技术领域
[0001] 本
发明涉及改性塑料技术领域，主要涉及一种阻燃PVC弹性体颗粒料。
背景技术
[0002] 聚氯乙烯PVC具有优良的耐
腐蚀性、电绝缘性，而且含氯量高，燃烧时会降解释放出HCI、CO2、CO、
甲苯等气体隔离
氧气，具有自熄性，是生产阻燃电线
电缆的理想材料。但HCI、CO2、CO、甲苯等是有腐蚀性的有毒、有害气体，污染环境且对人体或仪器设备造成“二次危害”，一旦着火就会引起浓烟及毒气的扩散，给救火带来困难，也给人民的生命财产带来巨大的损失。越来越多的实践证明，只要求阻燃是不够的，还必须要有很低的发烟性，以降低其毒烟的危害。此外，
现有技术在阻燃PVC弹性体材料的加工过程中，加入了小分子
增塑剂使其隔氧指数大幅下降，降低了阻燃PVC弹性体材料的
阻燃性能。为达到阻燃要求，在配方中需要增大价格较高的阻燃剂的加入量，导致生产成本高。
发明内容
[0003] 鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的旨在于提供一种阻燃PVC弹性体颗粒料。本发明所述阻燃PVC弹性体颗粒料，在配方中加入了具有阻燃性能的合成
植物脂肪酸酯，和同样具有阻燃、抑烟性能的石材、瓷砖、人造石
抛光渣，两者复合使用产生了很好的协同阻燃效果，通过混料、挤出、切粒制得阻燃PVC弹性体颗粒料，应用于阻燃PVC弹性体制品的挤出、
注塑成型。
[0004] 所述阻燃PVC弹性体颗粒料，其配方中主要组成原料为PVC
树脂、合成植物脂肪酸酯、抛光渣、热稳定剂、
润滑剂、加工助剂。合成植物脂肪酸酯是一种新型的环保增塑剂，是从多种植物里面萃取，具有无毒环保、抑制冒油、增塑效率高、热稳定时间长等特点，受热会吸收大量的氧，氧化分解为CO2和H2O，具有很好的阻燃性。
[0005] 本发明所述的抛光渣是一种工业废料，是石材、瓷砖、人造石进行表面抛光加工过程中，经
研磨、抛光等一系列工序产生的大量废渣，无毒性。主要成份是70％左右的抛光细屑和30％左右的磨屑，抛光磨屑由占抛光渣中10％左右的氯氧镁
水泥粘结剂和20％左右的Al2O3、SiC等
磨料组成，其中，氯氧镁
水泥粘结剂主要由氧化镁、氢氧化镁和六水氯化镁等材料组成。PVC电线电缆在火焰上燃烧，会降解释放出HCI、CO2、CO、甲苯等有腐蚀性的有毒、有害气体，其中最大量是HCI气体。氧化镁与HCI反应生成氯化镁和水；氢氧化镁与HCI反应生成氯化镁和水；六水氯化镁在HCI气流中加热反应生成氯化镁和水；HCI溶于水生成
盐酸，氧化
铝与盐酸反应生成氯化铝和水。抛光细屑中SiO2粉未占95％，这些不燃而且耐高温分解的SiO2粉未，在燃烧时会在阻燃PVC弹性体制品的表面形成炭化层，炭化层的生成，阻挡了热量和氧气的进入及有毒气体的逸出，提高了阻燃PVC弹性体制品的抵抗火焰能
力，具有阻燃性。可见，填充于阻燃PVC弹性体制品中的抛光渣，其中的氧化物和氯化物一般先与阻燃PVC弹性体制品燃烧释放出的HCI气体反应生成金属氯化物和水，再发生一系列反应而进一步发挥其阻燃、抑烟的性能。
[0006] 本发明所述阻燃PVC弹性体颗粒料，配方中加入了具有阻燃性的合成植物脂肪酸酯和同样具有阻燃、抑烟性的抛光渣，两者协同使用产生了更好的阻燃、抑烟效果。解决了原有技术由于大量小分子增塑剂的加入，导致阻燃PVC弹性体制品的氯含量降低，造成阻燃性能降低的问题。抛光渣作为
