一種改性PVC及其制備方法技術(shù)

該發(fā)明專利技術(shù)涉及一種改性PVC，包括以下原料組分：環(huán)氧氯丙烷改性PVC、改性硫化鈣、氧化鋁、改性硫酸鈣和1，3，5?三甲基?2，4，6?（3，5?二叔丁基?4?羥基苯甲基）苯，環(huán)氧氯丙烷改性PVC粒料由PVC粒料、環(huán)氧氯丙烷、氫氧化鈉、乙醇、水和二乙胺基代甲基三乙氧基硅烷反應(yīng)制得，改性硫化鈣由磷酸單乙基酯、1,5?萘二胺、乙醇和硫化鈣反應(yīng)制得，硫化鈣由硫氫化鈣、水、乙醇、十二烷基苯磺酸鈉、二乙胺基代甲基三乙氧基硅烷和硫脲反應(yīng)制得，改性硫酸鈣由硫酸鈣、乙醇、聚乙烯醇和聚酰胺樹脂反應(yīng)制得。該發(fā)明專利技術(shù)具有優(yōu)異的紫外線屏蔽性、阻燃性、耐高溫性、力學(xué)性能、導(dǎo)熱性能、低體積收縮率等優(yōu)勢(shì)。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

該專利技術(shù)涉及一種改性PVC及其制備方法。
技術(shù)介紹
聚氯乙烯具有質(zhì)輕，耐化學(xué)藥品性能優(yōu)良，流動(dòng)阻力小，機(jī)械強(qiáng)度大，電氣絕緣性佳，不影響水質(zhì)等優(yōu)勢(shì)。聚氯乙烯可用擠出、注射、模塑、吹塑等方法成型，廣泛應(yīng)用于制造塑料鞋、人造革雨衣、臺(tái)布、窗簾、電纜、手提袋、皂盒、梳子、洗衣板、文具盒、各種管材等。目前，PVC材料在耐紫外線、阻燃性、耐熱性、力學(xué)性能、填料分散性、填料相容性、導(dǎo)熱性能等性能需要進(jìn)一步提升。該專利技術(shù)采用改性硫酸鈣、改性硫化鈣、環(huán)氧氯丙烷改性PVC粒料、氧化鋁制備了改性PVC，通過(guò)擠出、注塑、模壓、吹塑等工藝制備成各種塑料制品，該方法制備的改性PVC材料具有優(yōu)異的耐紫外線、阻燃性、耐熱性、力學(xué)性能、填料分散性、填料相容性、導(dǎo)熱性能、低體積收縮率等性能。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
該專利技術(shù)的目的在于提供一種改性PVC的制備方法，該方法通過(guò)改變反應(yīng)物原料和工藝方式，制備的材料具有優(yōu)異的耐紫外線、阻燃性、耐熱性、力學(xué)性能、填料分散性、填料相容性、導(dǎo)熱性能、低體積收縮率等性能。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，該專利技術(shù)的技術(shù)方案如下。一種改性PVC及其制備方法，具體包括以下步驟：(1)、將硫酸鈣、乙醇、聚乙烯醇和聚酰胺樹脂按照份數(shù)比為100：30～35：10～15：8～13加入到反應(yīng)器中，攪拌速度為70～80r/min，維持體系溫度80～100 ℃條件下反應(yīng)1～3h，在90℃，-0.07MPa減壓蒸餾2h，120℃干燥2h，得到改性硫酸鈣；(2)、將硫氫化鈣、水、乙醇、十二烷基苯磺酸鈉、二乙胺基代甲基三乙氧基硅烷和硫脲按照份數(shù)比100：70～100：150～200：10～20：7～13：30～50加入到反應(yīng)釜中，攪拌速度為120～150r/min，維持體系溫度40～60 ℃條件下反應(yīng)2～4h，經(jīng)過(guò)濾、1L水洗滌3次、500mL乙醇洗滌2次，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，300℃焙燒3h，得到硫化鈣；(3)、將磷酸單乙基酯、1,5-萘二胺、乙醇和硫化鈣按照份數(shù)比100：78～96：100～120：25～30加入到反應(yīng)釜中，在溫度135～150 ℃，攪拌速度為50～70r/min條件下反應(yīng)1～3 