一种节能环保的复合PVC材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种节能环保的复合PVC材料及其制备方法，属于复合材料技术领域。所述复合PVC材料包括如下重量份的组分：废旧PVC粉80~100份，氯化聚氯乙烯树脂CPVC 10~20份、PVC粉10~25份、废旧织物纤维粉10~30份、稀土铝酸酯3~7份、三羟甲基丙烷1~3份、重质碳酸钙20~35份、纳米粘土5~10份、硅烷偶联剂改性的纳米二氧化硅5~10份、甲基硫醇锡3~5份、月桂酸镧1~3份、聚乙烯蜡3~6份、硬脂酸钙2~5份、偶氮二甲酸胺4.4~7.3份和碳酸氢钠1.6~2.7份。本发明专利技术解决了PVC和植物纤维相容性差的问题，以废旧PVC和废旧织物纤维粉为主要原料，将废旧材料循环再利用，利于环保，节约能源。节约能源。

【技术实现步骤摘要】
一种节能环保的复合PVC材料及其制备方法


[0001]本专利技术属于复合材料
，具体涉及一种节能环保的复合PVC材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]聚氯乙烯(PVC)是五大通用塑料之一，具有优良的耐腐蚀性和力学性能。在PVC的生产过程中，必不可少的会有一些不合格的废弃料，将PVC废弃料直接进行焚烧处理会产生二噁英等有害气体。这不仅对环境造成破坏，而且造成了资源的浪费。
[0003]我国每年各类纤维及织物的消耗量超过千万吨，纺织厂的边角料及废旧服装的数量非常可观，大量完好的织物、服装以垃圾的形式存在于我们的地球。只有约5%得到循环再利用，其他都作为垃圾进行填埋，对土壤环境危害极大。对废旧PVC和废旧织物进行回收再利用，不仅可以解决环保问题，而且可以缓解资源紧缺的压力，具有重要的意义。
[0004]现有技术中有很多关于废旧PVC再利用的方案。如公开号为CN105754249A，专利技术名称为“一种轻质PVC发泡木塑复合材料及其制备方法”的专利公开了采用PVC树脂粉与废旧PVC回收骨料等原料经热混、冷混、挤出成型，制备得到轻质PVC发泡木塑复合材料。在该专利中，将废旧PVC作为润滑剂不仅降低成本，且具有节能环保的有点。公开号为CN105348670B，专利技术名称为“一种木塑复合材料及其制备方法”的专利利用农作物秸秆、废PVC塑料和赤泥作为复合材料的主要填料制备木塑复合板，制备得到的木塑复合材料具有高强度、高耐久性和良好的防水性。
[0005]但是现有技术中尚未出现将废旧PVC与废旧织物结合的工艺及相关产品。这是因为由于废旧织物密度较小、不易于分散，纤维极性较强。因此与PVC的相容性较差，随着废旧织物比例的增加，凝聚现象加剧，同时PVC的相对含量减少，承受力部分减少，复合材料的拉伸强度也就出现了降低，从而使复合材料的冲击韧性降低。
[0006]同时，PVC树脂是由氯乙烯单体经自由基引发聚合而成的，其分子结构对热极不稳定，易发生降解和交联反应，致使加工和使用困难，制品的颜色加深，力学性能下降。因此，在PVC加工过程中通常需要添加铅盐类热稳定剂。而铅盐类稳定剂，在使用过程中易在人体内富集造成重金属中毒，且使用后的废品分解后对环境仍然具有较大的污染。

