一种硫化钙改性PVC及其制备方法技术

该发明专利技术涉及一种改性PVC，包括以下原料组分：环氧氯丙烷改性PVC、改性硫化钙、氧化铝、改性硫酸钙和1，3，5‑三甲基‑2，4，6‑（3，5‑二叔丁基‑4‑羟基苯甲基）苯，环氧氯丙烷改性PVC粒料由PVC粒料、环氧氯丙烷、氢氧化钠、乙醇、水和二乙胺基代甲基三乙氧基硅烷反应制得，改性硫化钙由磷酸单乙基酯、1,5‑萘二胺、乙醇和硫化钙反应制得，硫化钙由硫氢化钙、水、乙醇、十二烷基苯磺酸钠、二乙胺基代甲基三乙氧基硅烷和硫脲反应制得，改性硫酸钙由硫酸钙、乙醇、聚乙烯醇和聚酰胺树脂反应制得。该发明专利技术具有优异的紫外线屏蔽性、阻燃性、耐高温性、力学性能、导热性能、低体积收缩率等优势。

【技术实现步骤摘要】
一种硫化钙改性PVC及其制备方法
该专利技术涉及一种改性PVC及其制备方法。
技术介绍
聚氯乙烯具有质轻，耐化学药品性能优良，流动阻力小，机械强度大，电气绝缘性佳，不影响水质等优势。聚氯乙烯可用挤出、注射、模塑、吹塑等方法成型，广泛应用于制造塑料鞋、人造革雨衣、台布、窗帘、电缆、手提袋、皂盒、梳子、洗衣板、文具盒、各种管材等。目前，PVC材料在耐紫外线、阻燃性、耐热性、力学性能、填料分散性、填料相容性、导热性能等性能需要进一步提升。该专利技术采用改性硫酸钙、改性硫化钙、环氧氯丙烷改性PVC粒料、氧化铝制备了改性PVC，通过挤出、注塑、模压、吹塑等工艺制备成各种塑料制品，该方法制备的改性PVC材料具有优异的耐紫外线、阻燃性、耐热性、力学性能、填料分散性、填料相容性、导热性能、低体积收缩率等性能。
技术实现思路
该专利技术的目的在于提供一种改性PVC的制备方法，该方法通过改变反应物原料和工艺方式，制备的材料具有优异的耐紫外线、阻燃性、耐热性、力学性能、填料分散性、填料相容性、导热性能、低体积收缩率等性能。为了实现上述目的，该专利技术的技术方案如下。一种改性PVC及其制备方法，具体包括以下步骤：(1)、将硫酸钙、乙醇、聚乙烯醇和聚酰胺树脂按照质量份数比为100：30～35：10～15：8～13加入到反应器中，搅拌速度为70～80r/min，维持体系温度80～100℃条件下反应1～3h，在90℃，-0.07MPa减压蒸馏2h，120℃干燥2h，得到改性硫酸钙；(2)、将硫氢化钙、水、乙醇、十二烷基苯磺酸钠、二乙胺基代甲基三乙氧基硅烷和硫脲按照质量份数比100：70～100：150～200：10～20：7～13：30～50加入到反应釜中，搅拌速度为120～150r/min，维持体系温度40～60℃条件下反应2～4h，经过滤、1L水洗涤3次、500mL乙醇洗涤2次，在氮气保护下，300℃焙烧3h，得到硫化钙；(3)、将磷酸单乙基酯、1,5-萘二胺、乙醇和硫化钙按照质量份数比100：78～96：100～120：25～30加入到反应釜中，在温度135～150℃，搅拌速度为50～70r/min条件下反应1～3h，即得到改性硫化钙；(4)、将PVC粒料、环氧氯丙烷、氢氧化钠、乙醇、水和二乙胺基代甲基三乙氧基硅烷按照质量份数比100：15～20：3～7：15～20：3～5：2～5加入到开炼机中，用开炼机在温度140～190℃混合反应0.5～2h，用挤出机在温度140～190℃挤出造粒，即得到环氧氯丙烷改性PVC粒料；(5)、将环氧氯丙烷改性PVC、改性硫化钙、氧化铝、改性硫酸钙和1，3，5-三甲基-2，4，6-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯甲基）苯按照质量份数比100：4～7：7～12：6～14：1～2加入到开炼机中，用开炼机在温度140～190℃混合反应0.5～2h，用挤出机在温度140～190℃将改性PVC挤出造粒，即得到改性PVC粒料。