一种疏水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疏水聚氯乙烯材料，包括以下原料组分：改性聚氯乙烯、改性聚氯乙烯糊树脂、改性聚三氟氯乙烯和氧化锌/三氧化二铝/二氧化硅，改性聚氯乙烯由聚氯乙烯、纳米纤维素、羧基硅油和羟基硅油反应制得，改性聚氯乙烯糊树脂由聚氯乙烯糊树脂、信越KF‑880改性有机硅油、信越X‑22‑3939A改性有机硅油和顺丁烯二酸酐反应制得，改性聚三氟氯乙烯由聚三氟氯乙烯、聚氯乙烯糊树脂、辛二胺和琥珀酸酐反应制得，氧化锌/三氧化二铝/二氧化硅由氯化锌、氯化铝、硅酸钠、水、丙烯酰胺、N,N‑亚甲基双丙烯酰胺、2‑丙烯酰胺‑2‑甲基丙磺酸和过硫酸铵反应制得。该发明专利技术具有优异的疏水性能。

【技术实现步骤摘要】
一种疏水聚氯乙烯材料及其制备方法
该专利技术涉及一种疏水聚氯乙烯材料及其制备方法。
技术介绍
聚氯乙烯由氯乙烯单体通过自由基聚合反应形成的合成塑料树脂。聚氯乙烯由于其特殊的分子结构特性而具有优异的阻燃性能、耐磨性能、耐腐蚀性、介电性能、密封性等优势。聚氯乙烯被广泛应用于阻燃塑料薄膜、电线电缆管线、一次性塑料包装塑料制品、排水管道、塑料玩具、购物包装袋、手套、保鲜膜、人造革等领域。目前，聚氯乙烯材料在疏水性能需要进一步提升。该专利技术采用改性聚氯乙烯、改性聚氯乙烯糊树脂、改性聚三氟氯乙烯和氧化锌/三氧化二铝/二氧化硅制备了疏水聚氯乙烯材料，该方法制备的疏水聚氯乙烯材料具有优异的疏水性能。
技术实现思路
该专利技术的目的在于提供一种疏水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疏水性能。为了实现上述目的，该专利技术的技术方案如下。一种疏水聚氯乙烯材料及其制备方法，具体包括以下步骤：(1)、将氯化锌、氯化铝、硅酸钠、水、丙烯酰胺、N,N-亚甲基双丙烯酰胺、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸和过硫酸铵按照质量份数比为8：16～25：34～45：25～37：12～17：0.08～0.3：1～4：0.3～1加入到反应釜中，搅拌速度为150r/min，维持体系温度35℃条件下反应45min，将产物转移至水热反应釜中，维持水热反应温度为36℃水热反应40min，将水热反应釜温度升温至45℃水热反应30min，将水热反应釜温度升温至60℃水热反应40min，将水热反应釜温度升温至80℃水热反应50min，将水热反应釜温度升温至100℃水热反应2h，将产物转移至马弗炉中，200℃热处理1h，300℃热处理1h，400℃热处理2h，500℃热处理2h，600℃热处理3h，产物经研磨、500mL水洗涤2次、500mL乙醇洗涤3次，干燥，得到氧化锌/三氧化二铝/二氧化硅；(2)、将聚三氟氯乙烯、聚氯乙烯糊树脂和辛二胺按照质量份数比为30：8～15：23～29添加至水热反应釜中，维持体系水热反应温度122～139℃条件下水热反应0.5～2h，产物经1L水超声洗涤3次、1L乙醇超声洗涤3次，干燥，将产物和质量份数比为16～23的琥珀酸酐添加至水热反应釜中，维持体系水热反应温度119～130℃条件下水热反应30min，得到改性聚三氟氯乙烯；(3)、将聚氯乙烯糊树脂、信越KF-880改性有机硅油和信越X-22-3939A改性有机硅油按照质量份数比为61：19～26：17～30加入到水热反应釜中，维持体系水热反应温度139～160℃条件下水热反应0.5～4h，产物经500mL乙醚洗涤3次、500mL洗涤2次，干燥，将产物和质量份数比为12～20的顺丁烯二酸酐添加至水热反应釜中，维持体系水热反应温度128～146℃条件下水热反应19～34min，即得到改性聚氯乙烯糊树脂；(4)、将纳米纤维素、羧基硅油和羟基硅油按照质量份数比为18～30：21～27：9～16加入到水热反应釜中，维持体系水热反应温度165～180℃条件下水热反应0.5～3h，产物经500mL乙醚洗涤3次、500mL洗涤2次，干燥，将产物和质量份数比为90的聚氯乙烯添加至高速混合机中，用高速混合机在温度168～173℃混合反应1～4min，用挤出机在温度170～175℃挤出造粒，即得到改性聚氯乙烯；(5)、将改性聚氯乙烯、改性聚氯乙烯糊树脂、改性聚三氟氯乙烯和氧化锌/三氧化二铝/二氧化硅按照质量份数比为82：27～35：22～34：16～25加入到高速混合机中，用高速混合机在温度170～176℃混合反应1～5min，用挤出机在温度173～178℃挤出造粒，即得到疏水聚氯乙烯材料。