本發(fā)明屬于高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，特別是指一種阻燃高性能aes-pvc復(fù)合材料及其制備方法。

背景技術(shù)：

丙烯晴-三元乙丙橡膠-苯乙烯(aes)是一種綜合性能優(yōu)良的工程塑料，其尺寸穩(wěn)定性好,絕緣性佳，耐油,成型加工性能比較好，但是其阻燃性能不好,這大大限制了它在一些領(lǐng)域上的應(yīng)用。

聚氯乙烯(pvc)也是一種綜合性能優(yōu)良的通用塑料，但是聚氯乙烯的阻燃效果不佳，aes和pvc共混物能夠具備工程塑料及通用塑料的雙重優(yōu)點(diǎn)，增加復(fù)合材料的使用范圍，但是其阻燃能夠限制了其在一些領(lǐng)域的應(yīng)用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種阻燃高性能aes-pvc復(fù)合材料及其制備方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中aes和pvc共混復(fù)合材料的阻燃性能低的問題。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種阻燃高性能aes-pvc復(fù)合材料，按重量份由以下組分組成：

所述阻燃劑為磷氮系阻燃劑wr01或wr02。

所述相容劑是硅烷偶聯(lián)劑kh550處理的無堿玻璃纖維。

所述抗氧劑為三(2,4-二叔丁基)亞磷酸苯酯、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯或1,3,5-三甲基-2,4,6-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯甲基)苯中的一種或一種以上組合。

上述任一項(xiàng)阻燃高性能aes-pvc復(fù)合材料制備方法，包括以下步驟：

1)稱取70份-80份的aes、10份-20份的pvc、14份-16份的阻燃劑、0.2份-0.4份的相容劑及0.1份-0.5份的抗氧劑，混合并攪拌均勻，得到混合料；

2)將步驟1)中得到的混合料擠出造粒，即得到aes-pvc復(fù)合材料。

所述步驟2)具體為：

將步驟1)中得到的混合料投入到雙螺桿擠出機(jī)的料斗中擠出造粒，其中，所述雙螺桿擠出機(jī)包括順次排布的六個(gè)溫度區(qū)，一區(qū)溫度150～170℃，二區(qū)溫度180～200℃，三區(qū)溫度180～200℃，四區(qū)溫度180～200℃，五區(qū)溫度180～200℃，六區(qū)溫度180～200℃，機(jī)頭溫度180～200℃；螺桿轉(zhuǎn)速200～260r/min。

本發(fā)明的有益效果是：

本技術(shù)方案通過玻璃纖維為相容劑，其機(jī)理如下：

1)在水分子的作用下，與硅原子相連的si-x基發(fā)生水解，生成si-oh基團(tuán)；

2)緊接著si-oh基團(tuán)之間相互脫水縮合成一種含si-oh的低聚硅氧烷；

3)低聚硅氧烷中的si-oh基團(tuán)與玻璃纖維表面的羥基脫水縮合形成氫鍵；玻璃纖維表面接上了一層有機(jī)的分子鏈，同abs、pvc基體能形成一定良好的界面粘結(jié)。

在材料受到載荷時(shí)，aes-pvc能快速有效的把載荷傳導(dǎo)到玻璃纖維上，通過玻璃纖維形成的網(wǎng)絡(luò)骨架結(jié)構(gòu)有效地均勻分散載荷，降低了基體樹脂承受載荷，提高整個(gè)復(fù)合材料的力學(xué)性能。

pvc本身就有一定的阻燃性，它的加入可以減少阻燃劑的需要量，大大降低了阻燃aes材料的成本。

高溫條件下pvc易分解，需要注意的是方案的加工溫度范圍比較窄，需嚴(yán)格控制加工溫度。

具體實(shí)施方式

以下通過實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明的技術(shù)方案，以下的實(shí)施例僅是示例性的，僅能用來解釋和說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而不能解釋為是對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案的限制。

本發(fā)明的實(shí)施例中所用的原料如下：

丙烯晴-三元乙丙橡膠-苯乙烯(aes，型號(hào)sk50)，日本umg；磷氮類阻燃劑(型號(hào)wr02、wr03)，蘇州安鴻泰；聚氯乙烯(pvc，型號(hào)sg-5)，貴州金宏化工有限責(zé)任公司；玻璃纖維(t439)，泰山玻璃纖維有限公司；抗氧劑(三(2,4-二叔丁基)亞磷酸苯酯(irganox168)、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)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-羥基苯甲基)苯(irganox1330))，瑞士汽巴精化。

本發(fā)明所用的測試儀器如下：

zsk30型雙螺桿擠出機(jī)，德國w&p公司；jl-1000型拉力試驗(yàn)機(jī)，廣州市廣才實(shí)驗(yàn)儀器公司生產(chǎn)；htl900-t-5b型注射成型機(jī)，海太塑料機(jī)械有限公司生產(chǎn)；xcj-500型沖擊測試機(jī)，承德試驗(yàn)機(jī)廠生產(chǎn)；qt-1196型拉伸測試儀，東莞市高泰檢測儀器有限公司；qd-gjs-b12k型高速攪拌機(jī)，北京恒奧德儀器儀表有限公司。

