专利名称：低成本高性能的环保塑料及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种低成本高性能的环保塑料，与其原料配方及制备方法有关。
背景技术：
在环保意识逐渐高涨的今日，不论生产制造者还是购买使用者，对产品环保性能 的要求都有了明显提高，人们已经不单纯要求产品成本低、价格低、性能高，还要求产品环 保，而那些产品本身不环保或者生产制造过程不环保的缺失，则被有环保意识的消费者所 i后病。基此，现有技术中涌现出许多关于环保塑料的专利技术，这些环保塑料被应用于 相关行业中，发挥着其既有的效益。但是，纵观各种环保塑料，本发明人发现其成本和性能仍存在改进的空间，于是， 本发明人凭借其多年在相关领域的制造及设计经验和知识的辅佐，并经多方巧思，针对环 保塑料的配方及其制造方法加了研发改良，遂有本案产生。
发明内容
本发明的目的在于提供一种低成本高性能的环保塑料及其制备方法。为了达成上述目的，本发明的解决方案是—种低成本高性能的环保塑料，由以下原料按质量份数配制而成PVC 粉100 份，钠米级碳酸钙50 70份，钙/锌稳定剂3 5份，邻苯二甲酸二(2-丙基庚)酯或环氧大豆油的一种或两种组合 40 70份，N，N，_乙撑双硬脂酰胺0.5 1份，三氧化二锑1 3份。上述低成本高性能的环保塑料制备方法是，在500L高速混炼机中，按质量份数加 入聚氯乙烯树脂、碳酸钙、钙/锌稳定剂、阻燃剂、分散剂，以500 800转/分的低速搅拌 120 150秒后，按质量份数加入增塑剂进行高速(1200转/分)混炼，最后经过<2 75 180mm双螺杆造粒机在120 145°C的温度下造粒，即得到环保塑料。本发明选择钠米级碳酸钙作为填充剂，加入塑料中，不仅起到增容、增量、降低成 本、使布料均勻作用，还能提高加工性能、耐磨性能、拉伸强度、冲击强度、弯曲强度、断裂伸 长率和制品热学性能等。本发明选择钙/锌稳定剂属环保型复合稳定剂，具有与铅系稳定剂接近的热稳定 性、耐热性，保持颜色，伸长保留率，同时，产品透明性较好，能够促进塑化，提高PVC熔体强 度，与PVC树脂加工过程中有很好的分散性、相容性、加工流动性，适应性广，制品表面光洁 度优；稳定效果好，用量少，具有多功能性；在白色制品中，白度较其同类产品更佳。
本发明选择邻苯二甲酸二(2-丙基庚)酯(DPHP)作为环保增塑剂，主要作用是削 弱聚合物分子之间的次价健，从而增加了聚合物分子链的移动性，降低了聚合物分子链的 结晶性，即增加了聚合物的塑性，表现为聚合物的硬度、模量、软化温度和脆化温度下降，而 伸长率、曲挠性和柔韧性提高。DPHP增塑剂无毒，不含邻苯二甲酸盐，不含多环芳烃，符合 欧盟环保环保检测。透明无味，具有优良的耐迁移性，耐挥发性和耐候性，优良的塑化效率 和加工性。其耐热性、老化特性、耐久性、耐移行性、耐寒性、电气性质及挥发损失皆比D0P 优异。广泛用于无毒或与食品接触的聚氯乙烯(PVC)塑料制品中，完全可以替代D0P、DINP 等邻苯二甲酸酯类增塑剂。比一般增塑剂耐移动性、耐油性、耐挥发性强已被美国食品管理 局(FDA)批准为无毒增塑剂因为比重低，所以生产效率增加。具有优良的塑化效率和加工 性本产品已通过SGS检验，属non-phthalate可塑剂，符合欧美国家法规订定的phthalate 类可塑剂管制值。在胶粒实际生产过程中，可适当加2 3份环氧大豆油以解决耐热耐光 的问题。本发明选择N，N’ -乙撑双硬脂酰胺(EBS)作为分散剂，可以作塑料润滑剂，用于 硬质ABS、硬质聚氯乙烯等的模塑、抛光、注塑成型的内部润滑剂，以0. 