一种耐磨耐高温的聚氯乙烯材料以及制造方法技术

本发明专利技术提供了一种耐磨耐高温的聚氯乙烯材料，其由下述重量份数的组分制成：聚氯乙烯树脂100份，热稳定剂3～4份，增韧剂8～13份，增塑剂14～19份，润滑剂2～3份，增强剂17～22份，阻燃剂21～26份，抗氧剂1.5～2份，改性硼化锆10～15份。本发明专利技术还公开了该聚氯乙烯材料的制造方法。本发明专利技术所提供的聚氯乙烯材料具有较好的耐磨性能和较强的耐高温性能。

Abrasion resistant and high temperature resistant polyvinyl chloride material and manufacturing method thereof

The present invention provides an abrasion resistant PVC material, which is composed of the following components in parts by weight: made of PVC heat stabilizer 3 to 100 copies, 4 copies, 8 to 13 portions of toughening agent, plasticizer, 14 to 19, 2 to 3 portions of lubricant, reinforcing agent 17 to 22 parts. Flame retardant 21 ~ 26, 1.5 ~ 2 antioxidants, modified zirconium boride 10 ~ 15. The invention also discloses a method for manufacturing the polyvinyl chloride material. The polyvinyl chloride material provided by the invention has good abrasion resistance and high temperature resistance performance.