技术实现思路

[0007]有鉴于此，本专利技术提供了一种节能环保的复合PVC材料，采用废旧PVC与废旧织物为原料，不仅解决了两者相容性差的问题，而且使制备得到的复合PVC材料韧性好、强度高，环保性能好，同时实现了废旧材料的循环再利用，节约了能源。
[0008]为了解决上述问题，本专利技术提供了以下技术方案：本专利技术提供了一种复合PVC材料，包括如下重量份的组分：废旧PVC粉80~100份，CPVC 10~20份、PVC粉10~25份、废旧织物纤维粉10~30份、稀土铝酸酯3~7份、三羟甲基丙烷1~3份、重质碳酸钙20~35份、纳米粘土5~10份、硅烷偶联剂改性的纳米二氧化硅5~10份、甲基
硫醇锡3~5份、月桂酸镧1~3份、聚乙烯蜡3~6份、硬脂酸钙2~5份、偶氮二甲酸胺4.4~7.3份和碳酸氢钠1.6~2.7份。
[0009]优选的，还包括3~6重量份的十六烷基三甲基溴化铵改性纳米蒙脱土或硅氧烷改性的聚磷酸铵。
[0010]优选的，所述废旧织物纤维粉采用如下步骤制备得到：1）将废旧织物依次经过清洗、干燥、粉碎，得到粉碎织物；2）将所述步骤1）的粉碎织物与高极性有机溶剂混合，在120~130℃条件下处理10~20 min，过滤，得到第一固体不溶物；所述高极性有机溶剂为N,N
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二甲基乙酰胺和二甲基亚砜的混合物；所述N,N
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二甲基乙酰胺和二甲基亚砜的摩尔比为1:1；3）将所述步骤2）的第一固体不溶物与质量分数为0.5~0.8%的硫酸水溶液混合，在105~115℃的条件下水解1.5~3 h，过滤，得到第二固体不溶物；4）将所述步骤3）的第二固体不溶物清洗，将清洗后的第二固体不溶物与质量分数为3%~5%的氢氧化钠水溶液混合，在40~50℃条件下水浴1.5~3 h，再依次进行过滤、清洗、干燥和过筛，得到废旧织物纤维粉。
[0011]优选的，所述步骤2）中粉碎织物与高极性有机溶剂的质量比为1:10~15。
[0012]优选的，所述步骤3）中第一固体不溶物与硫酸水溶液的质量比为1:10~15。
[0013]优选的，所述步骤4）中第二固体不溶物与氢氧化钠水溶液的质量比为1:10~15。
[0014]优选的，所述步骤1）中废旧织物为涤纶、棉、麻或蚕丝中的一种或几种。
[0015]本专利技术提供了一种上述方案所述的复合PVC材料的制备方法，包括如下步骤：（1）将废旧PVC粉、CPVP、PVC粉、废旧织物纤维粉、稀土铝酸酯和三羟甲基丙烷混合搅拌，得到第一混合物；（2）将所述步骤（1）的第一混合物与重质碳酸钙、纳米粘土、硅烷偶联剂改性的纳米二氧化硅、甲基硫醇锡、月桂酸镧、聚乙烯蜡、硬脂酸钙、偶氮二甲酸胺和碳酸氢钠混合搅拌，得到第二混合物；（3）将所述步骤（2）的第二混合物挤出成型，得到复合PVC材料。
[0016]优选的，所述步骤（1）中搅拌的转速为800~1500 r/min，搅拌的时间为5~15 min；所述步骤（2）中搅拌的转速为2500~3500 r/min，搅拌的时间为10~20 min。
[0017]优选的，所述步骤（3）中挤出成型时的挤出温度为140~180℃。
[0018]本专利技术提供了一种复合PVC材料，本专利技术提供的复合PVC材料以废旧PVC和废旧织物纤维粉为主要原料，将废旧材料循环再利用，利于环保，节约了能源。
[0019]同时，本专利技术的复合PVC材料中以甲基硫醇锡和月桂酸镧作为热稳定剂，替代传统的铅盐类热稳定剂，提高了PVC的环保性能。甲基硫醇锡和月桂酸镧两者可产生独特的协同效应，甲基硫醇锡能够较好地抑制月桂酸镧初期着色性，前期热稳定性差等缺陷，且与碳酸钙之间具有一定的偶联作用，促进PVC的塑化和提高PVC的热稳定性。同时添加聚乙烯（PE）蜡和硬质酸钙作为润滑剂，可以克服甲基硫醇锡润滑性差、加工时易粘附的缺点。采用乙烯基三乙氧基硅烷作为偶联剂，对废旧PVC和废旧的织物纤维粉进行改性，促进两者的相容性，添加纳米耐冲击改性剂纳米粘土和硅烷偶联剂改性的纳米二氧化硅，提高复合PVC材料的韧性。
具体实施方式
[0020]本专利技术提供了一种节能环保的复合PVC材料，包括如下重量份的组分：废旧PVC粉80~100份，CPVC 10~20份、PVC粉10~25份、废旧织物纤维粉10~30份、稀土铝酸酯3~7份、三羟甲基丙烷1~3份、重质碳酸钙20~35份、纳米粘土5~10份、硅烷偶联剂改性的纳米二氧化硅5~10份、甲基硫醇锡3~5份、月桂酸镧1~3份、聚乙烯蜡3~6份、硬脂酸钙2~5份、偶氮二甲酸胺4.4~7.3份和碳酸氢钠1.6~2.7份。
[0021]本专利技术提供的复合PVC材料包括废旧PVC粉。按重量份计，包括80~100份，优选本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种节能环保的复合PVC材料，其特征在于，包括如下重量份的组分：废旧PVC粉80~100份，氯化聚氯乙烯树脂CPVC 10~20份、PVC粉10~25份、废旧织物纤维粉10~30份、稀土铝酸酯3~7份、三羟甲基丙烷1~3份、重质碳酸钙20~35份、纳米粘土5~10份、硅烷偶联剂改性的纳米二氧化硅5~10份、甲基硫醇锡3~5份、月桂酸镧1~3份、聚乙烯蜡3~6份、硬脂酸钙2~5份、偶氮二甲酸胺4.4~7.3份和碳酸氢钠1.6~2.7份。2.根据权利要求1所述的复合PVC材料，其特征在于，还包括3~6重量份的十六烷基三甲基溴化铵改性纳米蒙脱土或硅氧烷改性的聚磷酸铵。3.根据权利要求1或2所述的复合PVC材料，其特征在于，所述废旧织物纤维粉采用如下步骤制备得到：1）将废旧织物依次经过清洗、干燥、粉碎，得到粉碎织物；2）将所述步骤1）的粉碎织物与高极性有机溶剂混合，在120~130℃条件下处理10~20 min，过滤，得到第一固体不溶物；所述高极性有机溶剂为N,N
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二甲基乙酰胺和二甲基亚砜的混合物；所述N,N
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二甲基乙酰胺和二甲基亚砜的摩尔比为1:1；3）将所述步骤2）的第一固体不溶物与质量分数为0.5~0.8%的硫酸水溶液混合，在105~115℃的条件下水解1.5~3 h，过滤，得到第二固体不溶物；4）将所述步骤3）的第二固体不溶物清洗，将清洗后的第二固体不溶物与质量分数为3%~5%的氢氧化钠水溶液混合，在40~50℃条件下水浴...

【专利技术属性】
技术研发人员：傅海燕，
申请(专利权)人：傅海燕，
类型：发明
国别省市：