h，即得到改性硫化鈣；(4)、將PVC粒料、環(huán)氧氯丙烷、氫氧化鈉、乙醇、水和二乙胺基代甲基三乙氧基硅烷按照份數(shù)比100：15～20：3～7：15～20：3～5：2～5加入到開煉機(jī)中，用開煉機(jī)在溫度140～190℃混合反應(yīng)0.5～2h，用擠出機(jī)在溫度140～190℃擠出造粒，即得到環(huán)氧氯丙烷改性PVC粒料；(5)、將環(huán)氧氯丙烷改性PVC、改性硫化鈣、氧化鋁、改性硫酸鈣和1，3，5-三甲基-2，4，6-（3，5-二叔丁基-4-羥基苯甲基）苯按照份數(shù)比100：4～7：7～12：6～14：1～2加入到開煉機(jī)中，用開煉機(jī)在溫度140～190℃混合反應(yīng)0.5～2h，用擠出機(jī)在溫度140～190℃將改性PVC擠出造粒，即得到改性PVC粒料。該專利技術(shù)所述的改性PVC的制備方法，包括下列步驟：(1)、將硫酸鈣、乙醇、聚乙烯醇和聚酰胺樹脂按照份數(shù)比為100：30～35：10～15：8～13加入到反應(yīng)器中，攪拌速度為70～80r/min，維持體系溫度80～100 ℃條件下反應(yīng)1～3h，在90℃，-0.07MPa減壓蒸餾2h，120℃干燥2h，得到改性硫酸鈣；所述的聚乙烯醇和聚酰胺樹脂的目的為了提高硫酸鈣表面的化學(xué)反應(yīng)活性。(2)、將硫氫化鈣、水、乙醇、十二烷基苯磺酸鈉、二乙胺基代甲基三乙氧基硅烷和硫脲按照份數(shù)比100：70～100：150～200：10～20：7～13：30～50加入到反應(yīng)釜中，攪拌速度為120～150r/min，維持體系溫度40～60 ℃條件下反應(yīng)2～4h，經(jīng)過(guò)濾、1L水洗滌3次、500mL乙醇洗滌2次，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，300℃焙燒3h，得到硫化鈣；所述的水、乙醇和十二烷基苯磺酸鈉的目的為了提供硫氫化鈣穩(wěn)定的微乳液體系，所述的硫脲的目的為了破壞硫氫化鈣微乳液體系的穩(wěn)定性。(3)、將磷酸單乙基酯、1,5-萘二胺、乙醇和硫化鈣按照份數(shù)比100：78～96：100～120：25～30加入到反應(yīng)釜中，在溫度135～150 ℃，攪拌速度為50～70r/min條件下反應(yīng)1～3 h，即得到改性硫化鈣；所述的磷酸單乙基酯和1,5-萘二胺的目的為了提高硫化鈣的分散性及聚乙烯的阻燃性。(4)、將PVC粒料、環(huán)氧氯丙烷、氫氧化鈉、乙醇、水和二乙胺基代甲基三乙氧基硅烷按照份數(shù)比100：15～20：3～7：15～20：3～5：2～5加入到開煉機(jī)中，用開煉機(jī)在溫度140～190℃混合反應(yīng)0.5～2h，用擠出機(jī)在溫度140～190℃擠出造粒，即得到環(huán)氧氯丙烷改性PVC粒料；所述的氫氧化鈉和水的目的為了提高環(huán)氧氯丙烷的反應(yīng)活性以及催化新的環(huán)氧基生成。(5)、將環(huán)氧氯丙烷改性PVC、改性硫化鈣、氧化鋁、改性硫酸鈣和1，3，5-三甲基-2，4，6-（3，5-二叔丁基-4-羥基苯甲基）苯按照份數(shù)比100：4～7：7～12：6～14：1～2加入到開煉機(jī)中，用開煉機(jī)在溫度140～190℃混合反應(yīng)0.5～2h，用擠出機(jī)在溫度140～190℃將改性PVC擠出造粒，即得到改性PVC粒料。該專利技術(shù)的有益效果在于：1、采用聚酰胺樹脂和聚乙烯醇對(duì)硫酸鈣表面改性，聚乙烯醇可以提高硫酸鈣的親水性及增加表面羥基基團(tuán)，聚酰胺樹脂不僅可以提高硫酸鈣在PVC中的相容性，而且還可以提高硫酸鈣表面化學(xué)活性，與改性PVC發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)，一方面可以提高硫酸鈣在PVC中的分散性及相容性，另一方面還可以提高PVC的沖擊強(qiáng)度、拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度等力學(xué)強(qiáng