一种高阻燃cpvc车用板材组合物及制备方法
阅读说明：本技术 一种高阻燃cpvc车用板材组合物及制备方法 (High-flame-retardant CPVC (chlorinated polyvinyl chloride) automotive plate composition and preparation method thereof ) 是由 李胜华 金胜波 王曙光 韩风 肖斌 孟祥昊 董军宁 杨林 于 2021-08-27 设计创作，主要内容包括：一种高阻燃CPVC车用板材组合物,按重量份计,包括：CPVC树脂80-95份、PVC树脂0-30、润滑剂1-5份、改性剂15-30份、加工助剂2-4份、热稳定剂1.3-3份、辅助稳定剂1.3-3份、填加剂3-6份；由本发明的高阻燃CPVC车用板材组合物制得的板材,氧指数为46%-53%,简支梁冲击强度为35-48.5KJ/㎡,维卡软化点温度为95.3-102.3℃,在185℃、60rpm/min的条件下,动态热稳定时间为23.8-28min。(A high flame retardant CPVC automotive board composition comprises the following components in parts by weight: 80-95 parts of CPVC resin, 0-30 parts of PVC resin, 1-5 parts of lubricant, 15-30 parts of modifier, 2-4 parts of processing aid, 1.3-3 parts of heat stabilizer, 1.3-3 parts of auxiliary stabilizer and 3-6 parts of additive; the plate prepared from the high-flame-retardant CPVC automotive plate composition has the advantages that the oxygen index is 46-53%, the impact strength of a simply supported beam is 35-48.5 KJ/square meter, the Vicat softening point temperature is 95.3-102.3 ℃, and the dynamic thermal stability time is 23.8-28min under the conditions of 185 ℃ and 60 rpm/min.)
技术领域
本发明涉及氯化聚氯乙烯技术领域，具体涉及一种高阻燃CPVC车用板材组合物及制备方法。
背景技术
目前，国内外的车辆交通工具（轨道交通车辆、新能源和燃油车辆等）的内部装饰向着节能环保、美观舒适以及轻量化的方向发展，塑料装饰板以其优良的综合性能、价格优势、易加工、易着色、美观、轻量化、环保等特点，日益受到交通车辆行业的青睐，车内塑料装饰板的使用量占比逐年递增，实现了“以塑代钢”、“以轻代重”、节约资源、保护环境的目的，但是现在绝大多数色塑料装饰板都是以ABS树脂、PC树脂、PE树脂、PP树脂等为原料生产的，但是这些树脂虽然具有高流动性、易塑化、加工温度宽泛等优点，但是他们的阻燃性差，在阻燃性方面仍然无法满足现在的安全需求。
CPVC具有良好的阻燃性能，利用CPVC的优良性能开发出一种阻燃效果好，加工稳定，延展性好，加工温度范围广的车内塑料装饰板是现在急需解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种高阻燃CPVC车用板材组合物及制备方法，该CPVC车用板材组合物不仅阻燃效果好，而且加工稳定，延展性好，加工温度范围广。
