一种高硬度聚氯乙烯材料及其制备方法技术

该发明专利技术涉及一种高硬度聚氯乙烯材料，包括以下原料组分：改性环氧树脂、改性聚氯乙烯和聚氨酯树脂，改性环氧树脂由环氧树脂E51、酚醛树脂BC‑901A、石英、甲基咪唑和改性聚甲基丙烯酸甲酯反应制得，改性聚甲基丙烯酸甲酯由聚甲基丙烯酸甲酯、马来酸酐、邻苯二甲酸酐、四氢苯酐和碳化硼反应制得，改性聚氯乙烯由聚氯乙烯、二氨基二苯基甲烷、间苯二胺和联苯胺反应制得，聚氨酯树脂由多亚甲基多苯基多异氰酸酯、乙二醇和二月桂酸二丁基锡反应制得。该发明专利技术具有优异的硬度。

【技术实现步骤摘要】
一种高硬度聚氯乙烯材料及其制备方法
该专利技术涉及一种高硬度聚氯乙烯材料及其制备方法。
技术介绍
聚氯乙烯因其自身分子结构特点，聚氯乙烯具有优异的阻燃性、耐化学药剂、高密度、耐黄化性能、耐候性、力学强度等优势。聚氯乙烯被广泛应用于包装类塑料薄膜、一次性塑料手套、家居用高弹性地毯、家用排水管材、家用电缆管线等领域。目前，聚氯乙烯材料在硬度需要进一步提升。该专利技术采用改性环氧树脂、改性聚氯乙烯和聚氨酯树脂制备了高硬度聚氯乙烯材料，该方法制备的高硬度聚氯乙烯材料具有优异的硬度。
技术实现思路
该专利技术的目的在于提供一种高硬度聚氯乙烯材料的制备方法，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硬度。为了实现上述目的，该专利技术的技术方案如下。一种高硬度聚氯乙烯材料及其制备方法，具体包括以下步骤：(1)、将乙二醇和二月桂酸二丁基锡按照质量份数比为27～33：0.4～1加入到反应釜中，搅拌速度为140r/min，维持体系温度81～87℃条件下反应9min，将质量份数比为10的多亚甲基多苯基多异氰酸酯按照0.07质量份/min添加至反应釜中，维持上述反应条件下继续反应1～2h，得到聚氨酯树脂；(2)、将聚氯乙烯、二氨基二苯基甲烷、间苯二胺和联苯胺按照质量份数比为90：8～17：2～5：7～15添加至反应釜中，搅拌速度为130r/min，维持体系温度133～145℃、-0.07MPa条件下回流反应0.5～2h，将产物转移至水热反应釜，维持水热反应温度为155℃热处理25min，得到改性聚氯乙烯；(3)、将碳化硼按照质量份数比为22～28加入到球磨机中，筒体转速为25r/min，筒体温度为40℃球磨反应35min，将质量份数比为80的聚甲基丙烯酸甲酯添加至球磨机中，维持筒体转速为17r/min，筒体温度为20℃球磨反应23min，将产物和质量份数比为2～5：12～17：14～21的马来酸酐、邻苯二甲酸酐和四氢苯酐添加至水热反应釜中，维持水热反应温度为56℃热处理20min，90℃热处理30min，120℃热处理40min，138～152℃热处理45min，即得到改性聚甲基丙烯酸甲酯；(4)、将环氧树脂E51、酚醛树脂BC-901A、石英和甲基咪唑按照质量份数比为100：12～17：18～25：1～3加入到反应釜中，搅拌速度为190r/min，维持体系温度45～53℃条件下反应27min，将反应釜温度降温至10℃后，将质量份数比为29～40的改性聚甲基丙烯酸甲酯添加至反应釜中，维持上述反应条件下继续反应17min，即得到改性环氧树脂；(5)、将改性环氧树脂和改性聚氯乙烯按照质量份数比为33：76～83加入到球磨机中，筒体转速为21r/min，筒体温度为-10～-5℃条件下球磨反应16min，将质量分数比为9～13的聚氨酯树脂添加至球磨机中，维持上述反应条件下继续球磨反应13min，将产物转移至平板硫化机中，在45℃热处理25min、80℃热处理30min、120～138℃热处理2h，即得到高硬度聚氯乙烯材料。