无机填料大量加入，不仅降低了阻燃PVC弹性体颗粒料的生产成本，提高了制品的阻燃、抑烟性能，还解决了石材、瓷砖、人造石抛光渣难以循环利用，废弃填埋造成环境污染的问题，变废为宝。
[0007] 本发明的技术方案如下：
[0008] 本发明所述阻燃PVC弹性体颗粒料，在配方中加入了具有阻燃性能的合成植物脂肪酸酯，和同样具有阻燃、抑烟性能的石材、瓷砖、人造石抛光渣，两者复合使用产生了很好的协同阻燃效果，通过混料、挤出、切粒制得阻燃PVC弹性体颗粒料，应用于阻燃PVC弹性体制品的挤出、注塑成型。
[0009] 本发明所述的阻燃PVC弹性体颗粒料，其配方原料组成按
质量份数计，包括以下组份：
[0010]
[0011] 本发明所述的阻燃PVC弹性体颗粒料配方，由PVC树脂、合成植物脂肪酸酯、抛光渣、润滑剂、热稳定剂、加工助剂组成。
[0012] 其中，所述的PVC树脂为聚合度1000～4000的PVC树脂中的一种或多种。
[0013] 其中，所述的抛光渣为石材、瓷砖、人造石抛光渣。
[0014] 其中，所述的润滑剂为
烃类、脂肪酸类、脂肪酸酰胺类、醇类、酯类、金属皂类润滑剂中的一种或多种复合。
[0015] 其中，所述的热稳定剂为
碱式铅盐类稳定剂、有机
锡稳定剂、金属皂稳定剂、环氧化合物、
亚磷酸酯、多元醇中的一种或多种复合。
[0016] 其中，所述加工助剂为抗
氧化剂、抗冲击剂、抗静电剂、发泡剂中的一种或多种。
[0017] 优选的，所述的抗氧化剂为酚类，包括：单酚、双酚、三酚、多酚、对苯二酚、硫化双酚；胺类，包括
萘胺、二苯胺、对苯二胺、喹啉衍
生物；亚磷酸脂类中的一种或多种复合。
[0018] 优选的，所述的抗冲击剂为ABS、MBS、CPE、EVA、ACR中的一种或多种复合。
[0019] 优选的，所述的抗静电剂为硬脂基
氯化铵、N-双-羟乙基-N-甲铵
硫酸甲酯盐、硬脂铵丙基-B-羟乙基-二甲基
硝酸铵、硬脂铵丙基-B-羟乙基-二甲基磷酸二氢铵中的一种或多种复合。
[0020] 优选的，所述发泡剂为AC发泡剂或AC-K发泡剂中的一种或两种。
[0021] 本发明所述的阻燃PVC弹性体颗粒料，通过下述方法和步骤制得：
[0022] 1.混料：
[0023] 将组成阻燃PVC弹性体颗粒料的各种原料，分别按配方质量分数称重，备用。将PVC树脂粉投入到高速混料机内，高速搅拌5～10分钟烘干水份；再加入合成植物脂肪酸酯，高速搅拌5～10分钟；再加入其余原料，低速搅拌3～5分钟；排料入冷混机内，再搅拌5～20分钟，冷却后排料，制得阻燃PVC弹性体颗粒料混合料。
[0024] 2.挤出：
[0025] 将混合料投入到
挤出机，经挤出机机头模挤出成圆形胶条，挤出机各区
温度为：1区/130℃～150℃，2区/150℃～170℃，3区/160℃～180℃，4区/160℃～180℃，机头/170℃～190℃。
[0026] 3.切粒：
[0027] 挤出机经机头模挤出的胶条，经强力
风机吹风冷却或水槽冷却，再经旋转切刀机切成颗粒，制得阻燃PVC弹性体颗粒料。
[0028] 本发明的有益效果：
