一种增韧聚氯乙烯塑料的制造方法技术

本发明专利技术涉及一种增韧聚氯乙烯塑料的制造方法，属于塑料制造技术领域，它将碳酸氢钠水溶液、埃洛石纳米管、凹凸棒晶、碳酸钙晶须、纳米蒙脱土混合后进行汽蒸反应、微波辐射，然后浸于氨基磺酸溶液中吸湿后加热、分散取悬浮物，然后微波等离子刻蚀、超声波处理，取上层悬浮物过滤、洗涤、烘干，将得到的材料与碱式氯化镁晶须、纳米二氧化硅、增韧剂、三碱式硫酸铅、酸酯偶联剂搅拌、烘干，再加入聚氯乙烯塑料粉、搅拌后，在平型双螺杆熔融混练挤出得到增韧聚氯乙烯塑料。与现有技术相比，本发明专利技术在聚氯乙烯塑料中添加增韧剂MBS、CPE、无机材料埃洛石纳米管、海泡石、碱式氯化镁晶须，使制得的增韧聚氯乙烯改性塑料其具有强度高、韧性好等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种增韧聚氯乙烯塑料的制造方法，属于塑料制造

技术介绍
聚氯乙烯，简称PVC，是一种使用一个氯原子取代聚乙烯中的一个氢原子的高分子热塑性树脂。聚氯乙烯是世界上产量最大的塑料产品之一，价格便宜，应用广泛。聚氯乙稀为无定形结构的白色粉末，支化度较小。工业生产的PVC分子量一般在5万-12万范围内，无固定熔点，80-85℃开始软化，130℃变为粘弹态，160-180℃开始转变为粘流态。PVC很坚硬，有较好的机械性能，抗张强度60MPa左右，冲击强度5-10kJ/m2，其有优异的介电性能，但对光和热的稳定性差，PVC塑料使用时间久了，就会分解而产生氯化氢，并进一步自动催化分解，引起柔性、韧性下降，变色、变脆，物理机械性能也迅速下降。PVC最大特点是阻燃，被广泛应用于建材、化工、农业等领域。埃洛石纳米管是一种由高岭石的片层在天然条件下卷曲而成天然的多壁纳米管状材料，具有典型的多壁纳米管状结构.纳米管的外径为20-150nm、内径为5-100nm、长度为0.15-50μm。埃洛石纳米管由硅氧四面体铝氧八面体组成，外壁含有一定的硅羟基，结构单元之间以氢键和范德华力等次价键德形式结合，对阳离子、极性分子等具有较强的吸附能力。天然的纳米管状结构和易于分散的性质，使得埃洛石纳米管作为一种新型的聚合物增强材料在聚丙烯、聚氯乙烯、聚酰胺、橡胶等得到应用。纳米二氧化硅的加入，在其表面包敷一层有机材料，形成网络硅石结构，增加产品表面的光洁度和密封性。碳酸钙晶须用于改性塑料等热塑性材料表现出显著的增强、增韧作用。可以改善产品的热稳定性、抗老化性能；还可提升加工性能及制品的表面光洁度。三碱式硫酸铅，主要用于聚氯乙烯硬质管、板、注射成型品，也可用于软质制品。本品是使用最普遍的一种聚氯乙烯稳定剂，有优良的耐热性和电绝缘性，耐光性尚好，热稳定性能优良，有持久的稳定效果。特别适用于高温加工。蒙脱土是一类由纳米厚度的表面带负电的硅酸盐片层，依靠层间的静电作用而堆积在一起构成的土状矿物，其晶体结构中的晶胞是由两层硅氧四面体中间夹一层铝氧八面体构成。具有独特的一维层状纳米结构和阳离子交换性特性，从而赋予蒙脱土诸多改性的可能和应用领域的扩大。经改性的蒙脱土具有很强的吸附能力，良好的分散性能，可以广泛应用高分子材料行业作为纳米聚合物高分子材料的添加剂，提高抗冲击、抗疲劳、尺寸稳定性及气体阻隔性能等，从而起到增强聚合物综合物理性能的作用，同时改善物料加工性能。在聚合物中的应用可以在聚合物时添加，也可以在熔融时共混添加。晶须是以单晶形式生长而成的直径非常小(0.1-10um)、原子排列高度有序、强度接近完整晶体的理论值、有一定长径比(5-1000)的纤维材料。聚氯乙烯中加入少量晶须，便能既增强又增韧，还可提高耐热性等其它性能。碱式氯化镁晶须外观呈白色，晶须呈微细纤维状，有良好的增韧和阻燃效果。凹凸棒土的基本结构单元为棒状、针状、纤维状单晶体，简称凹凸棒晶，凹凸棒土中棒晶的含量一般＜50％；凹凸棒晶长约0.5-5μm，宽约0.01-0.10μm，凹凸棒晶的表面布满凹凸相间的沟槽，莫氏硬度2-3级，加热到700-800℃，硬度＞5级。