一種防靜電pvc改性材料及其制備方法
【技術領域】
[0001 ]本發(fā)明涉及PVC材料技術領域，具體涉及一種防靜電PVC改性材料及其制備方法。
【背景技術】
[0002] 聚氯乙烯(PVC)是最早工業(yè)化、用途廣泛的通用熱塑性塑料之一，它具有質量輕、 強度高、絕緣、阻燃、耐腐蝕、綜合性能優(yōu)良、價格低廉和原材料來源廣泛等優(yōu)點；但也存在 如下缺點：1、韌性差，受沖擊時極易脆裂，因此不能用作結構材料，另外，聚氯乙烯的脆性受 溫度影響很大，一般的PVC制品使用下限為-15°c，軟質PVC的使用下限為-30°c;2、熱穩(wěn)定性 差，其在100°C時就開始分解出HC1，高于150°C時分解更加迅速，而PVC的熔融溫度約為210 °C;3、PVC的粘度極高，流動性極差，在一定程度上限制了其使用。人們常采用添加填料、彈 性體、增塑劑、熱穩(wěn)定劑、加工助劑、耐熱改性劑和流動改性劑等方法來改善PVC的性能。
[0003] 申請?zhí)枮?00910116208.9公開了一種PVC材料及其制備方法，所述的PVC材料包括 以下物質及重量份：100份PVC，2~8份穩(wěn)定劑，2~6份加工助劑，1.5~2.5潤滑劑，4~12份 填料，0.05~1份著色劑。
[0004]申請?zhí)枮?01110428758.1公開了一種高吸水性PVC顆粒材料及其制備方法，由下 述重量份數的原料制備而成:PVC SG-3:90~100份，羧甲基纖維素 ：35~46份，引發(fā)劑DCP: 0.2~0.4份，第三單體TMPTMA: 3~5份，抗氧劑1010:0.3~0.5份，增塑劑D0P: 75~86份，復 合穩(wěn)定劑:4~6份。
[0005] 上述現有的PVC材料的防靜電性能較差，限制了PVC材料的電子產品包裝領域的應 用，因此，研發(fā)一種防靜電PVC材料顯得尤為重要。

【發(fā)明內容】

[0006] 為了克服現有技術中存在的缺點和不足，本發(fā)明的目的在于提供一種防靜電PVC 改性材料，該改性材料防靜電效果好，環(huán)保，且耐溫和耐候性能優(yōu)良，強度高，抗沖擊性能優(yōu) 異，阻燃效果好，加工性能優(yōu)良，綜合性能優(yōu)異。
[0007] 本發(fā)明的另一目的在于提供一種防靜電PVC改性材料的制備方法，該制備方法工 藝簡單，操作控制方便，質量穩(wěn)定，生產效率高，生產成本低，可大規(guī)模工業(yè)化生產。
[0008] 本發(fā)明的目的通過下述技術方案實現:一種防靜電PVC改性材料，所述防靜電PVC 改性材料包括如下重量份的原料： PVC樹脂 80-120份 增塑劑 35-55份 填充劑 10-15份 熱穩(wěn)定劑 2-3份 抗靜電劑 2-4份 潤滑劑 0.6-1.0份。
[0009] 本發(fā)明的防靜電PVC改性材料通過采用上述原料，并嚴格控制各原料的重量配比， 制得的防靜電PVC改性材料的各項性能都超出了國家標準，防靜電效果好，環(huán)保，且耐溫和 耐候性能優(yōu)良，強度高，抗沖擊性能優(yōu)異，阻燃效果好，加工性能優(yōu)良，綜合性能優(yōu)異。
[0010] 優(yōu)選的，所述PVC樹脂是由電石法PVC樹脂和乙烯法PVC樹脂以重量比2-4:1組成的 混合物。
[0011] 本發(fā)明通過采用電石法PVC樹脂和乙烯法PVC樹脂作為PVC樹脂復配使用，并控制 其重量比為2-4:1，使得材料塑化速度快，容易加工。