该专利技术所述的高硬度聚氯乙烯材料的制备方法，包括下列步骤：(1)、将乙二醇和二月桂酸二丁基锡按照质量份数比为27～33：0.4～1加入到反应釜中，搅拌速度为140r/min，维持体系温度81～87℃条件下反应9min，将质量份数比为10的多亚甲基多苯基多异氰酸酯按照0.07质量份/min添加至反应釜中，维持上述反应条件下继续反应1～2h，得到聚氨酯树脂；所述的多亚甲基多苯基多异氰酸酯的目的为了提高高硬度聚氯乙烯材料的交联密度。(2)、将聚氯乙烯、二氨基二苯基甲烷、间苯二胺和联苯胺按照质量份数比为90：8～17：2～5：7～15添加至反应釜中，搅拌速度为130r/min，维持体系温度133～145℃、-0.07MPa条件下回流反应0.5～2h，将产物转移至水热反应釜，维持水热反应温度为155℃热处理25min，得到改性聚氯乙烯；所述的二氨基二苯基甲烷、间苯二胺和联苯胺的目的为了提高聚氯乙烯的化学活性。(3)、将碳化硼按照质量份数比为22～28加入到球磨机中，筒体转速为25r/min，筒体温度为40℃球磨反应35min，将质量份数比为80的聚甲基丙烯酸甲酯添加至球磨机中，维持筒体转速为17r/min，筒体温度为20℃球磨反应23min，将产物和质量份数比为2～5：12～17：14～21的马来酸酐、邻苯二甲酸酐和四氢苯酐添加至水热反应釜中，维持水热反应温度为56℃热处理20min，90℃热处理30min，120℃热处理40min，138～152℃热处理45min，即得到改性聚甲基丙烯酸甲酯；所述的马来酸酐、邻苯二甲酸酐和四氢苯酐的目的为了提高聚甲基丙烯酸甲酯的化学活性。(4)、将环氧树脂E51、酚醛树脂BC-901A、石英和甲基咪唑按照质量份数比为100：12～17：18～25：1～3加入到反应釜中，搅拌速度为190r/min，维持体系温度45～53℃条件下反应27min，将反应釜温度降温至10℃后，将质量份数比为29～40的改性聚甲基丙烯酸甲酯添加至反应釜中，维持上述反应条件下继续反应17min，即得到改性环氧树脂；所述的环氧树脂E51和酚醛树脂BC-901A的目的为了提高聚氯乙烯材料的刚性和硬度。(5)、将改性环氧树脂和改性聚氯乙烯按照质量份数比为33：76～83加入到球磨机中，筒体转速为21r/min，筒体温度为-10～-5℃条件下球磨反应16min，将质量分数比为9～13的聚氨酯树脂添加至球磨机中，维持上述反应条件下继续球磨反应13min，将产物转移至平板硫化机中，在45℃热处理25min、80℃热处理30min、120～138℃热处理2h，即得到高硬度聚氯乙烯材料。该专利技术的有益效果在于：1、多亚甲基多苯基多异氰酸酯具有多官能团结构，能将乙二醇接枝在其分子结构中，提高高硬度聚氯乙烯材料的交联点及交联密度，提高高硬度聚氯乙烯材料的硬度；2、二氨基二苯基甲烷、间苯二胺和联苯胺通过水热反应，能接枝到聚氯乙烯分子结构表面，提高聚氯乙烯分子表面的化学活性，接枝到聚氯乙烯表面的胺基能与环氧树脂反应，提高聚氯乙烯材料的刚性和交联密度，制备的改性聚氯乙烯能提高材料的硬度；3、马来酸酐、邻苯二甲酸酐和四氢苯酐通过水热反应，能修饰聚甲基丙烯酸甲酯表面，提高聚甲基丙烯酸甲酯表面的化学活性，并参与环氧树脂固化反应，提高聚氯乙烯材料的刚性和交联密度，制备的改性聚甲基丙烯酸甲酯能提高材料的硬度；4、环氧树脂E51和酚醛树脂BC-901A具有优异的刚性，通过交联反应，能明显提高材料的刚性和硬度，制备的改性环氧树脂因其高交联能明显提高聚氯乙烯材料的硬度；5、在改性环氧树脂、改性聚氯乙烯和聚氨酯树脂协同作用下，赋予高硬度聚氯乙烯材料优异的硬度。