[发明专利]一种高韧性抗冲击聚氯乙烯材料及其制备方法

说明书

本发明公开一种高韧性抗冲击聚氯乙烯材料，由如下重量份原料制成：5.5‑7.5份刚性填料，1.2‑5.5份BOVC树脂，3‑8份丁腈橡胶，55‑70份聚氯乙烯，0.5‑1.5份热稳定剂；本发明还公开了一种高韧性抗冲击聚氯乙烯材料的制备方法；制备过程中，步骤二中在115℃进行搅拌混合，能够保障原料之间更好的混合，之后进行熔融共混，丁腈橡胶粒子开始团聚，最后加入刚性填料进行塑炼，该刚性填料能够为聚氯乙烯材料提供具有较强粘结强度的界面层，当最终制备出的聚氯乙烯材料受外力冲击时，界面的破坏可以吸收更多的能量，进而提高该聚氯乙烯材料的冲击性能，解决了PVC材料抗冲击性能差的技术问题。

技术领域

本发明属于聚氯乙烯制备技术领域，具体为一种高韧性抗冲击聚氯乙烯材料及其制备方法。

背景技术

PVC具有难燃、抗化学腐蚀、耐磨、电绝缘性优良和机械强度较高等优点。在加工过程中加入添加剂或采用适当的工艺和设备生产出各式各样的塑料制品，包括板材、管材、管件、异型材等硬制品以及薄膜、人造革、塑料鞋、电缆料和泡沫材料等软制品，被广泛应用于工业、农业、日用品、包装、电力和公用事业等领域；但PVC材料抗冲击性能差，纯硬质PVC制品的缺口抗冲击强度只有2kJ/m²-3kJ/m²，属于硬脆性材料。特别是低温韧性差，降低温度时迅速变硬变脆，受冲击时极易脆裂。这大大制约了PVC材料应用范围的进一步拓展，所以对PVC的增韧、增强、提高耐热性等的高性能化改性具有十分重要的意义。

中国发明专利CN105482320B公开了一种聚氯乙烯增韧增强母粒，由以下重量百分比的原料制成：热塑性弹性体5％-40％，改性高岭土5％-40％，加工助剂0％-20％，余量为聚氯乙烯。本发明还公开了该母粒的制备方法和应用。该发明的聚氯乙烯增韧增强母粒采用聚氨酯热塑性弹性体为原料，结合改性高岭土，改性高岭土与聚氨酯热塑性弹性体及基体树脂之间存在良好的界面相互作用，可有效传递应力，从而显著提高聚氯乙烯的冲击强度和拉伸性能，将该母粒加入到聚氯乙烯中，经加工可制备高强高韧聚氯乙烯纳米复合材料，制备的聚氯乙烯纳米复合材料的拉伸强度达53.1MPa以上，断裂伸长率达220％以上，缺口冲击强度达12.3kJ/m²以上。

发明内容

为了克服上述的技术问题，本发明提供一种高韧性抗冲击聚氯乙烯材料及其制备方法。

本发明所要解决的技术问题：

(1)PVC材料抗冲击性能差，纯硬质PVC制品的缺口抗冲击强度只有2kJ/m²-3kJ/m²，属于硬脆性材料；大大制约了PVC材料应用范围的进一步拓展；

(2)纳米碳酸钙自身易团聚，无法较好的形成乳化体系分散在溶液中，导致在该体系中十二烷基苯磺酸钠无法完全的包裹在纳米碳酸钙外层。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种高韧性抗冲击聚氯乙烯材料，由如下重量份原料制成：5.5-7.5份刚性填料，1.2-5.5份BOVC树脂，3-8份丁腈橡胶，55-70份聚氯乙烯，0.5-1.5份热稳定剂；

所述刚性填料由如下方法制成：

(1)将纳米碳酸钙置于100℃烘箱内干燥1h，之后转移至装有去离子水的烧杯中，超声10min，以120r/min的转速进行磁力搅拌，15min后加入十二烷基三乙氧基硅烷，继续搅拌2h，之后抽滤、干燥、研磨，制得处理后的纳米碳酸钙；

(2)将去离子水加入三口烧瓶中，加入十二烷基苯磺酸钠，滴加质量分数10％氨水调节pH，直至pH＝8，加入步骤(1)制得处理后的纳米碳酸钙，超声5min后转移至55℃水浴中，加入过硫酸锡，在此温度下匀速搅拌10min，加入甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸乙酯，升温至80℃，在此温度下反应4h，冷却至室温、过滤、用去离子水洗涤三次，在110℃干燥3h，制得刚性填料。