【技术实现步骤摘要】
一种耐磨耐高温的聚氯乙烯材料以及制造方法
本专利技术涉及一种高分子材料，特别是涉及一种耐磨耐高温的聚氯乙烯材料以及制造方法。
技术介绍
聚氯乙烯材料是塑料装饰材料的一种，是以聚氯乙烯树脂为主要原料，加入适量的抗老化剂、改性剂等，经混炼、压延、真空吸塑等工艺而成的材料。聚氯乙烯(PolyvinylChloride，简称PVC)树脂是由氯乙烯单体(VinylChlorideMonomer，简称VCM)聚合而成的热塑性高聚物。聚氯乙烯属无定形聚合物，含结晶度5％--10％的微晶体(熔点175度)，聚氯乙烯的分子量、结晶度、软化点等物理性能随聚合反应条件(温度)而变。聚氯乙烯材料具有轻质、隔热、保温、防潮、阻燃、施工简便等特点，规格、色彩、图案繁多，极富装饰性，被广泛运用于生产和生活中，譬如PVC水管、PVC塑料门窗，以及含有PVC的塑料玩具等等。例如，公开号为CN101418105B、公告日为2011.05.18、申请人为广东联塑科技实业有限公司的中国专利技术公开了“一种中空玻璃微珠增强硬聚氯乙烯材料及其制备方法”，该材料的各组分聚氯乙烯树脂粉、中空玻璃微珠、偶联剂、热稳定剂、润滑剂、加工改性剂、抗冲改性剂的重量比例为100∶1～50∶0.1～10.0∶0.5～3.0∶0.2～5.0∶0.1～5.0∶0.1～10.0。该专利技术通过偶联相容和分布技术，使中空玻璃微珠与树脂复合并直接注塑，加工成为具有更高耐冲击强度、耐水压和爆破强度、更高尺寸稳定性等优点的中空玻璃微珠增强硬聚氯乙烯材料，但是该聚氯乙烯材料还存在耐磨性能不好以及耐高温性能较弱的缺陷。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种耐磨耐高温的聚氯乙烯材料，其具有较好的耐磨性能和较强的耐高温性能。为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是：一种耐磨耐高温的聚氯乙烯材料，其由下述重量份数的组分制成：聚氯乙烯树脂100份，热稳定剂3～4份，增韧剂8～13份，增塑剂14～19份，润滑剂2～3份，增强剂17～22份，阻燃剂21～26份，抗氧剂1.5～2份，改性硼化锆10～15份。优选地，本专利技术所述聚氯乙烯树脂为SG4型聚氯乙烯树脂。优选地，本专利技术所述热稳定剂为稀土类热稳定剂。优选地，本专利技术所述增韧剂为MBS。优选地，本专利技术所述增塑剂为ATBC。优选地，本专利技术所述润滑剂为硬脂酸。优选地，本专利技术所述增强剂为陶土。优选地，本专利技术所述阻燃剂为聚磷酸铵。优选地，本专利技术所述抗氧剂为抗氧剂DLTP。本专利技术要解决的另一技术问题是提供上述耐磨耐高温的聚氯乙烯材料的制造方法。为解决上述技术问题，技术方案是：一种耐磨耐高温的聚氯乙烯材料的制造方法，其步骤为：(1)将八水合氧氯化锆溶解于水中制得锆溶液，将硼酸溶液和草酸溶液加入锆溶液后搅拌1小时，加入蔗糖溶液、PEG4000后调节ph值为4，继续搅拌均匀后得到溶胶，静置2小时后溶胶变为湿凝胶，将湿凝胶置于烘箱中100℃下干燥8小时得到干凝胶，将干凝胶研磨后得到前驱体粉末，将前驱体粉末加入微波炉中，600W功率下加热10分钟后调节功率为800W，加热20分钟后冷却至室温得到硼化锆粉体；(2)将乙醇胺加入硼酸中，加热至100℃后搅拌10小时，减压蒸馏后得到硼酸三乙醇胺酯，将甲基丙烯酰氯加入硼酸三乙醇胺酯中，加热至60℃后搅拌反应1小时，减压蒸馏后得到硼酸酯偶联剂；(3)将硼酸酯偶联剂加入羧甲基纤维素钠中，加热至90℃后保温5分钟，转入高速分散机中9000rpm转速下搅拌15分钟，静置1小时后得到偶联剂乳液，将硼化锆粉体加入无水乙醇中，超声搅拌成均匀的悬浮液，将偶联剂乳液加入悬浮液中，80℃下水浴反应5小时，取出后过滤，用无水乙醇洗涤3次后100℃下干燥至恒重，研磨后过筛得到改性硼化锆；(4)按照重量份数称取各组分，将聚氯乙烯树脂倒入高混机中，混合至温度为80℃后倒入热稳定剂，继续混合至温度为90℃后倒入其他组分，继续混合至温度为110℃后得到混合物，将混合物冷却后送入双螺杆挤出机中熔融挤出得到耐磨耐高温的聚氯乙烯材料，其中，双螺杆挤出机各区的温度为：一区120℃，二区150℃，三区160℃，四区180℃，五区190℃，模头185℃。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：本专利技术以八水合氧氯化锆为锆源、以硼酸镁硼源、以蔗糖为碳源、以草酸为络合剂通过溶胶-凝胶法制得前驱体粉末，然后采用碳热还原法通过微波加热热解制得硼化锆粉体，硼化锆粉体的耐高温性和耐磨性俱佳，不过其表面为亲水性，而聚氯乙烯表面为亲油性，二者的相容性和界面结合力均不佳，所以本专利技术以乙醇胺、硼酸、甲基丙烯酰氯为原料通过反映制得了可聚合的硼酸酯偶联剂，然后将其通过羧甲基纤维素钠进行乳化制得分散性、稳定性良好的偶联剂乳液，再将硼化锆粉体通过偶联剂乳液进行湿法改性，可聚合的硼酸酯偶联剂在硼化锆粉体表面引发聚合形成了致密的有机包覆层，将硼化锆粉体表面的亲水性变成了亲油性，改善了硼化锆粉体与聚氯乙烯之间的相容性和界面结合力，从而有效提高了聚氯乙烯材料的耐磨性能和耐高温性能；常用的偶联剂与硼化锆粉体之间形成的结合较弱，改性效果不佳，而本专利技术采用的硼酸酯偶联剂与硼化锆粉体都以硼原子和中心原子，两者之间具有很强的物理吸附作用，因此改性效果非常好。具体实施方式下面将结合具体实施例来详细说明本专利技术，在此本专利技术的示意性实施例以及说明用来解释本专利技术，但并不作为对本专利技术的限定。实施例1耐磨耐高温的聚氯乙烯材料，其由下述重量份数的组分制成：SG4型聚氯乙烯树脂100份，稀土类热稳定剂3.3份，MBS11份，ATBC19份，硬脂酸2份，陶土21份，聚磷酸铵22份，抗氧剂DLTP1.6份，改性硼化锆14份。该聚氯乙烯材料的制造方法的步骤为：(1)将八水合氧氯化锆溶解于水中制得锆溶液，将硼酸溶液和草酸溶液加入锆溶液后搅拌1小时，加入蔗糖溶液、PEG4000后调节ph值为4，继续搅拌均匀后得到溶胶，静置2小时后溶胶变为湿凝胶，将湿凝胶置于烘箱中100℃下干燥8小时得到干凝胶，将干凝胶研磨后得到前驱体粉末，将前驱体粉末加入微波炉中，600W功率下加热10分钟后调节功率为800W，加热20分钟后冷却至室温得到硼化锆粉体；(2)将乙醇胺加入硼酸中，加热至100℃后搅拌10小时，减压蒸馏后得到硼酸三乙醇胺酯，将甲基丙烯酰氯加入硼酸三乙醇胺酯中，加热至60℃后搅拌反应1小时，减压蒸馏后得到硼酸酯偶联剂；(3)将硼酸酯偶联剂加入羧甲基纤维素钠中，加热至90℃后保温5分钟，转入高速分散机中9000rpm转速下搅拌15分钟，静置1小时后得到偶联剂乳液，将硼化锆粉体加入无水乙醇中，超声搅拌成均匀的悬浮液，将偶联剂乳液加入悬浮液中，80℃下水浴反应5小时，取出后过滤，用无水乙醇洗涤3次后100℃下干燥至恒重，研磨后过筛得到改性硼化锆；(4)按照重量份数称取各组分，将SG4型聚氯乙烯树脂倒入高混机中，混合至温度为80℃后倒入稀土类热稳定剂，继续混合至温度为90℃后倒入其他组分，继续混合至温度为110℃后得到混合物，将混合物冷却后送入双螺杆挤出机中熔融挤出得到耐磨耐高温的聚氯乙烯材料，其中，双螺杆挤出机各区的温度为：一区120℃，二区150℃，三区160℃，四区180℃，五区190℃，模头185℃。实施例2耐磨耐高温的聚氯乙烯材料，其由下本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种耐磨耐高温的聚氯乙烯材料，其特征在于，其由下述重量份数的组分制成：聚氯乙烯树脂100份，热稳定剂3～4份，增韧剂8～13份，增塑剂14～19份，润滑剂2～3份，增强剂17～22份，阻燃剂21～26份，抗氧剂1.5～2份，改性硼化锆10～15份。