该专利技术所述的疏水聚氯乙烯材料的制备方法，包括下列步骤：(1)、将氯化锌、氯化铝、硅酸钠、水、丙烯酰胺、N,N-亚甲基双丙烯酰胺、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸和过硫酸铵按照质量份数比为8：16～25：34～45：25～37：12～17：0.08～0.3：1～4：0.3～1加入到反应釜中，搅拌速度为150r/min，维持体系温度35℃条件下反应45min，将产物转移至水热反应釜中，维持水热反应温度为36℃水热反应40min，将水热反应釜温度升温至45℃水热反应30min，将水热反应釜温度升温至60℃水热反应40min，将水热反应釜温度升温至80℃水热反应50min，将水热反应釜温度升温至100℃水热反应2h，将产物转移至马弗炉中，200℃热处理1h，300℃热处理1h，400℃热处理2h，500℃热处理2h，600℃热处理3h，产物经研磨、500mL水洗涤2次、500mL乙醇洗涤3次，干燥，得到氧化锌/三氧化二铝/二氧化硅；所述的丙烯酰胺、N,N-亚甲基双丙烯酰胺和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸的目的为了提高物料的分散性。(2)、将聚三氟氯乙烯、聚氯乙烯糊树脂和辛二胺按照质量份数比为30：8～15：23～29添加至水热反应釜中，维持体系水热反应温度122～139℃条件下水热反应0.5～2h，产物经1L水超声洗涤3次、1L乙醇超声洗涤3次，干燥，将产物和质量份数比为16～23的琥珀酸酐添加至水热反应釜中，维持体系水热反应温度119～130℃条件下水热反应30min，得到改性聚三氟氯乙烯；所述的聚三氟氯乙烯的目的为了改善聚三氟氯乙烯与聚氯乙烯的相容性。(3)、将聚氯乙烯糊树脂、信越KF-880改性有机硅油和信越X-22-3939A改性有机硅油按照质量份数比为61：19～26：17～30加入到水热反应釜中，维持体系水热反应温度139～160℃条件下水热反应0.5～4h，产物经500mL乙醚洗涤3次、500mL洗涤2次，干燥，将产物和质量份数比为12～20的顺丁烯二酸酐添加至水热反应釜中，维持体系水热反应温度128～146℃条件下水热反应19～34min，即得到改性聚氯乙烯糊树脂；所述的信越KF-880改性有机硅油和信越X-22-3939A改性有机硅油的目的为了改善聚氯乙烯糊树脂的疏水性能。(4)、将纳米纤维素、羧基硅油和羟基硅油按照质量份数比为18～30：21～27：9～16加入到水热反应釜中，维持体系水热反应温度165～180℃条件下水热反应0.5～3h，产物经500mL乙醚洗涤3次、500mL洗涤2次，干燥，将产物和质量份数比为90的聚氯乙烯添加至高速混合机中，用高速混合机在温度168～173℃混合反应1～4min，用挤出机在温度170～175℃挤出造粒，即得到改性聚氯乙烯；所述的纳米纤维素的目的为了改善羧基硅油和羟基硅油在聚氯乙烯中的分散性。(5)、将改性聚氯乙烯、改性聚氯乙烯糊树脂、改性聚三氟氯乙烯和氧化锌/三氧化二铝/二氧化硅按照质量份数比为82：27～35：22～34：16～25加入到高速混合机中，用高速混合机在温度170～176℃混合反应1～5min，用挤出机在温度173～178℃挤出造粒，即得到疏水聚氯乙烯材料。