5-2. 0的配合量即 可，不影响塑料的热稳定性、表面外观、色调、薄膜的透明性等；根据德国联邦健康机构中的 塑料委员会所制定的一系列的建议，该助剂能被用于许多商品中，并符合许多外国机构用 于间接接触食品的包装材料的规定，美国FDA已批准用于食品塑料中。它与传统的内部润 滑作用，使得塑料成型加工中提高熔融塑料的流动性和脱模性，从而提高了塑料加工的产 量，降低了能耗，而只该产品加入塑料后，使塑料制品具有较好的防静电性，使塑料制品不 易“吸尘”着脏。这一宝贵的优良特性对用于家电和仪表外壳及众多的工程塑料制品尤其 重要，作为润滑剂，该产品与其他润滑剂并用，有十分显著的协同效果。提高其它成分，如着 色剂、填充剂在塑料中可分散性。此分散剂与树脂、填料之间的相容性佳、热稳定性好，使胶 粒射出成型加工时的流动性大大增加，使插头表面不出现发白的现象。本发明选择Sb203类阻燃剂，是通过若干机理发挥其阻燃作用的，如吸热作用、覆 盖作用、抑制链反应、不燃气体的窒息作用等。Sb203类阻燃剂有着较高的阻燃效率，可以轻 松的使得所阻燃的材料达到应有的阻燃等级；对材料的物理性能影响较小，使用后制造的 阻燃材料物理性能不应该发生太大改变；与材料的相容性好，能够在所阻燃的材料中均勻 分散，并有着较好的亲和力；加工工艺可行，应用传统的工艺可以使用；可以承受的价格， 有较高的性价比，制的得阻燃材料成本可以被市场所接受；环保，无毒性，无有害物质释放。本发明选择的聚氯乙烯树脂平均聚合度800 士 50，K值在60-62，聚合度600 800 之间。采用上述方案后，本发明因为在配方中填充剂为纳米碳酸钙，使此配方的性能大 大增加如硬度、刚度、强度、电绝缘度、耐热性、成型收缩率及塑件尺寸稳定性等，并使此配 方的成本大大降低；在配方中使用无机盐Sb203类阻燃剂(非禁止使用的溴系阻燃剂)、阻 燃性好，成本低，胶料性能完全能够满足UL94V-0的燃烧测试要求；在配方中使用的稳定剂 为绿色环保型Ba/Zn类稳定剂，重金属总含量低于100PPM;在配方中的增塑剂为DPHP，为不 属于禁止使用的16P类可塑剂，为环保可塑剂，并且不含欧盟中规定的15种SVHC类物质， 完全符合R0HS & REACH环保要求。所以，本发明积聚低成本、高性能和环保等优点于一体 胶化完善，无水纹，无表面缺陷，加工尺寸稳定，加工速度快，阻燃达UL94V-0级等特点；不含邻苯二甲酸盐，不含PAHs，不含游离酚(phenol)不含卤素阻燃剂，无硼化合物，环保优于 欧盟ROHS，DEHP, ATBC等国际标准。
具体实施例方式实施例一配备聚氯乙烯树脂100份，增塑剂(邻苯二甲酸二(2-丙基庚)酯或环氧大豆油的 一种或两种组合)50份，钙/锌稳定剂2份，碳酸钙50份，三氧化二锑阻燃剂1份，N，N’ -乙 撑双硬脂酰胺分散剂0. 5份。在500L高速混炼机中，加入聚氯乙烯树脂、碳酸钙、钙/锌稳定剂、阻燃剂、分散 剂，以500 800转/分的低速搅拌120 150秒后，加入增塑剂进行高速(1200转/分) 混炼，最后经过<2 75 180mm双螺杆造粒机在120 145°C的温度下造粒，取样压制成宽 2mm*2mm厚1mm的聚氯乙烯试样。对上述试样进行检测，结果为