该专利技术所述的改性PVC的制备方法，包括下列步骤：(1)、将硫酸钙、乙醇、聚乙烯醇和聚酰胺树脂按照质量份数比为100：30～35：10～15：8～13加入到反应器中，搅拌速度为70～80r/min，维持体系温度80～100℃条件下反应1～3h，在90℃，-0.07MPa减压蒸馏2h，120℃干燥2h，得到改性硫酸钙；所述的聚乙烯醇和聚酰胺树脂的目的为了提高硫酸钙表面的化学反应活性。(2)、将硫氢化钙、水、乙醇、十二烷基苯磺酸钠、二乙胺基代甲基三乙氧基硅烷和硫脲按照质量份数比100：70～100：150～200：10～20：7～13：30～50加入到反应釜中，搅拌速度为120～150r/min，维持体系温度40～60℃条件下反应2～4h，经过滤、1L水洗涤3次、500mL乙醇洗涤2次，在氮气保护下，300℃焙烧3h，得到硫化钙；所述的水、乙醇和十二烷基苯磺酸钠的目的为了提供硫氢化钙稳定的微乳液体系，所述的硫脲的目的为了破坏硫氢化钙微乳液体系的稳定性。(3)、将磷酸单乙基酯、1,5-萘二胺、乙醇和硫化钙按照质量份数比100：78～96：100～120：25～30加入到反应釜中，在温度135～150℃，搅拌速度为50～70r/min条件下反应1～3h，即得到改性硫化钙；所述的磷酸单乙基酯和1,5-萘二胺的目的为了提高硫化钙的分散性及聚乙烯的阻燃性。(4)、将PVC粒料、环氧氯丙烷、氢氧化钠、乙醇、水和二乙胺基代甲基三乙氧基硅烷按照质量份数比100：15～20：3～7：15～20：3～5：2～5加入到开炼机中，用开炼机在温度140～190℃混合反应0.5～2h，用挤出机在温度140～190℃挤出造粒，即得到环氧氯丙烷改性PVC粒料；所述的氢氧化钠和水的目的为了提高环氧氯丙烷的反应活性以及催化新的环氧基生成。(5)、将环氧氯丙烷改性PVC、改性硫化钙、氧化铝、改性硫酸钙和1，3，5-三甲基-2，4，6-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯甲基）苯按照质量份数比100：4～7：7～12：6～14：1～2加入到开炼机中，用开炼机在温度140～190℃混合反应0.5～2h，用挤出机在温度140～190℃将改性PVC挤出造粒，即得到改性PVC粒料。该专利技术的有益效果在于：1、采用聚酰胺树脂和聚乙烯醇对硫酸钙表面改性，聚乙烯醇可以提高硫酸钙的亲水性及增加表面羟基基团，聚酰胺树脂不仅可以提高硫酸钙在PVC中的相容性，而且还可以提高硫酸钙表面化学活性，与改性PVC发生交联反应，一方面可以提高硫酸钙在PVC中的分散性及相容性，另一方面还可以提高PVC的冲击强度、拉伸强度、弯曲强度等力学强度及耐热性能；2、在硫化钙制备过程中，十二烷基苯磺酸钠和二乙胺基代甲基三乙氧基硅烷可以对硫氢化钙表面修饰，防止硫氢化钙的水解，当反应体系温度降低时，硫氢化钙和硫脲在水-乙醇-丁醇中的溶解度逐渐降低，形成尺寸均一的硫氢化钙和硫脲混合物，在氮气保护下，硫氢化钙和硫脲混合物在高温下生成纳米硫化钙，纳米硫化钙具有优异的紫外线屏蔽效果，可以赋予PVC优异的耐紫外线性能；3、磷酸单乙基酯和1,5-萘二胺不仅可以很好的分散硫化钙，还可以发生缩聚反应，生成具有高阻燃性能的磷酸单乙基酯-1,5-萘二胺聚合物，此聚合物不仅可以赋予PVC优异的阻燃性能及耐热性能，还可以提高硫化钙在PVC中的分散性和相容性；4、由于银纹增韧机理，改性硫化钙可以提高PVC的力学强度及韧性；5、环氧氯丙烷改性PVC粒料，可以增加PVC表面的化学活性，与改性填料发生交联反应，提高改性填料在PVC中的分散性、相容性、化学稳定性及力学强度；6、氧化铝纤维的导热性较好，不仅可以提高PVC的导热性，还可以增强PVC的力学强度。具体实施方式下面结合实施例对该专利技术的具体实施方式进行描述，以便更好的理解该专利技术。