该专利技术的有益效果在于：1、丙烯酰胺、N,N-亚甲基双丙烯酰胺和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸经热聚合，形成三维网络结构，将原料吸附在三维网络表面；在加热条件下，硅酸钠水解形成的碱性环境会促进氯化锌和氯化铝的水解，经高温去除模板处理后，形成氧化锌/三氧化二铝/二氧化硅本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种疏水聚氯乙烯材料的制备方法，其特征在于：包括以下原料组分：改性聚氯乙烯、改性聚氯乙烯糊树脂、改性聚三氟氯乙烯和氧化锌/三氧化二铝/二氧化硅，所述的改性聚氯乙烯、改性聚氯乙烯糊树脂、改性聚三氟氯乙烯和氧化锌/三氧化二铝/二氧化硅的质量份数比为82：27～35：22～34：16～25，其中，所述的改性聚氯乙烯由聚氯乙烯、纳米纤维素、羧基硅油和羟基硅油反应制得，所述的聚氯乙烯、纳米纤维素、羧基硅油和羟基硅油的质量份数比为90：18～30：21～27：9～16，所述的改性聚氯乙烯糊树脂由聚氯乙烯糊树脂、信越KF‑880改性有机硅油、信越X‑22‑3939A改性有机硅油和顺丁烯二酸酐反应制得，所述的聚氯乙烯糊树脂、信越KF‑880改性有机硅油、信越X‑22‑3939A改性有机硅油和顺丁烯二酸酐的质量份数比为61：19～26：17～30：12～20，所述的改性聚三氟氯乙烯由聚三氟氯乙烯、聚氯乙烯糊树脂、辛二胺和琥珀酸酐反应制得，所述的聚三氟氯乙烯、聚氯乙烯糊树脂、辛二胺和琥珀酸酐的质量份数比为30：8～15：23～29：16～23，所述的氧化锌/三氧化二铝/二氧化硅由氯化锌、氯化铝、硅酸钠、水、丙烯酰胺、N,N‑亚甲基双丙烯酰胺、2‑丙烯酰胺‑2‑甲基丙磺酸和过硫酸铵反应制得，所述的氯化锌、氯化铝、硅酸钠、水、丙烯酰胺、N,N‑亚甲基双丙烯酰胺、2‑丙烯酰胺‑2‑甲基丙磺酸和过硫酸铵的质量份数比为8：16～25：34～45：25～37：12～17：0.08～0.3：1～4：0.3～1。...

【技术特征摘要】
1.一种疏水聚氯乙烯材料的制备方法，其特征在于：包括以下原料组分：改性聚氯乙烯、改性聚氯乙烯糊树脂、改性聚三氟氯乙烯和氧化锌/三氧化二铝/二氧化硅，所述的改性聚氯乙烯、改性聚氯乙烯糊树脂、改性聚三氟氯乙烯和氧化锌/三氧化二铝/二氧化硅的质量份数比为82：27～35：22～34：16～25，其中，所述的改性聚氯乙烯由聚氯乙烯、纳米纤维素、羧基硅油和羟基硅油反应制得，所述的聚氯乙烯、纳米纤维素、羧基硅油和羟基硅油的质量份数比为90：18～30：21～27：9～16，所述的改性聚氯乙烯糊树脂由聚氯乙烯糊树脂、信越KF-880改性有机硅油、信越X-22-3939A改性有机硅油和顺丁烯二酸酐反应制得，所述的聚氯乙烯糊树脂、信越KF-880改性有机硅油、信越X-22-3939A改性有机硅油和顺丁烯二酸酐的质量份数比为61：19～26：17～30：12～20，所述的改性聚三氟氯乙烯由聚三氟氯乙烯、聚氯乙烯糊树脂、辛二胺和琥珀酸酐反应制得，所述的聚三氟氯乙烯、聚氯乙烯糊树脂、辛二胺和琥珀酸酐的质量份数比为30：8～15：23～29：16～23，所述的氧化锌/三氧化二铝/二氧化硅由氯化锌、氯化铝、硅酸钠、水、丙烯酰胺、N,N-亚甲基双丙烯酰胺、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸和过硫酸铵反应制得，所述的氯化锌、氯化铝、硅酸钠、水、丙烯酰胺、N,N-亚甲基双丙烯酰胺、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸和过硫酸铵的质量份数比为8：16～25：34～45：25～37：12～17：0.08～0.3：1～4：0.3～1。2.根据权利要求1所述一种疏水聚氯乙烯材料的制备方法，其特征在于：所述的疏水聚氯乙烯材料是由以下制备方法制得的：(1)、将氯化锌、氯化铝、硅酸钠、水、丙烯酰胺、N,N-亚甲基双丙烯酰胺、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸和过硫酸铵按照质量份数比为8：16～25：34～45：25～37：12～17：0.08～0.3：1～4：0.3～1加入到反应釜中，搅拌速度为150r/min，维持体系温度35℃条件下反应45min，将产物转移至水热反应釜中，维持水热反应温度为36℃水热反应40min，将水热反应釜温度升温至45℃水热反应30min，将水热反...

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