比重为2.05-2.32，添加在塑料中既作为着色剂，又具有补强、阻燃、防老化。多年来材料科技工作者针对聚氯乙烯塑料存在的缺陷，进行了大量的改性研究，以期制得具有强度高、韧性好的增韧聚氯乙烯塑料。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术存在的不足，提供一种增韧聚氯乙烯塑料的制造方法。本专利技术提供的增韧聚氯乙烯塑料的制造方法，采用如下步骤：A)按质量份数取4.0-6.0份质量分数25-35％碳酸氢钠的水溶液，0.8-1.2份表征参数直径为40-150nm、长度为5-25μm的埃洛石纳米管，0.3-0.5份表征参数长为0.5-5μm、宽为0.01-0.10μm凹凸棒晶，3.0-5.0份表征参数直径为0.5-3μm、长度为5-20μm的碳酸钙晶须，0.4-0.8份月桂胺聚氧乙烯醚，0.3-0.5份纳米蒙脱土，混合后在150-170℃过热蒸汽反应釜内搅拌汽蒸反应45-60min，在400-500℃真空微波辐射2.5-3.5h，然后浸于80-120份质量分数为30％的氨基磺酸溶液中真空吸湿处理，吸透后加热至60-95℃超声波分散0.5-1.5h，再搅拌分散3-5h，取悬浮物，然后微波等离子刻蚀处理15-25min，用40-80份含质量分数3-5％三聚磷酸钠分散液的去离子水在75-85℃下声波处理20-40min，取上层悬浮物经100-150目过滤，蒸馏水洗涤干净，真空烘干，得到改性无机纳米材料；B)按质量份数取步骤A)5.0-8.0份得到的改性无机纳米材料，5.0-8.0份表征参数直径为0.2-2μm、长度为3-20μm的碱式氯化镁晶须，0.2-0.4份纳米二氧化硅，5.0-8.0份MBSM-51增韧剂，5.0-8.0份CPE135A增韧剂，3.0-5.0份三碱式硫酸铅，10-15份质量分数20-30％的钛酸酯偶联剂，75-85℃条件下在混合机中以450-550r/min的转速搅拌反应40-60min，后在75-85℃条件下真空烘干，再加入200-250份聚氯乙烯塑料粉，以350-450r/min的转速搅拌40-50min，平型双螺杆熔融混练挤出得到增韧聚氯乙烯塑料。本专利技术提供的增韧聚氯乙烯塑料的制造方法，采用如下步骤：A)按质量份数取5.0份质量分数30％碳酸氢钠的水溶液，1.0份表征参数直径为100nm、长度为15μm的埃洛石纳米管，0.4份表征参数长为2.5μm、宽为0.05μm凹凸棒晶，4.0份表征参数直径为2μm、长度为12μm的碳酸钙晶须，0.6份月桂胺聚氧乙烯醚，0.4份纳米蒙脱土，混合后在160℃过热蒸汽反应釜内搅拌汽蒸反应50min，在450℃真空微波辐射3h，然后浸于100份质量分数为30％的氨基磺酸溶液中真空吸湿处理，吸透后加热至75℃超声波分散1h，再搅拌分散4h，取悬浮物，然后微波等离子刻蚀处理20min，用60份含质量分数4％三聚磷酸钠分散液的去离子水在80℃下超声波处理30min，取上层悬浮物经125目过滤，蒸馏水洗涤干净，真空烘干，得到改性无机纳米材料；B)按质量份数取步骤A)6.0份得到的改性无机纳米材料，6.0份表征参数直径为1.0μm、长度为11μm的碱式氯化镁晶须，0.3份纳米二氧化硅，6.0份MBSM-51增韧剂，6.0份CPE135A增韧剂，4份三碱式硫酸铅，12份质量分数25％的钛酸酯偶联剂，80℃条件下在混合机中以500r/min的转速搅拌反应50min，后在80℃条件下真空烘干，再加入225份聚氯乙烯塑料粉，以400r/min的转速搅拌45min，平型双螺杆熔融混练挤出得到增韧聚氯乙烯塑料。与现有技术相比，本专利技术在聚氯乙烯塑料中添加增韧剂MBS、CPE、无机材料埃洛石纳米管、碱式氯化镁晶须，与聚氯乙烯塑料共混熔融制成一种以微原纤形态分散在聚氯乙烯塑料内部的增韧聚氯乙烯改性塑料，可制成管材、片材、型材、容器等增韧聚氯乙烯塑料制品，具有强度高、韧性好等优点。