[0029] 本发明所述的阻燃PVC弹性体颗粒料，配方中加入了具有阻燃性的合成植物脂肪酸酯和同样具有阻燃、抑烟性的抛光渣，两者协同使用产生了更好的阻燃、抑烟效果。解决了原有技术由于大量小分子增塑剂的加入，导致阻燃PVC弹性体制品的氯含量降低，造成阻燃性能降低的问题。抛光渣作为无机填料大量加入，不仅降低了阻燃PVC弹性体颗粒料的生产成本，提高了阻燃PVC弹性体制品的阻燃、抑烟性能，还解决了石材、瓷砖、人造石抛光渣难以循环利用，废弃填埋造成环境污染的问题，变废为宝。
[0030] 与现有技术相比，本发明有下述创新之处：
[0031] 本发明所述的抛光渣是一种工业废料，是石材、瓷砖、人造石进行表面抛光加工过程中，经研磨、抛光等一系列工序产生的大量废渣，无毒性。PVC电线电缆在火焰上燃烧，会降解释放出HCI、CO2、CO、甲苯等有腐蚀性的有毒、有害气体，其中最大量是HCI气体。抛光渣中的氧化镁与HCI反应生成氯化镁和水；氢氧化镁与HCI反应生成氯化镁和水；六水氯化镁在HCI气流中加热反应生成氯化镁和水；HCI溶于水生成盐酸，氧化铝与盐酸反应生成氯化铝和水。抛光细屑中SiO2粉未占95％，这些不燃而且耐高温分解的SiO2粉未，燃烧时会在阻燃PVC弹性体制品的表面形成炭化层，炭化层的生成，阻挡了热量和氧气的进入及有毒气体的逸出，提高了阻燃PVC弹性体制品的抵抗火焰能力，具有阻燃性。可见，抛光磨屑是具有多种阻燃机理的复合阻燃剂。填充于阻燃PVC弹性体制品中的抛光渣，其中的氧化物和氯化物一般先与阻燃PVC弹性体制品燃烧时释放出的HCI气体反应生成金属氯化物和水，再发生一系列反应而进一步发挥其阻燃、抑烟的性能。
[0032] 本发明所述的合成植物脂肪酸酯是一种新型的环保增塑剂，是从多种植物里面萃取，具有无毒环保、抑制冒油、增塑效率高、热稳定时间长等特点，受热会吸收大量的氧，氧化分解为CO2和H2O，具有阻燃性。在本
申请日以前，合成植物脂肪酸酯代替DOP、DBP作为主增塑剂使用，它在几个重要参数上优于DOP、DBP。它具有增塑剂效率高，环保无毒，热稳定时间长，与
聚合物相溶性好，挥发性低，能抑制渗出，增充剂容量大，制品光
亮度高等优点。
[0033] 但是在本发明技术公开之前，在本领域技术中并没有发现合成植物脂肪酸酯和石材、瓷砖、人造石抛光渣具有阻燃、抑烟性能的优点，进一步的，两者配合使用具有很好的协同阻燃效果，并利用此优点去制备阻燃PVC弹性体颗粒料。具体实施方式：
[0034] 本发明提供一种阻燃PVC弹性体颗粒料，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体
实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0035] 实施方案一：制备阻燃PVC人造革
面层颗粒料
[0036] 1.混料：
[0037] 将组成制备阻燃PVC人造革面层颗粒料的各种原料配方，分别按下述质量分数称重，备用。
[0038]
[0039] 将PVC树脂粉投入到高速混料机内，高速搅拌8分钟烘干水份；再加入合成植物脂肪酸酯，高速搅拌5分钟；再加入其余原料，低速搅拌3分钟；排料入冷混机内，再搅拌10分钟，冷却后排料，制得阻燃PVC人造革面层颗粒料混合料。
[0040] 2.挤出：
[0041] 将混合料投入到双
螺杆挤出机，经挤出机机头模挤出成圆形胶条，挤出机各区温度为：1区/145℃，2区/160℃，3区/170℃，4区/175℃，机头/180℃。
