一種耐磨阻燃環保PVC材料及其製備方法與流程

2023-09-16 17:37:35 1

本發明涉及塑料材料
技術領域：
，具體涉及一種耐磨阻燃環保pvc材料及其製備方法。
背景技術：
：近年來，隨著國民經濟的發展，人民生活質量的提高，pvc裝飾材料產品越來越被市場認可，隨著這些產品大量的進入普通家庭、賓館以及商務樓，它所帶來的環境保護問題逐漸顯現出來。聚氯乙烯，英文簡稱pvc(polyvinylchloride)，是由氯乙烯在引發劑作用下聚合而成的熱塑性樹脂。氯乙烯均聚物和氯乙烯共聚物統稱之為氯乙烯樹脂，其透明度勝於聚乙烯、聚丙烯，差於聚苯乙烯，隨助劑用量不同，分為軟、硬聚氯乙烯，軟製品柔而韌，手感粘，硬製品的硬度高於低密度聚乙烯，而低於聚丙烯，在屈折處會出現白化現象。氯乙烯均聚物和氯乙烯共聚物統稱之為氯乙烯樹脂，其材料是一種非結晶性材料。pvc材料在實際使用中經常加入穩定劑、潤滑劑、輔助加工劑、色料、抗衝擊劑及其它添加劑。具有不易燃性、高強度、耐氣侯變化性以及優良的幾何穩定性。pvc對氧化劑、還原劑和強酸都有很強的抵抗力。然而它能夠被濃氧化酸如濃硫酸、濃硝酸所腐蝕並且也不適用與芳香烴、氯化烴接觸的場合。常見製品：板材、管材、鞋底、玩具、門窗、電線外皮、文具等。pvc材料具有輕質、隔熱、保溫、防潮、阻燃和施工方便等特點。其規格、色彩、圖案繁多，極富裝飾性，可應用於居室內牆和吊頂的裝飾，是塑料類材料中應用最為廣泛的裝飾材料之一。pvc裝飾材料是屬於歐盟強制的檢驗品，需要通過reach標準的檢測才能獲準出口歐盟但是，現有的pvc裝飾材料仍然對人體有一定危害，對環境也有汙染。但是，現有的pvc裝飾材料，耐磨、耐腐蝕性均較差，而且抗衝擊性低、韌性差。而現今的生產當中，由於pvc材料的廣泛以及成本不高，往往各種pvc製品都有，但是許多的比如地板、牆板等由於沒有良好的耐壓性、良好的抗水性、良好的耐腐蝕性等等，導致其壽命並不長，總是需要更換，容易導致銷售量下降。技術實現要素：針對現有技術的缺陷，本發明的目的是提供一種耐磨阻燃環保pvc裝飾材料，該pvc裝飾材料安全環保、防靜電、耐磨耐老化，使用壽命較長、綜合性能優良，同時本發明提供的耐磨阻燃環保pvc裝飾材料的製備方法，其材料成本較低、原料易得、工藝簡明，作為室內裝飾材料具有較高的實用價值和良好的應用前景。本發明解決技術問題採用如下技術方案：本發明提供了一種耐磨阻燃環保pvc裝飾材料，包括以下重量份的原料：pvc70-80份、丁腈橡膠5-7份、石墨烯2-3份、鋇鋅穩定劑6-9份、加工助劑13-17份、偶聯劑0.8-1.6份、高嶺土10-16份、六甲基磷醯三胺8-12份、納米二氧化鈦粉末4-8份、納米二氧化矽0.5-1.5份、阻燃添加劑12-16份、溴化環氧樹脂10-20份、無機顏料5-10份。優選地，所述耐磨阻燃環保pvc裝飾材料包括以下重量份的原料：pvc75份、丁腈橡膠6份、石墨烯2.5份、鋇鋅穩定劑7.5份、加工助劑15份、偶聯劑1.2份、高嶺土13份、六甲基磷醯三胺10份、納米二氧化鈦粉末6份、納米二氧化矽1份、阻燃添加劑13份、溴化環氧樹脂15份、無機顏料8份。優選地，所述加工助劑為增塑劑、抗氧劑、流平劑、抗靜電劑按照重量比2:1:1:1組成的混合物。優選地，所述增塑劑為非鄰苯二甲酯類增塑劑，所述流平劑為聚矽氧烷類流平劑，所述抗氧劑為亞磷酸脂類抗氧劑，所述抗靜電劑為乙氧基化脂肪族烷基胺抗靜電劑。