經(jīng)過<2 75 180mm雙螺桿造粒機在120 145°C的溫度下造粒，即得到環(huán)保塑料。本發(fā)明選擇鈉米級碳酸鈣作為填充劑，加入塑料中，不僅起到增容、增量、降低成 本、使布料均勻作用，還能提高加工性能、耐磨性能、拉伸強度、沖擊強度、彎曲強度、斷裂伸 長率和制品熱學(xué)性能等。本發(fā)明選擇鈣/鋅穩(wěn)定劑屬環(huán)保型復(fù)合穩(wěn)定劑，具有與鉛系穩(wěn)定劑接近的熱穩(wěn)定 性、耐熱性，保持顏色，伸長保留率，同時，產(chǎn)品透明性較好，能夠促進塑化，提高PVC熔體強 度，與PVC樹脂加工過程中有很好的分散性、相容性、加工流動性，適應(yīng)性廣，制品表面光潔 度優(yōu)；穩(wěn)定效果好，用量少，具有多功能性；在白色制品中，白度較其同類產(chǎn)品更佳。
本發(fā)明選擇鄰苯二甲酸二(2-丙基庚)酯(DPHP)作為環(huán)保增塑劑，主要作用是削 弱聚合物分子之間的次價健，從而增加了聚合物分子鏈的移動性，降低了聚合物分子鏈的 結(jié)晶性，即增加了聚合物的塑性，表現(xiàn)為聚合物的硬度、模量、軟化溫度和脆化溫度下降，而 伸長率、曲撓性和柔韌性提高。DPHP增塑劑無毒，不含鄰苯二甲酸鹽，不含多環(huán)芳烴，符合 歐盟環(huán)保環(huán)保檢測。透明無味，具有優(yōu)良的耐遷移性，耐揮發(fā)性和耐候性，優(yōu)良的塑化效率 和加工性。其耐熱性、老化特性、耐久性、耐移行性、耐寒性、電氣性質(zhì)及揮發(fā)損失皆比D0P 優(yōu)異。廣泛用于無毒或與食品接觸的聚氯乙烯(PVC)塑料制品中，完全可以替代D0P、DINP 等鄰苯二甲酸酯類增塑劑。比一般增塑劑耐移動性、耐油性、耐揮發(fā)性強已被美國食品管理 局(FDA)批準(zhǔn)為無毒增塑劑因為比重低，所以生產(chǎn)效率增加。具有優(yōu)良的塑化效率和加工 性本產(chǎn)品已通過SGS檢驗，屬non-phthalate可塑劑，符合歐美國家法規(guī)訂定的phthalate 類可塑劑管制值。在膠粒實際生產(chǎn)過程中，可適當(dāng)加2 3份環(huán)氧大豆油以解決耐熱耐光 的問題。本發(fā)明選擇N，N’ -乙撐雙硬脂酰胺(EBS)作為分散劑，可以作塑料潤滑劑，用于 硬質(zhì)ABS、硬質(zhì)聚氯乙烯等的模塑、拋光、注塑成型的內(nèi)部潤滑劑，以0. 5-2. 0的配合量即 可，不影響塑料的熱穩(wěn)定性、表面外觀、色調(diào)、薄膜的透明性等；根據(jù)德國聯(lián)邦健康機構(gòu)中的 塑料委員會所制定的一系列的建議，該助劑能被用于許多商品中，并符合許多外國機構(gòu)用 于間接接觸食品的包裝材料的規(guī)定，美國FDA已批準(zhǔn)用于食品塑料中。它與傳統(tǒng)的內(nèi)部潤 滑作用，使得塑料成型加工中提高熔融塑料的流動性和脫模性，從而提高了塑料加工的產(chǎn) 量，降低了能耗，而只該產(chǎn)品加入塑料后，使塑料制品具有較好的防靜電性，使塑料制品不 易“吸塵”著臟。這一寶貴的優(yōu)良特性對用于家電和儀表外殼及眾多的工程塑料制品尤其 重要，作為潤滑劑，該產(chǎn)品與其他潤滑劑并用，有十分顯著的協(xié)同效果。提高其它成分，如著 色劑、填充劑在塑料中可分散性。此分散劑與樹脂、填料之間的相容性佳、熱穩(wěn)定性好，使膠 粒射出成型加工時的流動性大大增加，使插頭表面不出現(xiàn)發(fā)白的現(xiàn)象。