一种添加纳米粒子的PVC-PC合金材料的制备方法技术

本发明专利技术公开一种添加纳米粒子的PVC-PC合金材料的制备方法。步骤：在反应器中加入水、乳化剂，搅拌均匀，再加入甲基丙烯酸异丁酯、六氟丙烯、苯乙烯、氯丁二烯，搅拌均匀后，再加入引发剂，加热进行聚合反应，再加入氯化铝、碳化硅粉体，搅拌均匀，抽滤后得到聚合物，再用乙醇洗涤滤饼，将滤饼烘干后，得到预聚体；将预聚体、PVC、PC、古马隆树脂、氧化锌、环丁烯对苯二甲酸、磷酸三丁酯、稳定剂、增塑剂、偶联剂混合均匀，升温，保温，放冷后，得到合金材料粉体；将合金材料粉体在双螺杆挤出机上挤出造粒，即得。本发明专利技术将纳米颗粒与聚合物形成较好的包覆，制备得到的合金材料具有良好的机械性能。

【技术实现步骤摘要】
一种添加纳米粒子的PVC-PC合金材料的制备方法
本专利技术公开一种添加纳米粒子的PVC-PC合金材料的制备方法，属于复合材料

技术介绍
聚氯乙烯（PVC）根据应用范围不同可分为：通用型PVC树脂、高聚合度PVC树脂、交联PVC树脂。PVC的生产主要有两种制备工艺，一是电石法，主要生产原料是电石、煤炭和原盐；二是乙烯法，主要原料是石油。PVC分子链上的氯、氢原子空间排列基本无序，因此其制品结晶度低，一般结晶度只有5～15%。PVC是一种乙烯基的聚合物质，其材料是一种非结晶性材料。PVC的性能。1.常规性能：PVC树脂是一种白色或淡黄色的粉末，比重1.35～1.45；PVC制品的软硬度可以通过加入增塑剂的含量来调节，能做出不同软硬度的制品。纯PVC的吸水率和透气性都很小。2.力学性能：PVC具有较高的硬度和力学性能，并随分子量的增大而提高，但随温度的升高而降低。PVC中加入的增塑剂含量不同，对力学性能影响很大，力学性能随增塑剂含量的增加而下降。PVC的耐磨性一般，硬质PVC的静摩擦系数是0.4～0.5，动摩擦系数是0.23。3.热学性能：PVC的热稳定性很差，纯PVC树脂在140℃就开始分解，到180℃就立刻加速分解；而PVC的熔融温度为160℃，因此纯PVC树脂很难用热塑性的方法加工。PVC的线膨胀系数比较小，并具有难燃性，氧指数高达45%以上。4.电学性能：PVC是一种电性能较好的聚合物，但由于本身极性较大，其绝缘性不如PE、PP，介电常数、介电损耗角正切值、体积电阻率较大。PVC的电性能受温度、频率、添加剂的品种影响较大，自身的耐电晕性也不好，一般只适用于低压、低频绝缘材料。5.环境性能：PVC可以耐大多数的无机酸（发烟硫酸和浓硝酸除外）、无机盐、碱、多数有机溶剂（如乙醇、汽油和矿物油），适合做化工防腐材料。PVC在酯、酮、芳烃、卤烃中会溶胀或者溶解，其中最好的溶剂是四氢呋喃和环己酮。PVC不耐光、氧、热，极易发生降解，引起制品颜色变化（白色→粉红色→淡黄色→褐色→红棕色→红黑色→黑色）。PVC的全球使用量在各种合成材料中高居第二，使用中PVC可分为软PVC和硬PVC。软PVC一般用于地板、天花板以及皮革的表层，但由于软PVC中含有柔软剂(这也是软PVC与硬PVC的区别)，容易变脆,不易保存，所以其使用范围受到了局限。硬PVC不含柔软剂，因此柔韧性好，易成型，不易脆，无毒无污染，保存时间长，因此具有很大的开发应用价值。PVC的本质是一种真空吸塑膜，用于各类面板的表层包装，所以又被称为装饰膜、附胶膜，应用于建材、包装、医药等诸多行业。其中建材行业占的比重最大，为60%，其次是包装行业，还有其他若干小范围应用的行业。聚碳酸酯（PC）一般可以分为：1.脂肪族PC：熔点低、溶解度大、亲水、热稳定性差、机械强度不高。