)度及耐熱性能；2、在硫化鈣制備過(guò)程中，十二烷基苯磺酸鈉和二乙胺基代甲基三乙氧基硅烷可以對(duì)硫氫化鈣表面修飾，防止硫氫化鈣的水解，當(dāng)反應(yīng)體系溫度降低時(shí)，硫氫化鈣和硫脲在水-乙醇-丁醇中的溶解度逐漸降低，形成尺寸均一的硫氫化鈣和硫脲混合物，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，硫氫化鈣和硫脲混合物在高溫下生成納米硫化鈣，納米硫化鈣具有優(yōu)異的紫外線屏蔽效果，可以賦予PVC優(yōu)異的耐紫外線性能；3、磷酸單乙基酯和1,5-萘二胺不僅可以很好的分散硫化鈣，還可以發(fā)生縮聚反應(yīng)，生成具有高阻燃性能的磷酸單乙基酯-1,5-萘二胺聚合物，此聚合物不僅可以賦予PVC優(yōu)異的阻燃性能及耐熱性能，還可以提高硫化鈣在PVC中的分散性和相容性；4、由于銀紋增韌機(jī)理，改性硫化鈣可以提高PVC的力學(xué)強(qiáng)度及韌性；5、環(huán)氧氯丙烷改性PVC粒料，可以增加PVC表面的化學(xué)活性，與改性填料發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)，提高改性填料在PVC中的分散性、相容性、化學(xué)穩(wěn)定性及力學(xué)強(qiáng)度；6、氧化鋁纖維的導(dǎo)熱性較好，不僅可以提高PVC的導(dǎo)熱性，還可以增強(qiáng)PVC的力學(xué)強(qiáng)度。具體實(shí)施方式下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)該專利技術(shù)的具體實(shí)施方式進(jìn)行描述，以便更好的理解該專利技術(shù)。實(shí)施例1一種改性PVC，其制備方法包括以下步驟：(1)、稱取100份硫酸鈣、32份乙醇、13份聚乙烯醇和12份聚酰胺樹脂加入到反應(yīng)器中，攪拌速度為75r/min，維持體系溫度86 ℃條件下反應(yīng)1.5h，在90℃，-0.07MPa減壓蒸餾2h，120℃干燥2h，得到改性硫酸鈣；(2)、稱取100份硫氫化鈣、80份水、170份乙醇、18份十二烷基苯磺酸鈉、9份二乙胺基代甲基三乙氧基硅烷和40份硫脲加入到反應(yīng)釜中，攪拌速度為130r/min，本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種改性PVC，其特征在于：包括以下原料組分：環(huán)氧氯丙烷改性PVC、改性硫化鈣、氧化鋁、改性硫酸鈣和1，3，5?三甲基?2，4，6?（3，5?二叔丁基?4?羥基苯甲基）苯，所述的環(huán)氧氯丙烷改性PVC、改性硫化鈣、氧化鋁、改性硫酸鈣和1，3，5?三甲基?2，4，6?（3，5?二叔丁基?4?羥基苯甲基）苯的份數(shù)比為100：4～7：7～12：6～14：1～2，其中，所述的環(huán)氧氯丙烷改性PVC粒料由PVC粒料、環(huán)氧氯丙烷、氫氧化鈉、乙醇、水和二乙胺基代甲基三乙氧基硅烷反應(yīng)制得，所述的PVC粒料、環(huán)氧氯丙烷、氫氧化鈉、乙醇、水和二乙胺基代甲基三乙氧基硅烷的份數(shù)比為100：15～20：3～7：15～20：3～5：2～5，所述的改性硫化鈣由磷酸單乙基酯、1,5?萘二胺、乙醇和硫化鈣反應(yīng)制得，所述的磷酸單乙基酯、1,5?萘二胺、乙醇和硫化鈣的份數(shù)比為100：78～96：100～120：25～30，所述的硫化鈣由硫氫化鈣、水、乙醇、十二烷基苯磺酸鈉、二乙胺基代甲基三乙氧基硅烷和硫脲反應(yīng)制得，所述的硫氫化鈣、水、乙醇、十二烷基苯磺酸鈉、二乙胺基代甲基三乙氧基硅烷和硫脲的份數(shù)比為100：70～100：150～200：10～20：7～13：30～50，所述的改性硫酸鈣由硫酸鈣、乙醇、聚乙烯醇和聚酰胺樹脂反應(yīng)制得，所述的硫酸鈣、乙醇、聚乙烯醇和聚酰胺樹脂的份數(shù)比為100：30～35：10～15：8～13。...