为解决以上技术问题，本发明采取的技术方案如下：
一种高阻燃CPVC车用板材组合物,按重量份计,包括：CPVC树脂70-100份、PVC树脂0-50份、润滑剂1-8份、改性剂10-30份、加工助剂1-5份、热稳定剂1-10份、辅助稳定剂1-5份、添加剂2-10份。
优选的，一种高阻燃CPVC车用板材组合物,按重量份计，包括：CPVC树脂80-95份、PVC树脂0-30、润滑剂1-5份、改性剂15-30份、加工助剂2-4份、热稳定剂1.3-3份、辅助稳定剂1.3-3份、填加剂3-6份。
所述CPVC树脂为水相法制备的树脂，聚合度为700-1000，氯含量＞67%，拉伸强度＞50MPa，平均粒径为120μm-140μm。
优选地，所述CPVC树脂为水相法制备的树脂，聚合度为700-1000，氯含量为67.2%-68.4%，拉伸强度为52MPa，颗粒均匀，平均粒径为131μm-140μm。
所述润滑剂为石蜡、聚乙烯蜡、氧化聚乙烯蜡、费托蜡、酯蜡、氧化蜡、硬脂酸、硬脂酸钙、乙撑双硬脂酰胺蜡、硬脂酸酰胺中的一组或多种组合。
所述改性剂为抗冲型CPE、抗冲型ACR、MBS、ABS、AS、PMMA、HIPS中的一种或多种组合。
所述加工助剂为丙烯酸类加工助剂，201、401、PA-20、PA-40、PA-101中的一种或两种组合。
所述热稳定剂为硫醇甲基锡、硫醇丁基锡、马来酸二甲基锡、马来酸二丁基锡、钙锌复合稳定剂中的一种或多种组合。
所述辅助稳定剂为抗氧剂1076、抗氧剂1010、亚磷酸酯、硫代二丙酸双十三醇酯环氧大豆油、环氧亚麻籽油、β二酮中的一种或多种组合。
所述填加剂为钛白粉、碳酸钙、滑石粉、水滑石、三氧化二锑、氢氧化镁、氢氧化铝中的一种或多种组合。
一种高阻燃CPVC车用板材组合物的制备方法为：将CPVC树脂、PVC树脂、润滑剂、改性剂、加工助剂、添加剂按照比例投入热混合装置中开始搅拌，控制热混合装置的初始温度为30-50℃，搅拌转速为200-500rpm，搅拌1-3min后，投入热稳定剂、辅助稳定剂，开始计时并升温，提高转速到450-1000rpm，平均升温速率为5-15℃/min，温度升高到110-130℃时，出料。
开启冷混搅拌，搅拌转速为50-80rpm,立即将热物料排入冷混器，通过夹套冷却水和内置冷却附件降温，降温速度为3-10℃/min，当温度降至40-60℃时，放料包装，得到高阻燃CPVC车用板材组合物。
一种高阻燃CPVC车用板材组合物制得的板材，氧指数为46%-53%，简支梁冲击强度为35-48.5KJ/㎡，维卡软化点温度为95.3-102.3℃，在185℃、60rpm/min的条件下，动态热稳定时间为23.8-28min。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
（1）本发明制备的高阻燃CPVC车用板材组合物，氧指数能达到46%-53%，具有优良的阻燃性能；
（2）本发明制备的高阻燃CPVC车用板材组合物，简支梁冲击强度能达到35-48.5KJ/m2，具有较好的抗冲击性能；
（3）本发明制备的高阻燃CPVC车用板材组合物，热稳定性高，用哈普流变仪，在185℃、60rpm的条件下，动态热稳定时间为23.8-28min，满足板材加工需要；
（4）本发明制备的高阻燃CPVC车用板材组合物，维卡软化点温度为95.3-102.3℃，耐热性能好。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现说明本发明的具体实施方式。
实施例1
一种高阻燃CPVC车用板材组合物,按重量份计,包括：CPVC树脂70份，PVC树脂30份，润滑剂聚乙烯蜡0.8份，润滑剂氧化聚乙烯蜡1.2份，改性剂抗冲型CPE15份，改性剂MBS10份，加工助剂ACR 201 2份，热稳定剂硫醇甲基锡3份，辅助稳定剂环氧大豆油2份，辅助稳定剂β二酮1份，添加剂钛白粉6份；