2.脂环族PC：熔点提高，溶解度下降，但结晶趋势较大、性脆、机械强度仍不足，实用价值不大。3.芳香族PC：原材料成本、制品性能、成型加工性能、经济因素等，具有工业价值，尤以双酚A型聚碳酸酯最为重要。聚碳酸酯的优点有：1.突出的冲击韧性、透明性和尺寸稳定性；2.优良的机械强度和电绝缘性；3.较宽的使用温度范围(-60～120℃)。4.可与许多其它树脂共混，形成共混物。缺点：耐溶剂性和耐磨性差、耐疲劳强度低、缺口敏感。在五大工程塑料中，PC产量仅次于PA，应用由电子、电气、汽车、建筑、办公机械、包装等部门正迅速扩展到航空、航天、电子计算机、光盘等许多高新
为了改进聚碳酸酯不耐磨的性能，通常可以采用加入PVC与其制成合金。但是，PVC-PC合金仍然会存在机械强度低的问题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是：PVC-PC合金材料存在的机械强度低的问题，提出一种添加纳米粒子的PVC-PC合金材料的制备方法。技术方案：一种添加纳米粒子的PVC-PC合金材料的制备方法，包括如下步骤：第1步、预聚体的制备：按重量份计，在反应器中加入水80～100份、乳化剂1～3份，搅拌均匀，再加入甲基丙烯酸异丁酯2～4份、六氟丙烯1～3份、苯乙烯3～5份、氯丁二烯1～2份，搅拌均匀后，再加入引发剂0.1～0.4份，加热进行聚合反应，再加入氯化铝1～2份、碳化硅粉体20～30份，搅拌均匀，抽滤后得到聚合物，再用乙醇洗涤滤饼，将滤饼烘干后，得到预聚体；第2步、制备合金材料粉体：将预聚体、PVC50～70份、PC30～40份、古马隆树脂4～5份、氧化锌2～3份、环丁烯对苯二甲酸4～8份、磷酸三丁酯4～8份、稳定剂2～4份、增塑剂1～3份、偶联剂1～3份混合均匀，升温，保温，放冷后，得到合金材料粉体；第3步、挤出造粒：将合金材料粉体在双螺杆挤出机上挤出造粒，即得。所述的引发剂选自过氧化氢、过硫酸钾、异丙苯过氧化氢、二异丙苯过氧化氢、对甲基丙苯过氧化氢。所述的乳化剂选自十二烷基苯磺酸钠、羟基烷基磺酸钠、二异辛基丁二酸酯磺酸钠、聚丙烯酰胺。所述的稳定剂选自有机锡类稳定剂，例如：二月桂酸二丁基锡。所述的增塑剂选自邻苯二甲酸二辛酯或者环氧大豆油。所述的偶联剂选自硅烷偶联剂KH-550或者KH-570。所述的第1步中，聚合反应的温度是70～80℃，聚合反应时间是1～2小时。所述的第2步中，升温温度是50～60℃，保温时间是2～3小时。所述的挤出机的操作参数是：主机转速200r/min，压力10～15MPa。所述的挤出机的操作温度是：从喂料口到模头一区温度100～120℃、二区温度110～130℃、三区温度130～140℃、四区温度140～150℃、五区温度130～140℃。有益效果本专利技术通过乳液包覆的方法，将纳米颗粒与聚合物形成较好的包覆，克服了纳米颗粒与聚合物之间的相容性的问题，制备得到的合金材料具有良好的机械性能。具体实施方式实施例1一种添加纳米粒子的PVC-PC合金材料的制备方法，包括如下步骤：第1步、预聚体的制备：在反应器中加入水80Kg、乳化剂1Kg，搅拌均匀，再加入甲基丙烯酸异丁酯2Kg、六氟丙烯1Kg、苯乙烯3Kg、氯丁二烯1Kg，搅拌均匀后，再加入引发剂0.1Kg，加热进行聚合反应，再加入氯化铝1Kg、碳化硅粉体20Kg，搅拌均匀，抽滤后得到聚合物，再用乙醇洗涤滤饼，将滤饼烘干后，得到预聚体；所述的引发剂是异丙苯过氧化氢；所述的乳化剂是十二烷基苯磺酸钠；聚合反应的温度是70℃，聚合反应时间是1小时；第2步、制备合金材料