[0012] 優(yōu)選的，所述增塑劑是由環(huán)己烷1，2_二甲酸二異壬基酯、檸檬酸三乙酯和環(huán)氧大 豆油以重量比1.5-2.5:0.8-1.2:1組成的混合物。
[0013]本發(fā)明采用1，2_二甲酸二異壬基酯、檸檬酸三乙酯和環(huán)氧大豆油作為增塑劑復配 使用，并控制其重量比為1.5-2.5:0.8-1.2:1，三種增塑劑均為環(huán)保增塑劑，可以降低PVC分 子鏈間的作用力，使PVC塑料的玻璃化溫度、流動溫度與所含微晶的熔點均降低，提高樹脂 的可塑性，使制品柔軟、耐低溫性能好。
[0014]優(yōu)選的，所述填充劑為粒徑在50-150μπι的高嶺土。
[0015]本發(fā)明通過采用粒徑在50-150μπι的高嶺土作為填充劑，與PVC樹脂的相容性好，從 而提高材料的強度和抗沖擊性能。
[0016] 優(yōu)選的，所述熱穩(wěn)定劑是由鈣鋅復合熱穩(wěn)定劑和水滑石熱穩(wěn)定劑以重量比0.8-1.2:1組成的混合物。
[0017] 鈣鋅復合熱穩(wěn)定劑不但可以取代鉛鎘鹽類和有機錫類等有毒穩(wěn)定劑，而且具有相 當好的熱穩(wěn)定性、光穩(wěn)定性和透明性及著色力。實踐證明，在PVC樹脂制品中，加工性能好， 熱穩(wěn)定作用相當于鉛鹽類穩(wěn)定劑，是一種良好的無毒穩(wěn)定劑。
[0018] 水滑石穩(wěn)定劑具有高熱穩(wěn)定性:特有的酸吸收機理，導致了它的熱穩(wěn)定性高于鉛 基的熱穩(wěn)定性;高透明性:與PVC有相同的折射率;高絕緣性:通過陰離子交換反應，被吸收 的氯化物不會釋放出來，絕緣性極佳;高安全性:水滑石可應用在聚合物材料的食品包裝袋 中；良好的耐候性(環(huán)境適應性強），不會產生硫化污染:可與各種熱穩(wěn)定劑配合使用。
[0019] 本發(fā)明通過采用鈣鋅復合熱穩(wěn)定劑和水滑石熱穩(wěn)定劑作為熱穩(wěn)定劑復配使用，并 控制其重量比為0.8-1.2:1，可以使材料在加工過程中有很好的分散性、相容性和加工流動 性，使材料熱穩(wěn)定性優(yōu)良，具有高效耐候性。
[0020] 所述鈣鋅復合熱穩(wěn)定劑是由硬脂酸鈣、蓖麻油酸鈣、硬脂酸鋅和蓖麻油酸鋅以重 量比 0 · 5-1 · 5:1:0 · 5-1 · 5:0 · 8-1 · 2 組成的混合物。
[0021] 本發(fā)明通過采用硬脂酸鈣、蓖麻油酸鈣、硬脂酸鋅和蓖麻油酸鋅作為鈣鋅復合熱 穩(wěn)定劑，并控制其重量比為〇 . 5-1.5:1:0.5-1.5:0.8-1.2，具有相當好的熱穩(wěn)定性、光穩(wěn)定 性和透明性及著色力，且加工性能好。
[0022]優(yōu)選的，所述抗靜電劑為硬脂酸基三甲基氯化銨、十六烷基三甲基氯化銨、十二烷 基三甲基氯化銨、十八烷基三甲基氯化銨、硬酯酰二甲基戊基氯化銨、十二烷基三甲基溴化 銨、十四烷基三甲基溴化銨、十六烷基三甲基溴化銨、三羥乙基甲基季胺甲基硫酸鹽和脂肪 醇聚氧乙烯醚磷酸鹽中的至少一種。本發(fā)明通過采用上述抗靜電劑，具有較好的抗靜電性 能，能有效降低原料的體積電阻或表面電阻，加速靜電泄漏。更為優(yōu)選的，所述抗靜電劑是 由十六烷基三甲基氯化銨、十六烷基三甲基溴化銨和三羥乙基甲基季胺甲基硫酸鹽以重量 比1:0.5-1.5:1.6-2.4組成的混合物。
[0023] 優(yōu)選的，所述潤滑劑是由氧化聚乙烯蠟、季戊四醇硬脂酸酯和乙撐雙硬脂酸酰胺 以重量比1.5-2.5:0.8-1.2:1組成的混合物。