序号测试方法判断标准测试结果1塑胶刚果红 试验不少于30Min小于30Min2塑胶刚果红 试验不少于30Min小于30Min实施例二 配备聚氯乙烯树脂100份，增塑剂(邻苯二甲酸二(2-丙基庚)酯或环氧大豆油的 一种或两种组合)50份，钙/锌稳定剂3份，碳酸钙50份，三氧化二锑阻燃剂1份，N，N’ -乙 撑双硬脂酰胺分散剂0. 5份。在500L高速混炼机中，加入聚氯乙烯树脂、碳酸钙、钙/锌稳定剂、阻燃剂、分散 剂，以500 800转/分的低速搅拌120 150秒后，加入增塑剂进行高速(1200转/分) 混炼，最后经过<2 75 180mm双螺杆造粒机在120 145°C的温度下造粒，取样压制成宽 2mm*2mm厚1mm的聚氯乙烯试样。对上述试样进行检测，结果为
序号测试方法判断标准测试结果1塑胶刚果红 试验不少于30Min不少于60Min
5 实施例三配备聚氯乙烯树脂100份，增塑剂(邻苯二甲酸二(2-丙基庚)酯或环氧大豆油的 一种或两种组合)70份，钙/锌稳定剂3份，碳酸钙70份，三氧化二锑阻燃剂3份，N，N’ -乙 撑双硬脂酰胺分散剂1份。在500L高速混炼机中，加入聚氯乙烯树脂、碳酸钙、钙/锌稳定剂、阻燃剂、分散 剂，以500 800转/分的低速搅拌120 150秒后，加入增塑剂进行高速(1200转/分) 混炼，最后经过<2 75 180mm双螺杆造粒机在120 135°C的温度下造粒，取样压制成宽 2mm*2mm厚1mm的聚氯乙烯试样。对上述试样进行检测，结果为 实施例四配备聚氯乙烯树脂100份，增塑剂(邻苯二甲酸二(2-丙基庚)酯或环氧大豆油的 一种或两种组合)70份，钙/锌稳定剂5份，碳酸钙70份，三氧化二锑阻燃剂1份，N，N’ -乙 撑双硬脂酰胺分散剂0. 5份。在500L高速混炼机中，加入聚氯乙烯树脂、碳酸钙、钙/锌稳定剂、阻燃剂、分散 剂，以500 800转/分的低速搅拌120 150秒后，加入增塑剂进行高速(1200转/分) 混炼，最后经过<2 75 180mm双螺杆造粒机在120 145°C的温度下造粒，取样压制成宽 2mm*2mm厚1mm的聚氯乙烯试样。对上述试样进行检测，结果为
权利要求
一种低成本高性能的环保塑料，其特征在于由以下原料按质量份数配制而成PVC粉100份，钠米级碳酸钙 50～70份，钙/锌稳定剂 3～5份，邻苯二甲酸二(2-丙基庚)酯或环氧大豆油的一种或两种组合 40～70份，N，N’-乙撑双硬脂酰胺 0.5～1份，三氧化二锑 1～3份。
2.如权利要求1所述低成本高性能的环保塑料，其特征在于制备方法是，在500L 高速混炼机中，按质量份数加入聚氯乙烯树脂、碳酸钙、钙/锌稳定剂、阻燃剂、分散剂，以 500 800转/分的低速搅拌120 150秒后，按质量份数加入增塑剂进行高速混炼，最后 经过<2 75 180mm双螺杆造粒机在120 145°C的温度下造粒，即得到环保塑料。
全文摘要
本发明公开一种低成本高性能的环保塑料，由以下原料按质量份数配制而成PVC粉100份，钠米级碳酸钙50～70份，钙/锌稳定剂3～5份，邻苯二甲酸二(2-丙基庚)酯或环氧大豆油40～70份，N，N’-乙撑双硬脂酰胺0.5～1份，三氧化二锑1～3份，其制备方法是，在500L高速混炼机中，加入聚氯乙烯树脂、碳酸钙、钙/锌稳定剂、阻燃剂、分散剂，以500～800转/分的低速搅拌120～150秒后，加入增塑剂进行高速(1200转/分)混炼，最后经过￠75～180mm双螺杆造粒机在120～145℃的温度下造粒，即得到环保塑料。
文档编号C08K3/26GK101851381SQ20101019084
公开日2010年10月6日 申请日期2010年5月28日 优先权日2010年5月28日
发明者孙伟, 杨政国, 王锡芳 申请人:东莞岳丰电子科技有限公司