粉体：将预聚体、PVC50Kg、PC30Kg、古马隆树脂4Kg、氧化锌2Kg、环丁烯对苯二甲酸4Kg、磷酸三丁酯4Kg、稳定剂2Kg、增塑剂1Kg、偶联剂1Kg混合均匀，升温，保温，放冷后，得到合金材料粉体；所述的稳定剂是二月桂酸二丁基锡，所述的增塑剂选自环氧大豆油，所述的偶联剂选自硅烷偶联剂KH-550；升温温度是50℃，保温时间是2小时；第3步、挤出造粒：将合金材料粉体在双螺杆挤出机上挤出造粒，即得；所述的挤出机的操作参数是：主机转速200r/min，压力10MPa；所述的挤出机的操作温度是：从喂料口到模头一区温度100℃、二区温度110℃、三区温度130℃、四区温度140℃、五区温度130℃。实施例2第1步、预聚体的制备：在反应器中加入水100Kg、乳化剂3Kg，搅拌均匀，再加本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种添加纳米粒子的PVC‑PC合金材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：第1步、预聚体的制备：按重量份计，在反应器中加入水80～100份、乳化剂1～3份，搅拌均匀，再加入甲基丙烯酸异丁酯2～4份、六氟丙烯1～3份、苯乙烯3～5份、氯丁二烯1～2份，搅拌均匀后，再加入引发剂0.1～0.4份，加热进行聚合反应，再加入氯化铝1～2份、碳化硅粉体20～30份，搅拌均匀，抽滤后得到聚合物，再用乙醇洗涤滤饼，将滤饼烘干后，得到预聚体；第2步、制备合金材料粉体：将预聚体、PVC 50～70份、PC 30～40份、古马隆树脂4～5份、氧化锌2～3份、环丁烯对苯二甲酸4～8份、磷酸三丁酯4～8份、稳定剂2～4份、增塑剂1～3份、偶联剂1～3份混合均匀，升温，保温，放冷后，得到合金材料粉体；第3步、挤出造粒：将合金材料粉体在双螺杆挤出机上挤出造粒，即得。

【技术特征摘要】
1.一种添加纳米粒子的PVC-PC合金材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：第1步、预聚体的制备：按重量份计，在反应器中加入水80～100份、乳化剂1～3份，搅拌均匀，再加入甲基丙烯酸异丁酯2～4份、六氟丙烯1～3份、苯乙烯3～5份、氯丁二烯1～2份，搅拌均匀后，再加入引发剂0.1～0.4份，加热进行聚合反应，再加入氯化铝1～2份、碳化硅粉体20～30份，搅拌均匀，抽滤后得到聚合物，再用乙醇洗涤滤饼，将滤饼烘干后，得到预聚体；第2步、制备合金材料粉体：将预聚体、PVC50～70份、PC30～40份、古马隆树脂4～5份、氧化锌2～3份、环丁烯对苯二甲酸酯4～8份、磷酸三丁酯4～8份、稳定剂2～4份、增塑剂1～3份、偶联剂1～3份混合均匀，升温，保温，放冷后，得到合金材料粉体；第3步、挤出造粒：将合金材料粉体在双螺杆挤出机上挤出造粒，即得；所述的增塑剂选自邻苯二甲酸二辛酯或者环氧大豆油。2.根据权利要求1所述的添加纳米粒子的PVC-PC合金材料的制备方法，其特征在于：所述的引发剂选自过氧化氢、过硫酸钾、异丙苯过氧化氢、二异丙苯过氧化氢、对甲基丙苯过氧化氢。3.根据权利要求1所述的添加纳米粒子的PVC-PC合金材料的制备方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘莉，王爽，刘晓东，
申请(专利权)人：苏州莱特复合材料有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32