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1一种高硬度聚氯乙烯材料，其制备方法包括以下步骤：(1)、称取30份乙二醇和0.5份二月桂酸二丁基锡加入到反应釜中，搅拌速度为140r/min，维持体系温度83℃条件下反应9min，将10份多亚甲基多苯基多异氰酸酯按照0.07份/min添加至反应釜中，维持上述反应条件下继续反应1.3h，得到聚氨酯树脂；(2)、称取9本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高硬度聚氯乙烯材料的制备方法，其特征在于：包括以下原料组分：改性环氧树脂、改性聚氯乙烯和聚氨酯树脂，所述的改性环氧树脂、改性聚氯乙烯和聚氨酯树脂的质量份数比为33：76～83：9～13，其中，所述的改性环氧树脂由环氧树脂E51、酚醛树脂BC‑901A、石英、甲基咪唑和改性聚甲基丙烯酸甲酯反应制得，所述的环氧树脂E51、酚醛树脂BC‑901A、石英、甲基咪唑和改性聚甲基丙烯酸甲酯的质量份数比为100：12～17：18～25：1～3：29～40，所述的改性聚甲基丙烯酸甲酯由聚甲基丙烯酸甲酯、马来酸酐、邻苯二甲酸酐、四氢苯酐和碳化硼反应制得，所述的聚甲基丙烯酸甲酯、马来酸酐、邻苯二甲酸酐、四氢苯酐和碳化硼的质量份数比为80：2～5：12～17：14～21：22～28，所述的改性聚氯乙烯由聚氯乙烯、二氨基二苯基甲烷、间苯二胺和联苯胺反应制得，所述的聚氯乙烯、二氨基二苯基甲烷、间苯二胺和联苯胺的质量份数比为90：8～17：2～5：7～15，所述的聚氨酯树脂由多亚甲基多苯基多异氰酸酯、乙二醇和二月桂酸二丁基锡反应制得，所述的多亚甲基多苯基多异氰酸酯、乙二醇和二月桂酸二丁基锡的质量份数比为10：27～33：0.4～1。...

【技术特征摘要】
1.一种高硬度聚氯乙烯材料的制备方法，其特征在于：包括以下原料组分：改性环氧树脂、改性聚氯乙烯和聚氨酯树脂，所述的改性环氧树脂、改性聚氯乙烯和聚氨酯树脂的质量份数比为33：76～83：9～13，其中，所述的改性环氧树脂由环氧树脂E51、酚醛树脂BC-901A、石英、甲基咪唑和改性聚甲基丙烯酸甲酯反应制得，所述的环氧树脂E51、酚醛树脂BC-901A、石英、甲基咪唑和改性聚甲基丙烯酸甲酯的质量份数比为100：12～17：18～25：1～3：29～40，所述的改性聚甲基丙烯酸甲酯由聚甲基丙烯酸甲酯、马来酸酐、邻苯二甲酸酐、四氢苯酐和碳化硼反应制得，所述的聚甲基丙烯酸甲酯、马来酸酐、邻苯二甲酸酐、四氢苯酐和碳化硼的质量份数比为80：2～5：12～17：14～21：22～28，所述的改性聚氯乙烯由聚氯乙烯、二氨基二苯基甲烷、间苯二胺和联苯胺反应制得，所述的聚氯乙烯、二氨基二苯基甲烷、间苯二胺和联苯胺的质量份数比为90：8～17：2～5：7～15，所述的聚氨酯树脂由多亚甲基多苯基多异氰酸酯、乙二醇和二月桂酸二丁基锡反应制得，所述的多亚甲基多苯基多异氰酸酯、乙二醇和二月桂酸二丁基锡的质量份数比为10：27～33：0.4～1。2.根据权利要求1所述一种高硬度聚氯乙烯材料的制备方法，其特征在于：所述的高硬度聚氯乙烯材料是由以下制备方法制得的：(1)、将乙二醇和二月桂酸二丁基锡按照质量份数比为27～33：0.4～1加入到反应釜中，搅拌速度为140r/min，维持体系温度81～87℃条件下反应9min，将质量份数比为10的多亚甲基多苯基多异氰酸酯按照0.07质量份/min添加至反应釜中，维持上述反应条件下继续反应1～2h，得到聚氨酯树脂；(2)、将聚氯乙烯、二氨基二苯基甲烷、间苯二胺和...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆叶锋，
申请(专利权)人：陆叶锋，
类型：发明
国别省市：浙江,33