所述CPVC树脂为水相法制备的树脂，聚合度为700，氯含量为67.8%，拉伸强度为52MPa，颗粒均匀，平均粒径为135μm；
一种高阻燃CPVC车用板材组合物制备方法为：将上述原料组分中的CPVC树脂、PVC树脂、润滑剂聚乙烯蜡、润滑剂氧化聚乙烯蜡、改性剂抗冲型CPE、改性剂MBS、加工助剂ACR201、添加剂钛白粉按照比例投入热混合装置中开始搅拌，控制热混合装置的初始温度为40℃，搅拌转速为250rpm，搅拌1.5min后，投入热稳定剂硫醇甲基锡、辅助稳定剂环氧大豆油、辅助稳定剂β二酮，开始计时并升温，提高转速到500rpm，平均升温速率为5.8℃/min，温度升高到110℃时，出料，所用时间为12min。
开启冷混搅拌，搅拌转速为60rpm,立即将热物料排入冷混器，通过夹套冷却水和内置冷却附件降温，降温速度为6℃/min，当温度降至40℃时，放料包装，得到高阻燃CPVC车用板材组合物。
通过开炼机、平板硫化机对高阻燃CPVC车用板材组合物压片，制得板材，测试氧指数（采用方法GB/T 2406.2-2009）、维卡软化点温度（采用方法GB/T 1633-2000）、简支梁冲击强度试验（采用方法GB/T 1043.1-2008），结果是氧指数为46%、简支梁冲击强度为45KJ/㎡、维卡软化点温度为95.3℃，用哈普流变仪测试，在185℃、60rpm/min的条件下，动态热稳定时间为28min。
实施例2
一种高阻燃CPVC车用板材组合物包括：按重量份计
CPVC树脂100份；润滑剂费托蜡2.8份，润滑剂氧化聚乙烯蜡1.2份，改性剂抗冲型ACR12份，MBS3份，加工助剂ACR PA-20 4份，热稳定剂硫醇甲基锡1.5份，辅助稳定剂亚磷酸酯2份，辅助稳定剂环氧大豆油1份，添加剂钛白粉3份；
所述CPVC树脂为水相法制备的树脂，聚合度为1000，氯含量为68.4%，拉伸强度为52MPa，颗粒均匀，平均粒径为140μm；
一种高阻燃CPVC车用板材组合物制备方法为：将上述原料组分中的CPVC树脂、润滑剂费托蜡、润滑剂氧化聚乙烯蜡、改性剂抗冲型ACR、MBS、加工助剂ACR PA-20、添加剂钛白粉按照比例投入热混合装置中，初始温度为45℃，开始搅拌，搅拌转速300rpm，搅拌1min后，投入热稳定剂硫醇甲基锡、辅助稳定剂亚磷酸酯、辅助稳定剂环氧大豆油，开始计时并升温，提高转速到650rpm，平均升温速率为7.1℃/min，温度升高到120℃时，出料，所用时间为10.5min。
开启冷混搅拌，搅拌转速为60rpm,立即将热物料排入冷混器，通过夹套冷却水和内置冷却附件降温，降温速度为6.5℃/min，当温度降至40℃时，放料包装，得到高阻燃CPVC车用板材组合物。
通过开炼机、平板硫化机对高阻燃CPVC车用板材组合物压片，制得板材，测试氧指数（采用方法GB/T 2406.2-2009）、维卡软化点温度（采用方法GB/T 1633-2000）、简支梁冲击强度试验（采用方法GB/T 1043.1-2008），结果是氧指数为53%、简支梁冲击强度为35KJ/㎡、维卡软化点温度为102.3℃，用哈普流变仪测试，在185℃、60rpm/min的条件下，动态热稳定时间为23.8min。
实施例3
一种高阻燃CPVC车用板材组合物包括：按重量份计
CPVC树脂90份，PVC树脂10份，费托蜡2.2份，氧化聚乙烯蜡0.8份；改性剂抗冲型ACR14份、MBS6份，加工助剂ACR PA-101 3份，热稳定剂硫醇甲基锡2份，辅助稳定剂亚磷酸酯2份，滑石粉5份；
所述CPVC树脂为水相法制备的树脂，聚合度为700，氯含量为67.2%，拉伸强度为52MPa，颗粒均匀，平均粒径为131μm；