具体实施方式下面将结合具体的实施例对本专利技术作详细的介绍：本专利技术所述的一种增韧聚氯乙烯塑料的制造方本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种增韧聚氯乙烯塑料的制造方法，其特征在于该制造方法采用如下步骤：A)按质量份数取4.0‑6.0份质量分数25‑35％碳酸氢钠的水溶液，0.8‑1.2份表征参数直径为40‑150nm、长度为5‑25μm的埃洛石纳米管，0.3‑0.5份表征参数长为0.5‑5μm、宽为0.01‑0.10μm凹凸棒晶，3.0‑5.0份表征参数直径为0.5‑3μm、长度为5‑20μm的碳酸钙晶须，0.4‑0.8份月桂胺聚氧乙烯醚，0.3‑0.5份纳米蒙脱土，混合后在150‑170℃过热蒸汽反应釜内搅拌汽蒸反应45‑60min，在400‑500℃真空微波辐射2.5‑3.5h，然后浸于80‑120份质量分数为30％的氨基磺酸溶液中真空吸湿处理，吸透后加热至60‑95℃超声波分散0.5‑1.5h，再搅拌分散3‑5h，取悬浮物，然后微波等离子刻蚀处理15‑25min，用40‑80份含质量分数3‑5％三聚磷酸钠分散液的去离子水在75‑85℃下声波处理20‑40min，取上层悬浮物经100‑150目过滤，蒸馏水洗涤干净，真空烘干，得到改性无机纳米材料；B)按质量份数取步骤A)5.0‑8.0份得到的改性无机纳米材料，5.0‑8.0份表征参数直径为0.2‑2μm、长度为3‑20μm的碱式氯化镁晶须，0.2‑0.4份纳米二氧化硅，5.0‑8.0份MBS M‑51增韧剂，5.0‑8.0份CPE 135A增韧剂，3.0‑5.0份三碱式硫酸铅，10‑15份质量分数20‑30％的钛酸酯偶联剂，75‑85℃条件下在混合机中以450‑550r/min的转速搅拌反应40‑60min，后在75‑85℃条件下真空烘干，再加入200‑250份聚氯乙烯塑料粉，以350‑450r/min的转速搅拌40‑50min，平型双螺杆熔融混练挤出得到增韧聚氯乙烯塑料。...

【技术特征摘要】
1.一种增韧聚氯乙烯塑料的制造方法，其特征在于该制造方法采用如下步骤：A)按质量份数取4.0-6.0份质量分数25-35％碳酸氢钠的水溶液，0.8-1.2份表征参数直径为40-150nm、长度为5-25μm的埃洛石纳米管，0.3-0.5份表征参数长为0.5-5μm、宽为0.01-0.10μm凹凸棒晶，3.0-5.0份表征参数直径为0.5-3μm、长度为5-20μm的碳酸钙晶须，0.4-0.8份月桂胺聚氧乙烯醚，0.3-0.5份纳米蒙脱土，混合后在150-170℃过热蒸汽反应釜内搅拌汽蒸反应45-60min，在400-500℃真空微波辐射2.5-3.5h，然后浸于80-120份质量分数为30％的氨基磺酸溶液中真空吸湿处理，吸透后加热至60-95℃超声波分散0.5-1.5h，再搅拌分散3-5h，取悬浮物，然后微波等离子刻蚀处理15-25min，用40-80份含质量分数3-5％三聚磷酸钠分散液的去离子水在75-85℃下声波处理20-40min，取上层悬浮物经100-150目过滤，蒸馏水洗涤干净，真空烘干，得到改性无机纳米材料；B)按质量份数取步骤A)5.0-8.0份得到的改性无机纳米材料，5.0-8.0份表征参数直径为0.2-2μm、长度为3-20μm的碱式氯化镁晶须，0.2-0.4份纳米二氧化硅，5.0-8.0份MBSM-51增韧剂，5.0-8.0份CPE135A增韧剂，3.0-5.0份三碱式硫酸铅，10-15份质量分数20-30％的钛酸酯偶联剂，75-85℃条件下在混合机中以450-550r/min的转速搅拌反应40-60min，后在75-85℃条...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩文秀，
申请(专利权)人：浙江省现代纺织工业研究院，
类型：发明
国别省市：浙江;33