[发明专利]一种陶瓷化PVC材料及制备方法

说明书

本发明一种陶瓷化PVC材料及制备方法，属塑料加工技术领域。材料在遇到高温、火灾情况时迅速形成坚硬的陶瓷状骨架，继续具有绝缘性能，能有效防止电缆火焰蔓延和火灾中的二次伤害(有害烟雾显著降低)，可广泛用于各种防火材料中。所述制备方法为以下：(1)将成瓷剂和成瓷填料在温度为60℃、转速为200‑800r/min的高速混合机中进行混合及表面偶联改性处理；(2)将PVC树脂、阻燃剂、热稳定剂、润滑剂、抗氧剂及偶联改性处理过的成瓷剂和成瓷填料，放入捏合机中，在70℃捏合10min后，倒入增塑剂继续捏合15min，取出备用；(3)将捏合均匀的料在160℃塑化挤出，造粒，既得陶瓷化阻燃PVC材料。

技术领域

本发明属于塑料加工技术领域，具体涉及陶瓷化PVC及制备方法。

背景技术

作为通用树脂，传统的PVC材料本身表现出良好的力学性能和阻燃功能，但是遇到火焰立即炭化成粉或产生裂缝然后掉落，烧完后的材料完全没有机械强度，且不能保持原来的形状，使电线短路，加速燃烧。火灾中的分解产物(如氯化氢等、)容易造成二次伤害。陶瓷化阻燃PVC材料作为一种新型聚合物基复合材料，在正常温度下能够保持PVC材料本身固有特性，遇到火灾时，经过高温持续燃烧后，迅速生成坚硬的陶瓷化骨架结构，不熔滴、不塌陷、能保持自身的形状，所形成的陶瓷化骨架有一定机械强度及绝缘性能，不致立即短路，加速燃烧。能有效防止火灾蔓延，可以减少火灾造成的损失，有害烟雾显著降低。可广泛应用于各种防火材料中。

本发明所得PVC材料在偶联改性处理过的成瓷剂和成瓷填料作用下能高温成陶。在维持良好力学性能和阻燃效果的同时，提供一种廉价的防火材料。

发明内容

本发明的目的在于提供一种阻燃、可陶瓷化的PVC材料及制备方法，保持PVC材料本身廉价特性的同时，使得陶瓷化PVC材料在遇到高温、火灾情况时迅速形成坚硬、致密、自支撑的陶瓷状骨架，不熔滴、不塌陷，继续具有绝缘性能，不致立即短路，加速燃烧。能有效防止火焰蔓延和火灾中的二次伤害(有害烟雾显著降低)，为人员逃生，消防救援赢得时间，可广泛用于各种防火材料中。本发明属于塑料加工技术领域，具体涉及陶瓷化阻燃PVC材料及其制备方法，其重量组分包括：PVC树脂100份、增塑剂5-100份、成瓷剂10-60份、成瓷填料20-100份、阻燃剂2-40份、热稳定剂2-10份、偶联剂0.2-5份、润滑剂1-5份、抗氧剂0.2-2份。所述制备方法为以下：(1)将成瓷剂和成瓷填料在温度为40-70℃、转速为200-800r/min的高速混合机中进行混合及表面偶联改性处理；(2)将PVC树脂、阻燃剂、热稳定剂、润滑剂、抗氧剂及偶联改性处理过的成瓷剂和成瓷填料，放入捏合机中，在50-80℃捏合3-10min后，倒入增塑剂继续捏合5-15min，取出备用；(3)将捏合均匀的料进行塑化挤出，挤出机温度为120-170℃，造粒，既得陶瓷化阻燃PVC材料。

本发明的目的可通过以下方案实现：

陶瓷化PVC材料重量份组分包括：

所述增塑剂为DOP、DIOP、DBP、DOA、DOS、环氧大豆油、氯化石蜡、TOTM、氯化石油酯，等各种PVC专用增塑剂的一种或几种组合。

所述成瓷剂为低熔点玻璃粉、硼酸锌、硼酸钙、硼砂中的一种或其组合。成瓷剂的粒度在1000目以上。

所述成瓷填料为滑石粉、煅烧陶土、云母粉、高岭土粉、硅灰石粉、硫酸钡中的一种或其组合。成瓷填料的粒度在1000目以上。

所述阻燃剂为三氧化二锑、磷酸三苯酯(TPP)、聚磷酸铵(APP)、三聚氰胺氰尿酸盐(MCA)中的一种或其组合。

所述热稳定剂为三盐基硫酸铅、二盐亚磷酸铅、钙锌复合稳定剂中的一种或其组合。

所述偶联剂为硅烷偶联剂KH550、KH560、KH570、A151、A171中的一种或其组合。