優選地，所述偶聯劑為矽烷偶聯劑和苯乙烯-丁二烯共聚物按照重量比為5:1組成的混合物。優選地，所述阻燃添加劑為氯化石蠟、閉孔珍珠巖、阻燃聚醚多元醇按照1:1.5:3組成的混合物。本發明還提供了一種耐磨阻燃環保pvc裝飾材料的製備方法，包括以下步驟：步驟一，將高嶺土、偶聯劑、丁腈橡膠、納米二氧化鈦粉末、納米二氧化矽、石墨烯混合加入高速攪拌機中，在65-75℃下攪拌15-25min，攪拌轉速200-300r/min，再加入pvc、鋇鋅穩定劑、加工助劑、六甲基磷醯三胺、阻燃添加劑、溴化環氧樹脂、無機顏料，升溫至75-85℃繼續攪拌30-40分鐘，製得混合物a；步驟二，將步驟一製得的混合物a送入雙螺杆擠出機中進行分段式控溫擠出、冷卻、切粒，分段式控溫分6段控溫，溫度分別為：區段一溫度為165-175℃，區段二溫度為175-185℃，區段三溫度為185-175℃，區段四溫度為175-185℃，區段五合流區溫度為185-195℃，區段六機頭溫度為195℃，螺杆轉速為40-60r/min，將擠出的粒料置於烘乾箱中在100-120℃下乾燥6-10小時，再將粒料熔融，澆築入模具中進行注塑、冷卻成型即得發明的耐磨阻燃環保pvc裝飾材料。優選地，所述步驟為：步驟一，將高嶺土、偶聯劑、丁腈橡膠、納米二氧化鈦粉末、納米二氧化矽、石墨烯混合加入高速攪拌機中，在70℃下攪拌20min，攪拌轉速250r/min，再加入pvc、鋇鋅穩定劑、加工助劑、六甲基磷醯三胺、阻燃添加劑、溴化環氧樹脂、無機顏料，升溫至80℃繼續攪拌35分鐘，製得混合物a；步驟二，將步驟一製得的混合物a送入雙螺杆擠出機中進行分段式控溫擠出、冷卻、切粒，分段式控溫分6段控溫，溫度分別為：區段一溫度為170℃，區段二溫度為180℃，區段三溫度為185℃，區段四溫度為180℃，區段五合流區溫度為90℃，區段六機頭溫度為195℃，螺杆轉速為50r/min，將擠出的粒料置於烘乾箱中在110℃下乾燥8小時，再將粒料熔融，澆築入模具中進行注塑、冷卻成型即得發明的耐磨阻燃環保pvc裝飾材料。與現有技術相比，本發明具有如下的有益效果：(1)本發明的耐磨阻燃環保pvc裝飾材料添加了納米二氧化鈦粉末、納米二氧化矽，以上添加劑具有表現出卓越的補強、增稠、觸變、絕緣、消光、防流掛等性質，能夠有效增加裝飾材料的機械強度和絕緣性能。(2)本發明的耐磨阻燃環保pvc裝飾材料添加了高嶺土，高嶺土價格低，與聚合物基體複合，可以大幅度的降低pvc裝飾材料成本，另一方面，高嶺土的添加，可以提高材料的熱穩定性、硬度、剛性等物理性能。(3)本發明的耐磨阻燃環保pvc裝飾材料添加了少量的石墨烯，石墨烯的添加能使pvc材料具備良好抗熱性能提高，導熱係數更高，同時能夠增加材料的拉伸性能和柔韌性能；同時pvc裝飾材料中還添加了溴化環氧樹脂，能夠增強材料的抗老化性能，減少龜裂現象的發生，延長外殼材料的使用時間。(4)本發明的耐磨阻燃環保pvc裝飾材料添加了由增塑劑、抗氧劑、流平劑、抗靜電劑組成的加工助劑能夠有效增加裝飾材料耐磨耐老化性能以及機械強度和表面光滑平整度，抗靜電劑能使製備的裝飾材料不容易產生靜電，避免了灰塵的集聚。(5)本發明的耐磨阻燃環保pvc裝飾材料添加了由氯化石蠟、閉孔珍珠巖、阻燃聚醚多元醇組成的阻燃添加劑，三者的複合作用能使裝飾材料的阻燃性能更強，作用時間更長久。(6)本發明的一種耐磨阻燃環保pvc裝飾材料的製備方法材料成本較低、原料易得、工藝簡明，作為室內裝飾材料具有較高的實用價值和良好的應用前景。