降低聚氯乙烯塑化溫度及提高聚氯乙烯強度的方法技術

本發明專利技術公開了一種降低聚氯乙烯塑化溫度及提高聚氯乙烯強度的方法，包括配料、合成；配料為：在聚氯乙烯配方中加入正硅酸酯類化合物，正硅酸酯類化合物占聚氯乙烯配方總重的１～７０％；將合成步驟的所得物于１０℃～９０℃的溫度和４０～９９％的相對濕度的條件下放置０．５～１００小時。采用該方法不但能降低ＰＶＣ的塑化溫度，還可實現原位納米增強ＰＶＣ的強度。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種利用硅酸酯類化合物降低聚氯乙烯塑化溫度、同時達到原位納米增強的方法。
技術介紹
聚氯乙烯(PVC)是最重要的通用塑料之一。由于PVC的塑化溫度與其分解溫度 相近，因此本領域廣泛采用加入增塑劑的方法，降低其加工溫度；鄰苯二甲酸酯類增塑劑是 應用最為廣泛的增塑劑。但是，2006年7月1日歐盟正式實施ROHS指令，對該類增塑劑 的使用嚴格限制，因此，很多專利技術旨在開發安全有效的環保型增塑劑。例如中國專利技術專利 01140208. 3提出以具有高支化結構的酯族聚酯增塑PVC。中國專利技術專利200810198918.6 專利技術了用環氧植物油替代鄰苯二甲酸酯類增塑劑的方法。通過加入無機或有機納米粒子可以顯著提高PVC制品的沖擊強度。例如韓和良 等采用納米CaCO3的微乳化分散技術制得了一種新型氯乙烯/納米CaCO3原位聚合PVC樹 月旨。該復合材料0°C時沖擊性能比傳統產品提高四倍以上(專利技術專利00132864. 6)。王銳 蘭等采用類似的方法，用納米SiO2粒子作為種子進行聚丙烯酸酯的原位乳液聚合，用偶聯 劑MAPS預包覆納米SiO2再進行原位聚合的ACR，當SiO2含量為10%時的ACR作PVC的改性 劑時，拉伸強度、斷裂伸長率和沖擊強度均明顯提高。。李春忠等人也專利技術了一種類似的原位復合增強PVC樹脂的方法。陽明書等專利技術了一種剝離型PVC-有機蒙脫土納米復合材料。直接將納米粒子添加到PVC材料中，最大的問題是納米粒子很難均勻分散，而原 位聚合法可以實現納米顆粒分散均勻，但是受聚合工藝的限制，而且納米顆粒包含在改性 劑中，實際加入到PVC材料中的添加量較低，納米增強作用不明顯，因此還需要再通過外加 納米粒子才能達到納米增強的效應。
技術實現思路
本專利技術要解決的技術問題是提供一種降低聚氯乙烯塑化溫度及提高聚氯乙烯強 度的方法，采用該方法不但能降低PVC的塑化溫度，還可實現原位納米增強PVC的強度。為了解決上述技術問題，本專利技術提供一種降低聚氯乙烯塑化溫度及提高聚氯乙烯 強度的方法，包括配料、合成；配料為在聚氯乙烯配方中加入正硅酸酯類化合物，正硅酸 酯類化合物占聚氯乙烯配方總重的1 70% ；將合成步驟的所得物于10°C 90°C的溫度 和40 99%的相對濕度的條件下放置0. 5 100小時。作為本專利技術的的改進正硅酸 酯類化合物的結構通式為 R1、R2、R3和R4均為Cl C18的碳鏈中的任意一個。作為本專利技術的的進一 步改進 R1、R2、R3和R4均為C2 C8的飽和碳鏈中的任意一個或為C2 C8的不飽和碳鏈中的任 意一個；包括各種同分異構體結構；R1、R2、R3和R4可以相同也可以不同。作為本專利技術的的進一步改進 正硅酸酯類化合物為正硅酸乙酯或正硅酸丁酯。作為本專利技術的的進一步改進 正硅酸酯類化合物占聚氯乙烯配方總重的5 40%，更優為正硅酸酯類化合物占聚氯乙 烯配方總重的8 30% ；最優為正硅酸酯類化合物占聚氯乙烯配方總重的8 20%。作為本專利技術的的進一步改進 將合成步驟的所得物于40°C 80°C的溫度和60 90%的相對濕度的條件下放置0. 5 100小時。更優為將合成步驟的所得物于70°C 80°C的溫度和80 90%的相對濕度的 條件下放置30 100小時。本專利技術的，只需在原有的常規 PVC配方中加入正硅酸酯類化合物，然后按照常規PVC方法進行合成加工；最后將合成步驟 的所得物于10°C 90°C的溫度和40 99%的相對濕度的條件下放置30 1000分鐘即可。專利技術人在實驗中發現，正硅酸酯類化合物與PVC樹脂以及用于制備PVC制品的其 它助劑體系均有非常好的相容性，可以均勻地混合在PVC樹脂體系中，不僅如此，正硅酸酯 類化合物還可以有效降低PVC樹脂的塑化溫度。