实施例1一种改性PVC，其制备方法包括以下步骤：(1)、称取100份硫酸钙、32份乙醇、13份聚乙烯醇和12份聚酰胺树脂加入到反应器中，搅拌速度为75r/min，维持体系温度86℃条件下反应1.5h，在90℃，-0.07MPa减压蒸馏2h，120℃干燥2h，得到改性硫酸钙；(2)、称取100份硫氢化钙、80份水、170份乙醇、18份十二烷基苯磺酸钠、9份二乙胺基代甲基三乙氧基硅烷和40份硫脲加入到本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种改性PVC的制备方法，其特征在于：包括以下原料组分：环氧氯丙烷改性PVC、改性硫化钙、氧化铝、改性硫酸钙和1，3，5‑三甲基‑2，4，6‑（3，5‑二叔丁基‑4‑羟基苯甲基）苯，所述的环氧氯丙烷改性PVC、改性硫化钙、氧化铝、改性硫酸钙和1，3，5‑三甲基‑2，4，6‑（3，5‑二叔丁基‑4‑羟基苯甲基）苯的质量份数比为100：4～7：7～12：6～14：1～2加入到开炼机中，用开炼机在温度140～190℃混合反应0.5～2h，用挤出机在温度140～190℃将改性PVC挤出造粒，其中，所述的环氧氯丙烷改性PVC粒料由PVC粒料、环氧氯丙烷、氢氧化钠、乙醇、水和二乙胺基代甲基三乙氧基硅烷反应制得，所述的PVC粒料、环氧氯丙烷、氢氧化钠、乙醇、水和二乙胺基代甲基三乙氧基硅烷的质量份数比为100：15～20：3～7：15～20：3～5：2～5加入到开炼机中，用开炼机在温度140～190℃混合反应0.5～2h，用挤出机在温度140～190℃挤出造粒，所述的改性硫化钙由磷酸单乙基酯、1,5‑萘二胺、乙醇和硫化钙反应制得，所述的磷酸单乙基酯、1,5‑萘二胺、乙醇和硫化钙的质量份数比为100：78～96：100～120：25～30加入到反应釜中，在温度135～150 ℃，搅拌速度为50～70r/min条件下反应1～3 h，所述的硫化钙由硫氢化钙、水、乙醇、十二烷基苯磺酸钠、二乙胺基代甲基三乙氧基硅烷和硫脲反应制得，所述的硫氢化钙、水、乙醇、十二烷基苯磺酸钠、二乙胺基代甲基三乙氧基硅烷和硫脲的质量份数比为100：70～100：150～200：10～20：7～13：30～50，所述的改性硫酸钙由硫酸钙、乙醇、聚乙烯醇和聚酰胺树脂反应制得，所述的硫酸钙、乙醇、聚乙烯醇和聚酰胺树脂的质量份数比为100：30～35：10～15：8～13加入到反应器中，搅拌速度为70～80r/min，维持体系温度80～100 ℃条件下反应1～3h，在90℃，‑0.07MPa减压蒸馏2h，120℃干燥2h。...

【技术特征摘要】
1.一种改性PVC的制备方法，其特征在于：包括以下原料组分：环氧氯丙烷改性PVC、改性硫化钙、氧化铝、改性硫酸钙和1，3，5-三甲基-2，4，6-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯甲基）苯，所述的环氧氯丙烷改性PVC、改性硫化钙、氧化铝、改性硫酸钙和1，3，5-三甲基-2，4，6-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯甲基）苯的质量份数比为100：4～7：7～12：6～14：1～2加入到开炼机中，用开炼机在温度140～190℃混合反应0.5～2h，用挤出机在温度140～190℃将改性PVC挤出造粒，其中，所述的环氧氯丙烷改性PVC粒料由PVC粒料、环氧氯丙烷、氢氧化钠、乙醇、水和二乙胺基代甲基三乙氧基硅烷反应制得，所述的PVC粒料、环氧氯丙烷、氢氧化钠、乙醇、水和二乙胺基代甲基三乙氧基硅烷的质量份数比为100：15～20：3～7：15～20：3～5：2～5加入到开炼机中，用开炼机在温度140～190℃混合反应0.5～2h，用挤出机在温度140～190℃挤出造粒，所述的改性硫化钙由磷酸单乙基酯、1,5-萘二胺、乙醇和硫化钙反应制得，所述的磷酸单乙基酯、1,5-萘二胺、乙醇和硫化钙的质量份数比为100：78～96：100～120：25～30加入到反应釜中，在温度...

【专利技术属性】
技术研发人员：王尧尧，
申请(专利权)人：王尧尧，
类型：发明
国别省市：福建,35