【技術(shù)特征摘要】
1.一種改性PVC，其特征在于：包括以下原料組分：環(huán)氧氯丙烷改性PVC、改性硫化鈣、氧化鋁、改性硫酸鈣和1，3，5-三甲基-2，4，6-（3，5-二叔丁基-4-羥基苯甲基）苯，所述的環(huán)氧氯丙烷改性PVC、改性硫化鈣、氧化鋁、改性硫酸鈣和1，3，5-三甲基-2，4，6-（3，5-二叔丁基-4-羥基苯甲基）苯的份數(shù)比為100：4～7：7～12：6～14：1～2，其中，所述的環(huán)氧氯丙烷改性PVC粒料由PVC粒料、環(huán)氧氯丙烷、氫氧化鈉、乙醇、水和二乙胺基代甲基三乙氧基硅烷反應(yīng)制得，所述的PVC粒料、環(huán)氧氯丙烷、氫氧化鈉、乙醇、水和二乙胺基代甲基三乙氧基硅烷的份數(shù)比為100：15～20：3～7：15～20：3～5：2～5，所述的改性硫化鈣由磷酸單乙基酯、1,5-萘二胺、乙醇和硫化鈣反應(yīng)制得，所述的磷酸單乙基酯、1,5-萘二胺、乙醇和硫化鈣的份數(shù)比為100：78～96：100～120：25～30，所述的硫化鈣由硫氫化鈣、水、乙醇、十二烷基苯磺酸鈉、二乙胺基代甲基三乙氧基硅烷和硫脲反應(yīng)制得，所述的硫氫化鈣、水、乙醇、十二烷基苯磺酸鈉、二乙胺基代甲基三乙氧基硅烷和硫脲的份數(shù)比為100：70～100：150～200：10～20：7～13：30～50，所述的改性硫酸鈣由硫酸鈣、乙醇、聚乙烯醇和聚酰胺樹脂反應(yīng)制得，所述的硫酸鈣、乙醇、聚乙烯醇和聚酰胺樹脂的份數(shù)比為100：30～35：10～15：8～13。2.一種改性PVC，其特征在于：所述的改性PVC是由以下制備方法制得的：(1)、將硫酸鈣、乙醇、聚乙烯醇和聚酰胺樹脂按照份數(shù)比為100：30～35：10～15：8～13加入到反應(yīng)器中，攪拌速度為70～80r/min，維持體系溫度80～100 ℃條件下反應(yīng)1～3h，在90℃，-0.07MPa減壓蒸餾2h，120℃干燥2h，得到改性硫酸鈣；(2)、將硫氫化鈣、水、乙醇、十二烷基苯磺酸鈉、二乙胺基代甲基三乙氧基硅烷和硫脲按照份數(shù)比100：70～100：150～200：10～20：7～13：30～50加入到反應(yīng)釜中，攪拌速度為120～150r/min，維持體系溫度40～60 ℃條件下反應(yīng)2～4h，經(jīng)過(guò)濾、1L水洗滌3次、500mL乙醇洗滌2次，在氮?dú)獗?..

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王堯堯，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：王堯堯，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：福建;35