[發明專利]一種高韌性抗沖擊聚氯乙烯材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201910896115.6
• 申請日: 2019-09-22
• 公開（公告）號: CN110655734A
• 公開（公告）日: 2020-01-07
• 發明（設計）人: 姜俊杰;張哲;張玉勇;姜浩;劉磊
• 申請（專利權）人: 安徽超星新材料科技有限公司
• 主分類號: C08L27/06
• 分類號: C08L27/06;C08L9/02;C08L33/04;C08L23/06;C08K9/10;C08K9/06;C08K3/26;C08K9/04
• 代理公司: 34160 合肥正則元起專利代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 韓立峰

本發明公開一種高韌性抗沖擊聚氯乙烯材料，由如下重量份原料制成：5.5?7.5份剛性填料，1.2?5.5份BOVC樹脂，3?8份丁腈橡膠，55?70份聚氯乙烯，0.5?1.5份熱穩定劑；本發明還公開了一種高韌性抗沖擊聚氯乙烯材料的制備方法；制備過程中，步驟二中在115℃進行攪拌混合，能夠保障原料之間更好的混合，之后進行熔融共混，丁腈橡膠粒子開始團聚，最后加入剛性填料進行塑煉，該剛性填料能夠為聚氯乙烯材料提供具有較強粘結強度的界面層，當最終制備出的聚氯乙烯材料受外力沖擊時，界面的破壞可以吸收更多的能量，進而提高該聚氯乙烯材料的沖擊性能，解決了PVC材料抗沖擊性能差的技術問題。

技術領域

本發明屬于聚氯乙烯制備技術領域，具體為一種高韌性抗沖擊聚氯乙烯材料及其制備方法。

背景技術

PVC具有難燃、抗化學腐蝕、耐磨、電絕緣性優良和機械強度較高等優點。在加工過程中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，包括板材、管材、管件、異型材等硬制品以及薄膜、人造革、塑料鞋、電纜料和泡沫材料等軟制品，被廣泛應用于工業、農業、日用品、包裝、電力和公用事業等領域；但PVC材料抗沖擊性能差，純硬質PVC制品的缺口抗沖擊強度只有2kJ/m²-3kJ/m²，屬于硬脆性材料。特別是低溫韌性差，降低溫度時迅速變硬變脆，受沖擊時極易脆裂。這大大制約了PVC材料應用范圍的進一步拓展，所以對PVC的增韌、增強、提高耐熱性等的高性能化改性具有十分重要的意義。

中國發明專利CN105482320B公開了一種聚氯乙烯增韌增強母粒，由以下重量百分比的原料制成：熱塑性彈性體5％-40％，改性高嶺土5％-40％，加工助劑0％-20％，余量為聚氯乙烯。本發明還公開了該母粒的制備方法和應用。該發明的聚氯乙烯增韌增強母粒采用聚氨酯熱塑性彈性體為原料，結合改性高嶺土，改性高嶺土與聚氨酯熱塑性彈性體及基體樹脂之間存在良好的界面相互作用，可有效傳遞應力，從而顯著提高聚氯乙烯的沖擊強度和拉伸性能，將該母粒加入到聚氯乙烯中，經加工可制備高強高韌聚氯乙烯納米復合材料，制備的聚氯乙烯納米復合材料的拉伸強度達53.1MPa以上，斷裂伸長率達220％以上，缺口沖擊強度達12.3kJ/m²以上。

發明內容

為了克服上述的技術問題，本發明提供一種高韌性抗沖擊聚氯乙烯材料及其制備方法。

本發明所要解決的技術問題：

(1)PVC材料抗沖擊性能差，純硬質PVC制品的缺口抗沖擊強度只有2kJ/m²-3kJ/m²，屬于硬脆性材料；大大制約了PVC材料應用范圍的進一步拓展；

(2)納米碳酸鈣自身易團聚，無法較好的形成乳化體系分散在溶液中，導致在該體系中十二烷基苯磺酸鈉無法完全的包裹在納米碳酸鈣外層。

本發明的目的可以通過以下技術方案實現：

一種高韌性抗沖擊聚氯乙烯材料，由如下重量份原料制成：5.5-7.5份剛性填料，1.2-5.5份BOVC樹脂，3-8份丁腈橡膠，55-70份聚氯乙烯，0.5-1.5份熱穩定劑；

所述剛性填料由如下方法制成：

(1)將納米碳酸鈣置于100℃烘箱內干燥1h，之后轉移至裝有去離子水的燒杯中，超聲10min，以120r/min的轉速進行磁力攪拌，15min后加入十二烷基三乙氧基硅烷，繼續攪拌2h，之后抽濾、干燥、研磨，制得處理后的納米碳酸鈣；

(2)將去離子水加入三口燒瓶中，加入十二烷基苯磺酸鈉，滴加質量分數10％氨水調節pH，直至pH＝8，加入步驟(1)制得處理后的納米碳酸鈣，超聲5min后轉移至55℃水浴中，加入過硫酸錫，在此溫度下勻速攪拌10min，加入甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸乙酯，升溫至80℃，在此溫度下反應4h，冷卻至室溫、過濾、用去離子水洗滌三次，在110℃干燥3h，制得剛性填料。