[發(fā)明專利]一種有機(jī)硅?丙烯酸酯橡膠與納米碳酸鈣協(xié)同增韌改性的CPVC的制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710596266.0
• 申請(qǐng)日: 2017-07-20
• 公開（公告）號(hào): CN107200976A
• 公開（公告）日: 2017-09-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 盛付林
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 安徽盛華管業(yè)有限公司
• 主分類號(hào): C08L27/24
• 分類號(hào): C08L27/24;C08L43/04;C08L51/08;C08L91/06;C08K9/04;C08K3/26;C08K5/09;C08J3/22
• 代理公司: 安徽合肥華信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司34112
• 代理人: 余成俊

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及CPVC管材生產(chǎn)領(lǐng)域，具體涉及一種有機(jī)硅-丙烯酸酯橡膠與納米碳酸鈣協(xié)同增韌改性的CPVC的制備方法。

背景技術(shù)

氯化聚氯乙烯(CPVC)由于其分子鏈中存在大量的氯原子，其分子鏈的極性和剛性增加，使得其具有較高的熱變形溫度和獨(dú)特的耐化學(xué)腐蝕性，故CPVC被廣泛用作優(yōu)質(zhì)耐熱材料和防腐塑料。在熱水輸送和腐蝕性流體輸送用管材、管件，大口徑電纜埋地護(hù)套管等的生產(chǎn)中獲得廣泛應(yīng)用。同時(shí)，由于CPVC中氯含量的增加，其脆性增加，表現(xiàn)為材料的沖擊強(qiáng)度較低，韌性差。因而在實(shí)際應(yīng)用中需要添加抗沖擊增韌改性劑以對(duì)其性能進(jìn)行改進(jìn)。

傳統(tǒng)的抗沖擊增韌改性以橡膠類彈性體作為增韌劑，增韌效果較好，但同時(shí)也對(duì)基體材料的其他性能（如剛性、耐熱性）帶來不利的影響。單獨(dú)添加剛性粒子可以保持材料的剛性，但增韌效果一般。而采用彈性體與剛性粒子協(xié)同增韌，既可大幅提高塑料沖擊性能，又可減少對(duì)其他性能的影響。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是提供一種有機(jī)硅-丙烯酸酯橡膠與納米碳酸鈣協(xié)同增韌改性的CPVC的制備方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)的不足。

本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種有機(jī)硅-丙烯酸酯橡膠與納米碳酸鈣協(xié)同增韌改性的CPVC的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

（1）將納米碳酸鈣和去離子水超聲分散1-2小時(shí)，得質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的納米碳酸鈣漿料；

（2）將上述配制的納米碳酸鈣漿料置于反應(yīng)釜內(nèi)攪拌升溫至80-90℃，加入一定量的改性劑，保持溫度不變，攪拌反應(yīng)2-3小時(shí)，抽濾、干燥、氣流粉碎、過篩得改性納米碳酸鈣；

（3）將有機(jī)硅-丙烯酸酯橡膠與步驟（2）的改性納米碳酸鈣放入轉(zhuǎn)矩流變儀中于100-110溫度下混煉10-15min，制得有機(jī)硅-丙烯酸酯橡膠母煉膠；

（4）將CPVC和步驟（3）制得的有機(jī)硅-丙烯酸酯橡膠母煉膠置于高速混合機(jī)中，加入復(fù)合鉛鹽穩(wěn)定劑、硬脂酸、石蠟攪拌10min，然后在170-175℃下的開煉機(jī)中塑化混煉10min，出料；在185℃、13MPa系統(tǒng)壓力下的平板硫化機(jī)上壓制成4mm厚的板材，冷卻至室溫后裁剪成標(biāo)準(zhǔn)樣條，出料。

所述的有機(jī)硅-丙烯酸酯橡膠為市售S1046型。

所述步驟（2）中改性劑為十八胺、十二胺或正辛胺中的一種或多種以任意比混合的混合物，其用量為納米碳酸鈣漿料用量的2-3%。

所述步驟（3）中有機(jī)硅-丙烯酸酯橡膠與改性納米碳酸鈣的質(zhì)量比為1∶1。

所述步驟（4）中按重量百分比計(jì)，CPVC 100份、有機(jī)硅-丙烯酸酯橡膠母煉膠25-30份、復(fù)合鉛鹽穩(wěn)定劑4-5份、硬脂酸1-2份、石蠟0.9-1.2份，其中所述的復(fù)合鉛鹽穩(wěn)定劑、硬脂酸、石蠟均為市售工業(yè)品。

本發(fā)明有以下有益效果：本發(fā)明利用有機(jī)硅-丙烯酸酯橡膠與納米碳酸鈣對(duì)CPVC協(xié)同改性，有機(jī)硅-丙烯酸酯橡膠在CPVC中呈現(xiàn)典型的“海島”結(jié)構(gòu)，兩者界面相容性良好，因大量彈性粒子的存在，當(dāng)材料受到?jīng)_擊時(shí)，不僅可誘發(fā)大量銀紋形成剪切帶，從而提高材料的抗沖擊性能；還能夠吸收沖擊能轉(zhuǎn)移到周圍的CPVC樹脂，阻止裂紋的產(chǎn)生；采用脂肪胺類改性劑對(duì)納米碳酸鈣改性處理，胺基基團(tuán)一方面可以與納米碳酸鈣表面的羧基、羥基等基團(tuán)相互作用形成離子鍵和氫鍵，在碳酸鈣表面形成有機(jī)層以阻止其發(fā)生團(tuán)聚；另一方面與CPVC中的活潑氯原子反應(yīng)，接枝到CPVC分子鏈上，部分改性劑可以接枝到CPVC分子鏈上，有助于CPVC分子之間的潤滑，增強(qiáng)分子鏈段的運(yùn)動(dòng)能力，兩者協(xié)同作用從而提高復(fù)合材料的韌性和抗沖擊性。

具體實(shí)施方式

一種有機(jī)硅-丙烯酸酯橡膠與納米碳酸鈣協(xié)同增韌改性的CPVC的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

（1）將納米碳酸鈣和去離子水超聲分散1-2小時(shí)，得質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的納米碳酸鈣漿料；

（2）將上述配制的納米碳酸鈣漿料置于反應(yīng)釜內(nèi)攪拌升溫至80-90℃，加入一定量的改性劑，保持溫度不變，攪拌反應(yīng)2-3小時(shí)，抽濾、干燥、氣流粉碎、過篩得改性納米碳酸鈣；

（3）將有機(jī)硅-丙烯酸酯橡膠與步驟（2）的改性納米碳酸鈣放入轉(zhuǎn)矩流變儀中于100-110溫度下混煉10-15min，制得有機(jī)硅-丙烯酸酯橡膠母煉膠；