【技术特征摘要】
1.一种耐磨耐高温的聚氯乙烯材料，其特征在于，其由下述重量份数的组分制成：聚氯乙烯树脂100份，热稳定剂3～4份，增韧剂8～13份，增塑剂14～19份，润滑剂2～3份，增强剂17～22份，阻燃剂21～26份，抗氧剂1.5～2份，改性硼化锆10～15份。2.根据权利要求1所述的一种耐磨耐高温的聚氯乙烯材料，其特征在于：所述聚氯乙烯树脂为SG4型聚氯乙烯树脂。3.根据权利要求2所述的一种耐磨耐高温的聚氯乙烯材料，其特征在于：所述热稳定剂为稀土类热稳定剂。4.根据权利要求3所述的一种耐磨耐高温的聚氯乙烯材料，其特征在于：所述增韧剂为MBS。5.根据权利要求4所述的一种耐磨耐高温的聚氯乙烯材料，其特征在于：所述增塑剂为ATBC。6.根据权利要求5所述的一种耐磨耐高温的聚氯乙烯材料，其特征在于：所述润滑剂为硬脂酸。7.根据权利要求6所述的一种耐磨耐高温的聚氯乙烯材料，其特征在于：所述增强剂为陶土。8.根据权利要求7所述的一种耐磨耐高温的聚氯乙烯材料，其特征在于：所述阻燃剂为聚磷酸铵。9.根据权利要求8所述的一种耐磨耐高温的聚氯乙烯材料，其特征在于：所述抗氧剂为抗氧剂DLTP。10.根据权利要求1～9任意一项所述的一种耐磨耐高温的聚氯乙烯材料的制造方法，其特征在于，其步骤为：(1)将八水合氧氯化锆溶解于水中制得锆溶液，将硼酸溶液和草酸溶液加入锆溶液后搅拌...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶青，
申请(专利权)人：佛山市飞时达新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44