實(shí)施例1

1)稱取70份aes、10份pvc、14份wr01、0.2份玻璃纖維、0.1份irganox1010，混合并攪拌均勻，得到混合料。

2)將步驟1)中得到的混合料擠出造粒，即得到aes-pvc復(fù)合材料p1。

其中，雙螺桿擠出機(jī)包括順次排布的六個(gè)溫度區(qū)，第一溫度區(qū)的溫度為150℃，第二溫度區(qū)的溫度為180℃，第三溫度區(qū)的溫度為180℃，第四溫度區(qū)的溫度為180℃，第五溫度區(qū)的溫度為180℃，第六溫度區(qū)的溫度為180℃，雙螺桿擠出機(jī)的機(jī)頭溫度為180℃，螺桿轉(zhuǎn)速為200r/min。

實(shí)施例2

1)稱取80份aes、20份pvc、16份wr02、0.4份玻璃纖維、0.1份irganox168、0.2份irganox1010、0.2份irganox1330，混合并攪拌均勻，得到混合料。

2)將步驟1)中得到的混合料擠出造粒，即得到aes-pvc復(fù)合材料p2。

其中，雙螺桿擠出機(jī)包括順次排布的六個(gè)溫度區(qū)，第一溫度區(qū)的溫度為170℃，第二溫度區(qū)的溫度為200℃，第三溫度區(qū)的溫度為200℃，第四溫度區(qū)的溫度為200℃，第五溫度區(qū)的溫度為200℃，第六溫度區(qū)的溫度為200℃，雙螺桿擠出機(jī)的機(jī)頭溫度為200℃，螺桿轉(zhuǎn)速為260r/min。

實(shí)施例3

1)稱取75份aes、15份pvc、15份wr01、0.3份玻璃纖維、0.1份irganox168、0.2份irganox1010，混合并攪拌均勻，得到混合料。

2)將步驟1)中得到的混合料擠出造粒，即得到aes-pvc復(fù)合材料p3。

其中，雙螺桿擠出機(jī)包括順次排布的六個(gè)溫度區(qū)，第一溫度區(qū)的溫度為160℃，第二溫度區(qū)的溫度為190℃，第三溫度區(qū)的溫度為190℃，第四溫度區(qū)的溫度為190℃，第五溫度區(qū)的溫度為190℃，第六溫度區(qū)的溫度為190℃，雙螺桿擠出機(jī)的機(jī)頭溫度為190℃，螺桿轉(zhuǎn)速為230r/min。

實(shí)施例4

1)稱取72份aes、17份pvc、14份wr02、0.3份玻璃纖維、0.1份irganox168、0.1份irganox1330，混合并攪拌均勻，得到混合料；

2)將步驟1)中得到的混合料擠出造粒，即得到aes-pvc復(fù)合材料p4。

其中，雙螺桿擠出機(jī)包括順次排布的六個(gè)溫度區(qū)，第一溫度區(qū)的溫度為165℃，第二溫度區(qū)的溫度為195℃，第三溫度區(qū)的溫度為195℃，第四溫度區(qū)的溫度為195℃，第五溫度區(qū)的溫度為195℃，第六溫度區(qū)的溫度為195℃，雙螺桿擠出機(jī)的機(jī)頭溫度為195℃，螺桿轉(zhuǎn)速為250r/min。

實(shí)施例5

1)稱取77份aes、13份pvc、14份wr01、0.2份玻璃纖維、0.1份irganox168、0.3份irganox1330，混合并攪拌均勻，得到混合料。

2)將步驟1)中得到的混合料擠出造粒，即得到aes-pvc復(fù)合材料p5。

其中，雙螺桿擠出機(jī)包括順次排布的六個(gè)溫度區(qū)，第一溫度區(qū)的溫度為170℃，第二溫度區(qū)的溫度為185℃，第三溫度區(qū)的溫度為185℃，第四溫度區(qū)的溫度為185℃，第五溫度區(qū)的溫度為185℃，第六溫度區(qū)的溫度為185℃，雙螺桿擠出機(jī)的機(jī)頭溫度為185℃，螺桿轉(zhuǎn)速為250r/min。

對(duì)比例1

1)稱取75份aes、16份wr02、0.1份irganox168、0.3份irganox1330，混合并攪拌均勻，得到混合料。

2)將步驟1)中得到的混合料擠出造粒，即得到aes復(fù)合材料d1。

其中，雙螺桿擠出機(jī)包括順次排布的六個(gè)溫度區(qū)，第一溫度區(qū)的溫度為170℃，第二溫度區(qū)的溫度為200℃，第三溫度區(qū)的溫度為200℃，第四溫度區(qū)的溫度為200℃，第五溫度區(qū)的溫度為200℃，第六溫度區(qū)的溫度為200℃，雙螺桿擠出機(jī)的機(jī)頭溫度為200℃，螺桿轉(zhuǎn)速為220r/min。

性能測試：

將實(shí)施例1－5與對(duì)比例1制備的材料按相關(guān)測試標(biāo)準(zhǔn)分別測試其拉伸強(qiáng)度、懸臂梁缺口沖擊強(qiáng)度與彎曲模量、阻燃等級(jí)，其測試標(biāo)準(zhǔn)與產(chǎn)品性能數(shù)據(jù)如下表1所示：

表1各實(shí)施例及對(duì)比例產(chǎn)品性能測試

從上表可以看出，實(shí)施例1-5與對(duì)比例1相比，拉伸強(qiáng)度、懸臂梁沖擊強(qiáng)度等物理性能均有一定程度的提高，阻燃等級(jí)也得到了提高，且本專利所用阻燃劑份量也相對(duì)較少，這大大擴(kuò)展了阻燃aes復(fù)合材料的應(yīng)用領(lǐng)域，能夠滿足it、通訊、電子、汽車等領(lǐng)域?qū)こ碳囊蟆?/p>

盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以理解在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下可以對(duì)這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變形，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求極其等同限定。