具體實施方式下面結合具體實施例，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。實施例1.本實施例的耐磨阻燃環保pvc裝飾材料，包括以下重量份的原料：pvc70份、丁腈橡膠5份、石墨烯2份、鋇鋅穩定劑6份、加工助劑13份、偶聯劑0.8份、高嶺土10份、六甲基磷醯三胺8份、納米二氧化鈦粉末4份、納米二氧化矽0.5份、阻燃添加劑12份、溴化環氧樹脂10份、無機顏料5份。本實施例中加工助劑為增塑劑、抗氧劑、流平劑、抗靜電劑按照重量比2:1:1:1組成的混合物。本實施例中增塑劑為非鄰苯二甲酯類增塑劑，所述流平劑為聚矽氧烷類流平劑，所述抗氧劑為亞磷酸脂類抗氧劑，所述抗靜電劑為乙氧基化脂肪族烷基胺抗靜電劑。本實施例中偶聯劑為矽烷偶聯劑和苯乙烯-丁二烯共聚物按照重量比為5:1組成的混合物。本實施例中阻燃添加劑為氯化石蠟、閉孔珍珠巖、阻燃聚醚多元醇按照1:1.5:3組成的混合物。本實施例的耐磨阻燃環保pvc裝飾材料的製備方法，包括以下步驟：步驟一，將高嶺土、偶聯劑、丁腈橡膠、納米二氧化鈦粉末、納米二氧化矽、石墨烯混合加入高速攪拌機中，在65℃下攪拌15min，攪拌轉速200r/min，再加入pvc、鋇鋅穩定劑、加工助劑、六甲基磷醯三胺、阻燃添加劑、溴化環氧樹脂、無機顏料，升溫至75℃繼續攪拌30分鐘，製得混合物a；步驟二，將步驟一製得的混合物a送入雙螺杆擠出機中進行分段式控溫擠出、冷卻、切粒，分段式控溫分6段控溫，溫度分別為：區段一溫度為165℃，區段二溫度為175℃，區段三溫度為185℃，區段四溫度為175℃，區段五合流區溫度為185℃，區段六機頭溫度為195℃，螺杆轉速為40r/min，將擠出的粒料置於烘乾箱中在100℃下乾燥6小時，再將粒料熔融，澆築入模具中進行注塑、冷卻成型即得發明的耐磨阻燃環保pvc裝飾材料。實施例2.本實施例的耐磨阻燃環保pvc裝飾材料，包括以下重量份的原料：pvc80份、丁腈橡膠7份、石墨烯3份、鋇鋅穩定劑9份、加工助劑17份、偶聯劑1.6份、高嶺土16份、六甲基磷醯三胺12份、納米二氧化鈦粉末8份、納米二氧化矽1.5份、阻燃添加劑16份、溴化環氧樹脂20份、無機顏料10份。本實施例中加工助劑為增塑劑、抗氧劑、流平劑、抗靜電劑按照重量比2:1:1:1組成的混合物。本實施例中增塑劑為非鄰苯二甲酯類增塑劑，所述流平劑為聚矽氧烷類流平劑，所述抗氧劑為亞磷酸脂類抗氧劑，所述抗靜電劑為乙氧基化脂肪族烷基胺抗靜電劑。本實施例中偶聯劑為矽烷偶聯劑和苯乙烯-丁二烯共聚物按照重量比為5:1組成的混合物。本實施例中阻燃添加劑為氯化石蠟、閉孔珍珠巖、阻燃聚醚多元醇按照1:1.5:3組成的混合物。本實施例的耐磨阻燃環保pvc裝飾材料的製備方法，包括以下步驟：步驟一，將高嶺土、偶聯劑、丁腈橡膠、納米二氧化鈦粉末、納米二氧化矽、石墨烯混合加入高速攪拌機中，在75℃下攪拌25min，攪拌轉速300r/min，再加入pvc、鋇鋅穩定劑、加工助劑、六甲基磷醯三胺、阻燃添加劑、溴化環氧樹脂、無機顏料，升溫至85℃繼續攪拌40分鐘，製得混合物a；步驟二，將步驟一製得的混合物a送入雙螺杆擠出機中進行分段式控溫擠出、冷卻、切粒，分段式控溫分6段控溫，溫度分別為：區段一溫度為175℃，區段二溫度為185℃，區段三溫度為175℃，區段四溫度為185℃，區段五合流區溫度為195℃，區段六機頭溫度為195℃，螺杆轉速為60r/min，將擠出的粒料置於烘乾箱中在120℃下乾燥10小時，再將粒料熔融，澆築入模具中進行注塑、冷卻成型即得發明的耐磨阻燃環保pvc裝飾材料。