一种高阻燃CPVC车用板材组合物制备方法为：将上述原料组分中的CPVC树脂、PVC树脂、费托蜡、氧化聚乙烯蜡、改性剂抗冲型ACR、MBS、加工助剂ACR PA-101、添加剂滑石粉按照比例投入热混合装置中，初始温度为45℃，开始搅拌，搅拌转速300rpm，搅拌2min后，投入热稳定剂硫醇甲基锡、辅助稳定剂亚磷酸酯，开始计时，提高转速到750rpm，平均升温速率为9.4℃/min，温度升高到120℃时，出料，所用时间为8min。
开启冷混搅拌，搅拌转速为60rpm,立即将热物料排入冷混器，通过夹套冷却水和内置冷却附件降温，降温速度为7℃/min，当温度降至45℃时，放料包装，得到高阻燃CPVC车用板材组合物。
通过开炼机、平板硫化机对高阻燃CPVC车用板材组合物压片，制得板材，测试氧指数（采用方法GB/T 2406.2-2009）、维卡软化点温度（采用方法GB/T 1633-2000）、简支梁冲击强度试验（采用方法GB/T 1043.1-2008），结果是氧指数为48%、简支梁冲击强度为48.5KJ/㎡、维卡软化点温度为98.5℃，用哈普流变仪测试，在185℃、60rpm/min的条件下，动态热稳定时间为24.6min。
对比例1
一种组合物，按重量份计，包括：
CPVC树脂90份；PVC树脂10份；费托蜡1.2份，OPE蜡1.2份；改性剂抗冲型ACR 4份，MBS4份；加工助剂ACR 401 3份；硫醇甲基锡1.5份；亚磷酸酯1份，环氧大豆油1份；钛白粉5份；
将上述原料组分中的CPVC树脂、PVC树脂、费托蜡、OPE蜡、改性剂抗冲型ACR、MBS、加工助剂ACR 401、硫醇甲基锡、亚磷酸酯、环氧大豆油、钛白粉按照比例投入热混合装置中，开始搅拌，搅拌转速550rpm，温度升高到120℃时，出料，所用时间为7min。
开启冷混搅拌，搅拌转速为60rpm,立即将混合物排入冷混器，通过夹套冷却水降温，当温度降至45℃时，进行放料包装，得到混配粉料，备用。
通过开炼机、平板硫化机对高阻燃CPVC车用板材组合物压片，制得板材，测试氧指数（采用方法GB/T 2406.2-2009）、维卡软化点温度（采用方法GB/T 1633-2000）、简支梁冲击强度试验（采用方法GB/T 1043.1-2008），结果是氧指数为42%、简支梁冲击强度为15.5KJ/㎡、维卡软化点温度为98.9℃，用哈普流变仪测试，在185℃、60rpm/min的条件下，动态热稳定时间为18.5min。
对比例2
一种组合物，按重量份计，包括：
CPVC树脂100份；润费托蜡2.0份，OPE蜡1.2份；改性剂抗冲型ACR 16份，MBS4份；加工助剂ACR201 3份；硫醇甲基锡1.5份；亚磷酸酯1份，环氧大豆油1份；添加剂钛白粉5份；
所述CPVC树脂为水相法制备的树脂，氯含量为60.8%；
将上述原料组分中的CPVC树脂、润费托蜡、OPE蜡、改性剂抗冲型ACR、MBS、加工助剂ACR 201、硫醇甲基锡、亚磷酸酯、环氧大豆油、添加剂钛白粉按照比例投入热混合装置中，开始搅拌，搅拌转速400rpm，温度升高到120℃时，出料，所用时间为15min。
启冷混搅拌，搅拌转速为60rpm,立即将混合物排入冷混器，通过夹套冷却水降温，当温度降至62℃时，进行放料包装，得到混配粉料，备用。
通过开炼机、平板硫化机对高阻燃CPVC车用板材组合物压片，制得板材，测试氧指数（采用方法GB/T 2406.2-2009）、维卡软化点温度（采用方法GB/T 1633-2000）、简支梁冲击强度试验（采用方法GB/T 1043.1-2008），结果是氧指数为40%、简支梁冲击强度为42.5KJ/㎡、维卡软化点温度为88℃，用哈普流变仪测试，在185℃、60rpm/min的条件下，动态热稳定时间为15.2min。
除非另有说明，本发明中所采用的百分数均为质量百分数。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
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