[發明專利]一種PVC納米復合材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201810183610.8
• 申請日: 2018-03-06
• 公開（公告）號: CN110229436A
• 公開（公告）日: 2019-09-13
• 發明（設計）人: 馬永梅;鄭鯤;張京楠;曹新宇;葉鋼;尚欣欣;黃敏
• 申請（專利權）人: 中國科學院化學研究所
• 主分類號: C08L27/06
• 分類號: C08L27/06;C08L89/00;C08L63/00;C08L5/08;C08J3/20;C08J5/00;C08K3/34;C08K3/22;C08K7/06;C08K3/06
• 代理公司: 北京元中知識產權代理有限責任公司 11223
• 代理人: 王明霞

一種PVC納米復合材料，所述PVC納米復合材料是由混料經熔融共混制得；所述混料包括PVC，PVC顆粒上結合有納米材料和液體介質。本發明還公開了PVC納米復合材料的制備方法，具體步驟包括A、將納米材料與液體介質混合攪拌，形成膏狀的納米材料混合物；B、將步驟A中的納米材料混合物與PVC顆?；旌蠑嚢栊纬晒不煳?；C、將步驟B的共混物經過熔融共混，即得所述PVC納米復合材料。所述納米復合材料的拉伸強度和沖擊強度在PVC基料的基礎上均得到提升，并且制備方法簡單，生產成本低，易推廣。

技術領域

本發明屬于納米復合材料及其制備領域，具體地說，涉及一種PVC納米復合材料及制備 方法。

背景技術

聚氯乙烯(PVC)作為世界上產量最大的塑料產品之一，具有難燃、抗化學腐蝕、耐磨、電 絕緣性優良和較高的機械強度等有點，并在加工過程中可根據需要加入添加劑或采用適當的 工藝和設備生產出各式各樣的塑料制品。雖然用途廣泛，但在專業領域的應用其性能還顯不 足。此時,納米復合材料所表現出的不同于一般復合材料的特殊性能為聚氯乙烯的改性研究指 出了一條新的途徑。大量研究證實,將聚氯乙烯與層狀納米材料復合制成納米復合材料,能顯 著提高其綜合性能。目前PVC納米復合材料的制備方法主要采用原位插層和熔融插層方法制 備。因原位插層工業投資大，周期長，較難大范圍推廣應用；熔融插層可在一般塑料混煉設 備中進行，加工方便，然而需前期對層狀納米材料進行有機化插層處理，不容易得到完全剝 離的聚氯乙烯納米復合型材料。隨著科技發展，工程應用對聚氯乙烯材料在沖擊強度、彎曲 強度和拉伸強度性能提出了更高的要求。

專利號CN101081928A，提出了一種納米復合材料的制備方法，采用水輔助法制備聚酰胺 /納米蒙脫土母料，其制備方法是用去離子水為插層劑，將純化的蒙脫土和去離子水混合，充 分分散制得蒙脫土泥漿，將泥漿逐步加入到組方量完全熔融的聚酰胺，再經擠出造粒得到聚 酰胺/納米蒙脫土母料。其制備方法簡單，生產成本低，但該方法是在聚酰胺熔融后再加入蒙 脫土泥漿，會導致蒙脫土泥漿未來得及與共聚物完全混合，其層間的水便因高溫氣化，進而 蒙脫土不能很好分散至聚酰胺中，從而產品性能提升有限；另外，蒙脫土泥漿在加料方式上 需要增加一定壓力才能將泥漿注入雙螺桿，同時由于雙螺桿的加工段短，中途增加了蒙脫土 泥漿的喂料區間，就需要增加雙螺桿長度，造成工藝更復雜，成本更高。

有鑒于此特提出本發明。

發明內容

本發明要解決的技術問題在于克服現有技術的不足，提供一種拉伸強度和沖擊強度同時 提升，并且制備方法簡單，生產成本低，易推廣的PVC納米復合材料及其制備方法。

為解決上述技術問題，本發明提供一種PVC納米復合材料，所述PVC納米復合材料是 由混料經熔融共混制得；所述混料包括PVC，PVC顆粒上結合有納米材料和液體介質。

上述方案中，制備PVC納米復合材料采用將PVC顆粒與納米材料、液體介質共同進料 的方式制得。PVC顆粒之間與通過納米材料和液體介質聯結，形成一種不分層的共混物。此 種方式很好解決了傳統方式中，PVC與納米材料共混，納米材料打滑無法共同進料的問題。

進一步的，所述納米材料包括片狀納米材料、纖維狀納米材料、顆粒狀納米材料中的一 種或多種，優選納米氧化硅、納米氧化鋅、碳納米纖維、納米氧化鎢、納米硅中的一種或多 種。

上述方案中的納米材料為非層狀納米材料，其中非層狀納米材料包括片狀納米材料、顆 粒狀納米材料、纖維納米材料；具體的，非層狀納米材料包括：納米氧化硅，納米氧化鈦， 納米氧化鋯，納米氧化鋅，納米氧化鋁、納米氧化鎳、納米金、納米銀、納米硅、納米碳、碳納米纖維，碳納米管、納米石墨、納米硼粉、納米硫、納米氧化鑭，納米氧化釹、納米氧 化鉺、納米氧化鈰、納米氧化鐠、納米氧化釔、納米氧化銪、納米氧化鎢、納米碳化硅、納 米氧化碲、納米氧化鈮、納米氧化鉿、納米氧化鉬中的一種或多種。優選納米氧化硅、納米 氧化鋅、碳納米纖維、納米氧化鎢、納米硅。