[0042] 3.切粒：
[0043] 挤出机经机头模挤出的胶条，经强力风机吹风冷却，再经旋转切刀机切成颗粒，制得阻燃PVC人造革面层颗粒料。
[0044] 上述制备方法制得的阻燃PVC人造革面层颗粒料，通过挤出法制取的面层胶片贴合发泡层制得阻燃PVC人造革，进行阻燃性能检测，测得隔氧指数30(标准要求27)，单个试样最长有焰燃烧时间4s(标准要求10s)，塑料阻燃V-0级；烟
密度等级(SDR)≤75，达到GB20286-2006《公共场所阻燃制品及组件燃烧性能要求和标识》一级阻燃塑料标准。
[0045] 实施方案二：制备阻燃PVC人造革发泡层颗粒料
[0046] 1.混料：
[0047] 将组成阻燃防静电PVC电线电缆料的各种原料配方，分别按下述质量分数称重，备用。
[0048]
[0049] 将PVC树脂粉投入到高速混料机内，高速搅拌8分钟烘干水份；再加入合成植物脂肪酸酯，高速搅拌5分钟；再加入其余原料，低速搅拌3分钟；排料入冷混机内，再搅拌10分钟，冷却后排料，制得阻燃PVC人造革发泡层颗粒料混合料。
[0050] 2.挤出：
[0051] 将混合料投入到
单螺杆挤出机，经挤出机机头模挤出成圆形胶条，挤出机各区温度为：1区/140℃，2区/155℃，3区/165℃，机头/175℃。
[0052] 3.切粒：
[0053] 挤出机经机头模挤出的胶条，经水槽冷却，再经旋转切刀机切成颗粒，制得阻燃PVC人造革发泡层颗粒料。
[0054] 上述制备方法制得的阻燃PVC人造革发泡层颗粒料，通过挤出法制取的发泡层胶片贴合面层制得的阻燃PVC人造革，进行阻燃性能检测，测得隔氧指数30(标准要求27)，单个试样最长有焰燃烧时间4s(标准要求10s)，塑料阻燃V-0级；烟密度等级(SDR)≤75，达到GB20286-2006《公共场所阻燃制品及组件燃烧性能要求和标识》一级阻燃塑料标准。
[0055] 实施方案三：制备阻燃PVC地板革颗粒料
[0056] 1.混料：
[0057] 将组成阻燃PVC地板革颗粒料的各种原料配方，分别按下述质量分数称重，备用。
[0058]
[0059] 将PVC树脂粉投入到高速混料机内，高速搅拌8分钟烘干水份；再加入合成植物脂肪酸酯，高速搅拌5分钟；再加入其余原料，低速搅拌3分钟；排料入冷混机内，再搅拌10分钟，冷却后排料，制得阻燃PVC地板革颗粒料混合料。
[0060] 2.挤出：
[0061] 将混合料投入到单螺杆挤出机，经挤出机机头模挤出成圆形胶条，挤出机各区温度为：1区/140℃，2区/155℃，3区/165℃，机头/175℃。
[0062] 3.切粒：
[0063] 挤出机经机头模挤出的胶条，经水槽冷却，再经旋转切刀机切成颗粒，制得阻燃PVC地板革颗粒料。
[0064] 上述制备方法制得的阻燃PVC地板革颗粒料，通过挤出法制得阻燃PVC地板革，进行阻燃性能检测，测得隔氧指数33(标准要求27)，单个试样最长有焰燃烧时间3s(标准要求10s)，塑料阻燃V-0级；烟密度等级(SDR)≤75，达到GB20286-2006《公共场所阻燃制品及组件燃烧性能要求和标识》一级阻燃塑料标准。
[0065] 应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附
权利要求的保护范围。
