低ABS含量的PVC/ABS合金材料 本发明涉及一种新型低ABS含量的PVC/ABS合金材料。
随着PVC加工技术的发展，对PVC的改性研究越来越显得重要。国际上，在改性PVC材料中，PVC/ABS材料是开发较早、应用基础研究较为深入的品种。已逐步成为一种性能优良有较强市场竞争力的新型材料。PVC/ABS合金材料既具有PVC的耐腐蚀性、高刚性、阻燃和电绝缘性好等优点，又兼有ABS的成型加工性、抗冲击性好等优点，是一种较为理想的材料。目前研制的PVC/ABS合金材料，其ABS含量一般在50％～60％之间。如在日本公开特许公报昭60-221，461中，公开了一种PVC/ABS稳定聚合物的组成，它的重量组份为PVC 50，ABS 50，滑石粉0.5，二丁基、β-氢硫基丙酸锡盐2.0和双酚A 0.5。国内一些单位，如成都科技大学、上海高桥石化公司、北京化工研究院等对PVC/ABS合金进行了研究和探索，并进行了产品开发，但其ABS用量为40％～50％。ABS的用量太高，增加了生产成本，影响了PVC/ABS合金材料的实际应用和产业化。
本发明的目的是提供一种适用于高强度纺织纱管、室外座椅和冰箱门框使用的低ABS含量的PVC/ABS合金材料。它在ABS含量≤10％时，具备良好的耐热和抗冲击性能，在不影响PVC/ABS合金的物理机械性能的情况下，大大降低了生产成本。
本发明是这样实现的，这种新型低ABS含量的PVC/ABS合金材料的组成包括(以下各组份用量都为重量份数)：
PVC树脂 100
ABS树脂 1.5～10.0
铅盐稳定剂 2.0～5.5
金属皂类稳定剂 0.5～1.5
硬脂酸润滑剂 0.7～1.8
微细活性碳酸钙 5.0～18.0
本发明地PVC树脂为平均聚合度为700～800的疏松型PVC树脂。疏松型树脂具有吸收添加剂较快，易塑化，热稳定性较好等有利于加工成型的特点。选用平均聚合度为700～800的分子量较低的疏松型PVC树脂，目的是降低熔体粘度，有利于成型，同时可使制品有较好的外观。
本发明的ABS树脂是高橡胶相(丁二烯)含量的ABS树脂。一般认为ABS共聚物中的丙烯腈提供耐化学腐蚀性，丁二烯提供韧性，苯乙烯提供刚性和可塑性，选用高橡胶相(丁二烯)含量的ABS树脂，既可提高合金材料的冲击韧性又可降低ABS树脂的使用量。
本发明的铅盐稳定剂为三盐基硫酸铅(3PbO·PbSO4·H2O)、二盐基亚磷酸铅(2PbO·PbHPO4·1/2H2O)。本发明的热稳定系统选用性能好而价格较为低廉的铅盐稳定剂与金属皂类稳定剂如硬脂酸钡Ba(C17H35COO)2、硬脂酸铅Pb(C17H35COO)2、硬脂酸钙Ca(C17H35COO)2复配制成。
本发明的润滑剂选用硬脂酸润滑剂C17H35COOH。由于要兼顾造粒与注射两种不同成型加工设备的使用要求，以及兼顾到内润滑剂与外润滑剂的均衡使用，主要以硬脂酸为润滑剂。
本发明的配方中有一定比例的微细活性碳酸钙填料，除降低生产成本需要外，经活化处理的微细碳酸钙还有提高PVC/ABS合金材料的耐冲击性和韧性的协同作用。
本发明的低ABS含量的PVC/ABS合金材料的制备步骤如下：
a.PVC树脂和铅盐稳定剂、金属皂类稳定剂、硬脂酸润滑剂、微细活性碳酸钙加入高速热混合机热混合，热混合温度为100℃～110℃，热混合时间为8分钟～10分钟；
b.将上述热混合料和ABS树脂加入低速冷混机混合，混合温度为40℃～45℃；