更有意義的是，正硅酸酯類化合物可以在 高濕環境中迅速水解，原位生成納米二氧化硅(SiO2)。因此，利用正硅酸酯類化合物在降低 聚氯乙烯塑化溫度的同時，對制品進行溫濕處理，可得到PVC原位納米增強材料。本專利技術的方法適用于各種PVC樹脂和各類PVC制品的加工。采用本專利技術方法制備 的PVC，具有納米顆粒分散均勻、含量高且可調等特性，采用該方法不但能降低PVC的塑化 溫度，還可實現原位納米增強PVC的強度。具體實施例方式以下份數均指重量份。實施例1、一種將聚氯乙烯樹脂(K值為66mL/g) 100份、正硅酸乙酯10份、硬脂酸鈣3份、硬脂酸 鋅1.5份、環氧大豆油1份加入混合器中混合，然后于165°C下經過擠出或者開煉壓板成型； 所得產物于70°C、相對濕度80%的溫濕環境下處理100小時。對比例1、將聚氯乙烯樹脂(K值為66mL/g) 100份、硬脂酸鈣3份、硬脂酸鋅1. 5份、環氧大 豆油1份加入混合器中混合，于165°C下經過擠出或者開煉壓板成型。所得產物于在70°C、 相對濕度80%的溫濕環境下處理100小時。 實施例1和對比例1所得產品的性能如表1所示。實施例1與對比例1的性能測試比較 實施例2、一種將聚氯乙烯糊狀樹脂(K值為97mL/g) 100份、正硅酸丁酯20份、三堿式硫酸鉛3 份、鄰苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(DOP) 1.5份于混合器中混合，于170°C下經過擠出或者 開煉壓板成型；所得產物在80°C、相對濕度90%的溫濕環境下處理30小時。對比例2、將聚氯乙烯糊狀樹脂(K值為97mL/g) 100份、三堿式硫酸鉛3份、鄰苯二甲酸二 (2-乙基己基)酯(DOP) 1.5份于混合器中混合，于170°C下經過擠出或者開煉壓板成型；所 得產物在80°C、相對濕度90%的溫濕環境下處理30小時。實施例2與對比例2的性能測試比較 實施例3、一種將聚氯乙烯樹脂(K值為66mL/g) 100份、正硅酸乙酯10份、硬脂酸鈣3份、硬脂酸 鋅1.5份混合均勻后于密閉模具中加熱，150°C下加熱5分鐘，自然冷卻至室溫后，取出；樣 品外觀呈均勻，硬質塑料狀。所得物于20°C、相對濕度40%的溫濕環境下處理0. 5小時。對比例3 聚氯乙烯樹脂(K值為66mL/g) 100份，硬脂酸鈣3份、硬脂酸鋅1. 5份 混合均勻后于密閉模具中加熱，150°C下加熱5分鐘，自然冷卻至室溫后，取出；樣品塑化不 完全，尚有未塑化的PVC粉狀物。所得物于20°C、相對濕度40%的溫濕環境下處理0. 5小 時，無法完成測試。正硅酸酯類化合物對PVC樹脂的塑化溫度對比實驗 最后，還需要注意的是，以上列舉的僅是本專利技術的若干個具體實施例。顯然，本發 明不限于以上實施例，還可以有許多變形。本領域的普通技術人員能從本專利技術公開的內容 直接導出或聯想到的所有變形，均應認為是本專利技術的保護范圍。權利要求一種，包括配料、合成；其特征是所述配料為在聚氯乙烯配方中加入正硅酸酯類化合物，所述正硅酸酯類化合物占聚氯乙烯配方總重的1～70％；將合成步驟的所得物于10℃～90℃的溫度和40～99％的相對濕度的條件下放置0.5～100小時。2.根據權利要求1所述的，其特征 是所述正硅酸酯類化合物的結構通式為3.根據權利要求2所述的，其特征 是所述R1、R2、R3和R4均為C2 C8的飽和碳鏈中的任意一個或為C2 C8的不飽和碳 鏈中的任意一個。4.根據權利要求3所述的，其特征 是所述正硅酸酯類化合本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種降低聚氯乙烯塑化溫度及提高聚氯乙烯強度的方法，包括配料、合成；其特征是：所述配料為：在聚氯乙烯配方中加入正硅酸酯類化合物，所述正硅酸酯類化合物占聚氯乙烯配方總重的１～７０％；將合成步驟的所得物于１０℃～９０℃的溫度和４０～９９％的相對濕度的條件下放置０．５～１００小時。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：王利群，王紅軍，涂克華，柳定榮，夏森權，茅中喬，
申請(專利權)人：浙江大學，浙江省德清縣浦森耐火材料有限公司，
類型：發明
國別省市：86[中國|杭州]