本發(fā)明選擇Sb203類阻燃劑，是通過若干機理發(fā)揮其阻燃作用的，如吸熱作用、覆 蓋作用、抑制鏈反應(yīng)、不燃氣體的窒息作用等。Sb203類阻燃劑有著較高的阻燃效率，可以輕 松的使得所阻燃的材料達到應(yīng)有的阻燃等級；對材料的物理性能影響較小，使用后制造的 阻燃材料物理性能不應(yīng)該發(fā)生太大改變；與材料的相容性好，能夠在所阻燃的材料中均勻 分散，并有著較好的親和力；加工工藝可行，應(yīng)用傳統(tǒng)的工藝可以使用；可以承受的價格， 有較高的性價比，制的得阻燃材料成本可以被市場所接受；環(huán)保，無毒性，無有害物質(zhì)釋放。本發(fā)明選擇的聚氯乙烯樹脂平均聚合度800 士 50，K值在60-62，聚合度600 800 之間。采用上述方案后，本發(fā)明因為在配方中填充劑為納米碳酸鈣，使此配方的性能大 大增加如硬度、剛度、強度、電絕緣度、耐熱性、成型收縮率及塑件尺寸穩(wěn)定性等，并使此配 方的成本大大降低；在配方中使用無機鹽Sb203類阻燃劑(非禁止使用的溴系阻燃劑)、阻 燃性好，成本低，膠料性能完全能夠滿足UL94V-0的燃燒測試要求；在配方中使用的穩(wěn)定劑 為綠色環(huán)保型Ba/Zn類穩(wěn)定劑，重金屬總含量低于100PPM;在配方中的增塑劑為DPHP，為不 屬于禁止使用的16P類可塑劑，為環(huán)?？伤軇?，并且不含歐盟中規(guī)定的15種SVHC類物質(zhì)， 完全符合R0HS & REACH環(huán)保要求。所以，本發(fā)明積聚低成本、高性能和環(huán)保等優(yōu)點于一體 膠化完善，無水紋，無表面缺陷，加工尺寸穩(wěn)定，加工速度快，阻燃達UL94V-0級等特點；不含鄰苯二甲酸鹽，不含PAHs，不含游離酚(phenol)不含鹵素阻燃劑，無硼化合物，環(huán)保優(yōu)于 歐盟ROHS，DEHP, ATBC等國際標(biāo)準(zhǔn)。
具體實施例方式實施例一配備聚氯乙烯樹脂100份，增塑劑(鄰苯二甲酸二(2-丙基庚)酯或環(huán)氧大豆油的 一種或兩種組合)50份，鈣/鋅穩(wěn)定劑2份，碳酸鈣50份，三氧化二銻阻燃劑1份，N，N’ -乙 撐雙硬脂酰胺分散劑0. 5份。在500L高速混煉機中，加入聚氯乙烯樹脂、碳酸鈣、鈣/鋅穩(wěn)定劑、阻燃劑、分散 劑，以500 800轉(zhuǎn)/分的低速攪拌120 150秒后，加入增塑劑進行高速(1200轉(zhuǎn)/分) 混煉，最后經(jīng)過<2 75 180mm雙螺桿造粒機在120 145°C的溫度下造粒，取樣壓制成寬 2mm*2mm厚1mm的聚氯乙烯試樣。對上述試樣進行檢測，結(jié)果為
序號測試方法判斷標(biāo)準(zhǔn)測試結(jié)果1塑膠剛果紅 試驗不少于30Min小于30Min2塑膠剛果紅 試驗不少于30Min小于30Min實施例二 配備聚氯乙烯樹脂100份，增塑劑(鄰苯二甲酸二(2-丙基庚)酯或環(huán)氧大豆油的 一種或兩種組合)50份，鈣/鋅穩(wěn)定劑3份，碳酸鈣50份，三氧化二銻阻燃劑1份，N，N’ -乙 撐雙硬脂酰胺分散劑0. 5份。在500L高速混煉機中，加入聚氯乙烯樹脂、碳酸鈣、鈣/鋅穩(wěn)定劑、阻燃劑、分散 劑，以500 800轉(zhuǎn)/分的低速攪拌120 150秒后，加入增塑劑進行高速(1200轉(zhuǎn)/分) 混煉，最后經(jīng)過<2 75 180mm雙螺桿造粒機在120 145°C的溫度下造粒，取樣壓制成寬 2mm*2mm厚1mm的聚氯乙烯試樣。對上述試樣進行檢測，結(jié)果為
