[发明专利]安全环保型PVC装饰材料加工用纳米粉体的制备方法

说明书

技术领域：

本发明涉及装饰材料技术领域，具体涉及一种安全环保型PVC装饰材料加工用纳米粉体的制备方法。

背景技术：

随着社会的发展和环保意识的提高，我国基础设施和工程建设对安全环保装饰材料的需求量越来越大。聚氯乙烯(PVC)装饰材料因性能优异且易加工的特性，被广泛应用于机场、医院等场所。然而PVC制品在使用过程中常常发生变形现象，严重影响其使用性能。此外，由于含有大量的增塑剂，PVC制品容易燃烧引发火灾。因此，开发新型功能纳米粉体以及阻燃剂，研究它们在安全环保PVC装饰材料中应用的关键技术，并实现产业化，这有助于促进PVC行业的科技进步和技术升级，提升制品的综合性能和市场竞争力。

通过改善PVC基体树脂的性能、添加填料、优化助剂配方、调整生产工艺等是提高制品尺寸稳定性的重要途径。通过添加阻燃剂是提高PVC制品阻燃性能的常用方法，但一般阻燃剂添加量较少时阻燃效果不好，需要较高的添加量才能满足相关阻燃要求，但阻燃剂的高添加量会对制品性能产生负面作用。因此，通过优化加工配方和加工工艺来开发综合性能优异、高效阻燃抑烟PVC装饰材料已成为PVC行业发展的重要方向。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题在于提供一种插层效率高且两相界面结合力强以提高PVC制品综合性能与市场竞争力的安全环保型PVC装饰材料加工用纳米粉体的制备方法。

本发明所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现：

安全环保型PVC装饰材料加工用纳米粉体的制备方法，包括如下步骤：

(1)铝镁水滑石的有机改性：搅拌下向N-羟甲基丙烯酰胺和聚乙二醇400中滴加35-40℃去离子水直至完全溶解，再加入铝镁水滑石粉和过硫酸铵，充分混合后利用微波处理器微波回流处理5-10min，静置5-10min后继续微波回流处理5-10min，静置5-10min后再次微波回流处理5-10min，如此反复微波回流处理使微波处理总时间达到30-45min，微波处理结束后自然冷却至室温，所得混合液于600-800r/min下离心5-10min，过滤，所得沉淀经40℃真空干燥，即得粒度小于80nm的有机改性铝镁水滑石粉；

(2)纳米粉体的制备：将聚氯乙烯粉料、有机改性铝镁水滑石粉、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚、六羟甲基三聚氰胺六甲醚充分混合后利用微波处理器微波处理10-15min，然后于55-60℃下利用超声波处理器超声处理2-3h，并再次微波处理10-15min，自然冷却至室温，即得纳米粉体。

所述铝镁水滑石粉的粒径在200-230目。

所述N-羟甲基丙烯酰胺、聚乙二醇400、铝镁水滑石粉、过硫酸铵的重量比为5-10:1-5:15-25:0.05-0.2。

所述聚氯乙烯粉料、有机改性铝镁水滑石粉、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚、六羟甲基三聚氰胺六甲醚的重量比为50-100:25-35:1-5:0.5-2。

所述微波处理器的工作条件为微波频率2450MHz、微波功率700W。

所述超声波处理器的工作条件为超声波频率40kHz、超声波功率400W。

所述铝镁水滑石在有机改性处理前经过超细化处理：将铝镁水滑石粉分散于无水乙醇中，静置10-15min后充分搅拌，制得铝镁水滑石乙醇分散液；并将土壤级多聚谷氨酸溶解于去离子水中，加热至回流状态保温搅拌5-10min，制得多聚谷氨酸水溶液；搅拌下向自然冷却至55-60℃的多聚谷氨酸水溶液中滴加铝镁水滑石乙醇分散液，滴加结束后继续于55-60℃下保温搅拌15-30min，所得混合物送入喷雾干燥机中，干燥所得颗粒经超微粉碎机制成微粉，再将所得微粉转入-15℃环境中密封静置3-5h，最后送入行星式球磨机中，球磨至出料粒度在100nm左右。

所述铝镁水滑石粉、无水乙醇、土壤级多聚谷氨酸、去离子水的重量比为15-25:25-40:5-10:50-80。

本发明的有益效果是：

(1)通过对铝镁水滑石的所述超细化处理，在保留其原有层状结构的基础上扩大其层间距，以利于后续聚合物的插层；同时促使铝镁水滑石粉体进行细化和均匀化，进一步改善铝镁水滑石粉与聚合物的相容性；