[0024] 本發(fā)明采用氧化聚乙烯蠟作為外潤滑劑，能降低PVC熔體與模具、機筒的摩擦;采 用季戊四醇硬脂酸酯和乙撐雙硬脂酸酰胺作為內潤滑劑，能降低PVC熔體的分子間摩擦;三 種潤滑劑以重量比1.5-2.5:0.8-1.2:1復配使用可以使材料在加工過程中改善材料的流動 性和制品的脫模性。
[0025] 優(yōu)選的，所述防靜電PVC改性材料還包括導電纖維1-5份，所述導電纖維是由不銹 鋼纖維、天然植物纖維復合物、碳纖維以重量比1:2-4:1.4-2.2組成的混合物。
[0026] 本發(fā)明通過采用不銹鋼纖維、天然植物纖維復合物、碳纖維作為導電纖維復配使 用，并控制其重量比為1:2-4:1.4-2.2,使得材料具有較好的導電能力，即防靜電能力。
[0027] 優(yōu)選的，所述防靜電PVC改性材料還包括抗沖改性劑5-10份，所述抗沖改性劑是由 含氯量為25%-45%的氯化聚乙烯和醋酸乙烯單元含量5%-25%的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物以 重量比1.5-2.5:1組成的混合物。
[0028]氯化聚乙烯(CPE)是一種熱塑性塑料的改性劑，具有良好的綜合性能。在聚氯乙烯 (PVC)樹脂中添加適量的CPE，可降低樹脂的熔融粘度、提高流動性、改善塑料的加工性能； 還可以提高PVC的沖擊強度、耐低溫性能、耐侯性能、延長制品的使用壽命。CPE還有助于碳 酸鈣與PVC樹脂的均勻分散;且當氯化聚乙烯的含氯量(重量含量)為25%-45%時，使材料的 抗沖擊強度最好。
[0029]乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)可作為PVC的沖擊改性劑，具有良好的柔軟性、強韌 性、耐低溫性(-58°C仍具有可撓性）、耐候性、耐應力開裂性、熱合性、黏結性、透明性和光澤 性；同時還具有橡膠般的彈性，優(yōu)良的化學穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性(熱分解溫度229~230°C)、耐 臭氧性、無毒性、良好的加工性和染色性;與填料的摻混性很好，即使填充較多的填料，也不 致嚴重影響其物理力學性能。
[0030] EVA作為PVC的沖擊改性劑，其效果隨共聚物中醋酸乙烯的含量而異，醋酸乙烯的 含量低時，與PVC的相容性差，增強效果較差，制品不透明，隨著醋酸乙烯單元含量的增加， 共聚物與PVC的相容性變好，增強效果提高，制品透明性也較好;但醋酸乙烯的含量也不可 過高，醋酸乙烯單元含量5%-25%時可明顯改善PVC的沖擊強度，與含有碳碳雙鍵的沖擊改性 劑相比，還具有抗老化性能較好的優(yōu)點。
[0031] 本發(fā)明通過采用氯化聚乙烯和乙烯-醋酸乙烯酯共聚物作為抗沖改性劑復配使 用，并控制其重量比為1.5-2.5:1，可以改善材料的耐高溫和耐低溫性能，還可以降低材料 的熔融粘度、提高流動性、改善塑料的加工性能，提高材料的沖擊強度、耐侯性能、延長制品 的使用壽命。
[0032] 所述防靜電PVC改性材料還包括阻燃劑1-5份、爽滑劑0.05-0.15份和顏料粉0.01- 0.05份;所述阻燃劑是由三氧化二銻和硼酸鋅以重量比0.5-1.5:1組成的混合物。
[0033]三氧化二銻和硼酸鈣均為無機環(huán)保阻燃劑，本發(fā)明通過采用三氧化二銻和硼酸鋅 作為阻燃劑復配使用，并控制其重量比為0.5-1.5:1，可以達到很好的阻燃效果，還能改善