序號測試方法判斷標(biāo)準(zhǔn)測試結(jié)果1塑膠剛果紅 試驗不少于30Min不少于60Min
5 實施例三配備聚氯乙烯樹脂100份，增塑劑(鄰苯二甲酸二(2-丙基庚)酯或環(huán)氧大豆油的 一種或兩種組合)70份，鈣/鋅穩(wěn)定劑3份，碳酸鈣70份，三氧化二銻阻燃劑3份，N，N’ -乙 撐雙硬脂酰胺分散劑1份。在500L高速混煉機中，加入聚氯乙烯樹脂、碳酸鈣、鈣/鋅穩(wěn)定劑、阻燃劑、分散 劑，以500 800轉(zhuǎn)/分的低速攪拌120 150秒后，加入增塑劑進行高速(1200轉(zhuǎn)/分) 混煉，最后經(jīng)過<2 75 180mm雙螺桿造粒機在120 135°C的溫度下造粒，取樣壓制成寬 2mm*2mm厚1mm的聚氯乙烯試樣。對上述試樣進行檢測，結(jié)果為 實施例四配備聚氯乙烯樹脂100份，增塑劑(鄰苯二甲酸二(2-丙基庚)酯或環(huán)氧大豆油的 一種或兩種組合)70份，鈣/鋅穩(wěn)定劑5份，碳酸鈣70份，三氧化二銻阻燃劑1份，N，N’ -乙 撐雙硬脂酰胺分散劑0. 5份。在500L高速混煉機中，加入聚氯乙烯樹脂、碳酸鈣、鈣/鋅穩(wěn)定劑、阻燃劑、分散 劑，以500 800轉(zhuǎn)/分的低速攪拌120 150秒后，加入增塑劑進行高速(1200轉(zhuǎn)/分) 混煉，最后經(jīng)過<2 75 180mm雙螺桿造粒機在120 145°C的溫度下造粒，取樣壓制成寬 2mm*2mm厚1mm的聚氯乙烯試樣。對上述試樣進行檢測，結(jié)果為
權(quán)利要求
一種低成本高性能的環(huán)保塑料，其特征在于由以下原料按質(zhì)量份數(shù)配制而成PVC粉100份，鈉米級碳酸鈣 50～70份，鈣/鋅穩(wěn)定劑 3～5份，鄰苯二甲酸二(2-丙基庚)酯或環(huán)氧大豆油的一種或兩種組合 40～70份，N，N’-乙撐雙硬脂酰胺 0.5～1份，三氧化二銻 1～3份。
2.如權(quán)利要求1所述低成本高性能的環(huán)保塑料，其特征在于制備方法是，在500L 高速混煉機中，按質(zhì)量份數(shù)加入聚氯乙烯樹脂、碳酸鈣、鈣/鋅穩(wěn)定劑、阻燃劑、分散劑，以 500 800轉(zhuǎn)/分的低速攪拌120 150秒后，按質(zhì)量份數(shù)加入增塑劑進行高速混煉，最后 經(jīng)過<2 75 180mm雙螺桿造粒機在120 145°C的溫度下造粒，即得到環(huán)保塑料。
全文摘要
本發(fā)明公開一種低成本高性能的環(huán)保塑料，由以下原料按質(zhì)量份數(shù)配制而成PVC粉100份，鈉米級碳酸鈣50～70份，鈣/鋅穩(wěn)定劑3～5份，鄰苯二甲酸二(2-丙基庚)酯或環(huán)氧大豆油40～70份，N，N’-乙撐雙硬脂酰胺0.5～1份，三氧化二銻1～3份，其制備方法是，在500L高速混煉機中，加入聚氯乙烯樹脂、碳酸鈣、鈣/鋅穩(wěn)定劑、阻燃劑、分散劑，以500～800轉(zhuǎn)/分的低速攪拌120～150秒后，加入增塑劑進行高速(1200轉(zhuǎn)/分)混煉，最后經(jīng)過￠75～180mm雙螺桿造粒機在120～145℃的溫度下造粒，即得到環(huán)保塑料。
文檔編號C08K3/26GK101851381SQ20101019084
公開日2010年10月6日 申請日期2010年5月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月28日
發(fā)明者孫偉, 楊政國, 王錫芳 申請人:東莞岳豐電子科技有限公司