c.将上述冷混合料进入双螺杆挤出机挤出造粒，双螺杆挤出机的挤出温度为150℃～180℃。
本发明的低ABS含量的PVC/ABS合金材料用于制造高强度纺织纱管、室外座椅及室外运动场座椅以及冰箱门框产品。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：
一、本发明的低ABS含量的PVC/ABS合金材料中ABS含量≤10％，大幅度降低了价格较高的ABS树脂的用量，大大降低了生产成本。二、本发明的低ABS含量的PVC/ABS树脂具有较好的物理、机械综合性能，其拉伸强度、弯曲强度、缺口冲击强度和热变型温度等质量指标达到高强度纺织纱管、室外座椅和冰箱门框产品的要求。三、低ABS含量的PVC/ABS合金材料在价格上具有优势，这将有助于低成本高性能高分子材料的应用开发，促进PVC/ABS合金材料制备的产品加快市场化和产业化进程。
现结合实施例对本发明的内容作进一步的说明。PVC/ABS合金材料组成 用量(重量份数) 实例1 实例2 实例3 实例4 实例5 实例6 PVC树脂 100 100 100 100 100 100 ABS树脂 4.0 8.0 1.5 3.0 8.0 10.0 三盐基性硫酸铅 1.5 3.2 3.5 4.0 3.0 3.5 二盐基亚磷酸铅 0.5 0.8 1.0 1.5 0.5 1.0 硬脂酸钡 1.0 0.5 0.8 0.5 1.0 0.8 硬脂酸铅 0 0 0.4 0.5 0.5 0 硬脂酸钙 0.5 0 0 0 0 0.4 硬脂酸润滑剂 1.6 0.7 1.6 1.8 1.5 1.0 微细活性CaCO3 18.0 8.0 0 0 5.0 10.0
以上实例1～6的PVC树脂是平均聚合度为700～800的疏松型PVC树脂，ABS树脂是高橡胶相(丁二烯)含量的ABS树脂。
实例1和实例2是高强度纺织纱管专用料的组成，实例3和实例4是室外座椅专用料的组成，实例5和实例6是冰箱门框专用料的组成。
在冰箱门框专用料中可加入1.5～2.5重量份的金红石型钛白粉，以遮盖PVC的自然黄色，使效果更好。
以上实施例1～6的低ABS含量的PVC/ABS合金材料的组成按照如下步骤制备PVC/ABS合金专用料：
a.PVC树脂和铅盐稳定剂、金属皂类稳定剂、硬脂酸润滑剂、微细活性碳酸钙加入高速热混合机热混合，热混合温度为100℃～110℃，热混合时间为8分钟～10分钟；
b.将上述热混合料和ABS树脂加入低速冷混机混合，混合温度为40℃～45℃；
c.将上述冷混合料进入双螺杆挤出机挤出造粒，双螺杆挤出机的挤出温度为150℃～180℃。以上六个实施例的产品性能如下： 产品性能 实例1 实例2 实例3 实例4 实例5 实例6 拉伸强度(MPa) 53.9 53.9 45.7 45.7 52.6 52.6 弯曲强度(MPa) 78.6 78.6 70.6 70.6 78.3 78.3 缺口冲击强度(kJ/M2) 16.3 16.3 34.4 34.4 16.8 16.8 热变形温度(℃) 75.5 75.5 76.0 76.0 78.0 78.0对比例国内外一些品牌的PVC/ABS合金的性能指标 产品性能 PVC/ABS合金Bayer M-FR 宇部V55 住友403 高桥石化 拉伸强度(MPa) 45.7 弯曲强度(MPa) 66.6 缺口冲击强度(kJ/M2) 9.8 11.0 10.8 14.0 热变形温度(℃) 72.0 74.0 74.0