實施例3.本實施例的耐磨阻燃環保pvc裝飾材料，包括以下重量份的原料：pvc75份、丁腈橡膠6份、石墨烯2.5份、鋇鋅穩定劑7.5份、加工助劑15份、偶聯劑1.2份、高嶺土13份、六甲基磷醯三胺10份、納米二氧化鈦粉末6份、納米二氧化矽1份、阻燃添加劑13份、溴化環氧樹脂15份、無機顏料8份。本實施例中加工助劑為增塑劑、抗氧劑、流平劑、抗靜電劑按照重量比2:1:1:1組成的混合物。本實施例中增塑劑為非鄰苯二甲酯類增塑劑，所述流平劑為聚矽氧烷類流平劑，所述抗氧劑為亞磷酸脂類抗氧劑，所述抗靜電劑為乙氧基化脂肪族烷基胺抗靜電劑。本實施例中偶聯劑為矽烷偶聯劑和苯乙烯-丁二烯共聚物按照重量比為5:1組成的混合物。本實施例中阻燃添加劑為氯化石蠟、閉孔珍珠巖、阻燃聚醚多元醇按照1:1.5:3組成的混合物。本實施例的耐磨阻燃環保pvc裝飾材料的製備方法，包括以下步驟：步驟一，將高嶺土、偶聯劑、丁腈橡膠、納米二氧化鈦粉末、納米二氧化矽、石墨烯混合加入高速攪拌機中，在70℃下攪拌20min，攪拌轉速250r/min，再加入pvc、鋇鋅穩定劑、加工助劑、六甲基磷醯三胺、阻燃添加劑、溴化環氧樹脂、無機顏料，升溫至80℃繼續攪拌35分鐘，製得混合物a；步驟二，將步驟一製得的混合物a送入雙螺杆擠出機中進行分段式控溫擠出、冷卻、切粒，分段式控溫分6段控溫，溫度分別為：區段一溫度為170℃，區段二溫度為180℃，區段三溫度為185℃，區段四溫度為180℃，區段五合流區溫度為90℃，區段六機頭溫度為195℃，螺杆轉速為50r/min，將擠出的粒料置於烘乾箱中在110℃下乾燥8小時，再將粒料熔融，澆築入模具中進行注塑、冷卻成型即得發明的耐磨阻燃環保pvc裝飾材料。以上各實施例製備的耐磨阻燃環保pvc裝飾材料的性能測試結果如下：拉伸強度mpa彎曲強度mpa斷裂伸長率％缺口衝擊強度kj/m2實施例135.711.83.28.9實施例237.512.53.17.8實施例336.811.73.47.9對比例31.210.22.75.4本發明的耐磨阻燃環保pvc裝飾材料，安全環保、耐老化性能優良，機械強度較高、耐磨耐老化，防靜電、耐紫外線照射，同時本發明提供的耐磨阻燃環保pvc裝飾材料的製備方法，其材料成本較低、原料易得、工藝簡明，作為室內裝飾材料具有較高的實用價值和良好的應用前景。對於本領域技術人員而言，顯然本發明不限於上述示範性實施例的細節，而且在不背離本發明的精神或基本特徵的情況下，能夠以其他的具體形式實現本發明。因此，無論從哪一點來看，均應將實施例看作是示範性的，而且是非限制性的，本發明的範圍由所附權利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權利要求的等同要件的含義和範圍內的所有變化囊括在本發明內。此外，應當理解，雖然本說明書按照實施方式加以描述，但並非每個實施方式僅包含一個獨立的技術方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領域技術人員應當將說明書作為一個整體，各實施例中的技術方案也可以經適當組合，形成本領域技術人員可以理解的其他實施方式。當前第1頁12