一种聚氯乙烯用功能材料的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种聚氯乙烯用功能材料的制备方法，具体步骤：S1:在搅拌机中加入硅铝炭黑、表面改性剂的乙醇溶液，在110

【技术实现步骤摘要】
一种聚氯乙烯用功能材料的制备方法


[0001]本专利技术属于塑料加工领域，特别涉及一种聚氯乙烯用功能材料的制备方法。

技术介绍

[0002]对于塑料工业来说，传统意义上填料是提高硬度、刚性，但是往往是以降低韧性为代价。聚氯乙烯(PVC)是众所周知的应用广泛、产量巨大的通用塑料品种之一。如何使用功能性填料，既能达到降低成本的目的，又能提高产品质量。
[0003]硅铝炭黑（SAC）是一种原料资源丰富、生产工艺简单、价格便宜且性能优良的新材料。它有4个基本特点：（1）密度比一般无机填料小（2.23g/cm3）；（2）吸油值低（0.4ml/g）；（3）与高分子化合物相容性好；（4）偏碱性（pH值7.5
‑
10）广泛用于橡胶、涂料、塑料和建筑防水材料等工业领域。

技术实现思路

[0004]为解决现有技术中的不足，本专利技术提供一种聚氯乙烯用功能材料的制备方法，制备得到的功能材料与PVC树脂具有良好的相容性，同时提高了PVC树脂的抗冲击性能和耐热性能，减少了PVC树脂的用量，降低了生产成本。
[0005]本专利技术中主要采用的技术方案为：一种聚氯乙烯用功能材料的制备方法，具体步骤如下：S1:在高速搅拌机中加入一定量的硅铝炭黑、表面改性剂的乙醇溶液，在温度110
‑
130℃条件下，以800
‑
1200r/min的速度混合搅拌20
‑
30min进行表面改性；S2:将温度降低至常温后，过滤水洗，经真空干燥粉碎得到改性硅铝炭黑颗粒；S3:在40℃下将S2得到的改性硅铝炭黑颗粒、丙烯酸丁酯和交联剂按比例加入到25%的复合乳化剂溶液中，随后加入甲基丙烯酸甲酯和引发剂，升温至60
‑
70℃，以150
‑
200r/min的搅拌速率分散均匀后，降温至40℃，加入饱和盐水溶液破乳，过滤洗涤，然后在60℃烘箱中真空干燥24h，粉碎过筛，得到塑料加工用填料。
[0006]优选地，所述表面改性剂为十二烷基苯磺酸钠、硬脂酸钠或者硅烷偶联剂KH
‑
570。
[0007]优选地，所述表面改性剂的用量为硅铝炭黑质量的0.5%
‑
2%。
[0008]优选地，所述硅铝炭黑为400目硅铝炭黑。
[0009]优选地，所述复合乳化剂溶液的复合乳化剂采用椰油醇硫酸钠与OP10复配得到，且椰油醇硫酸钠与OP10的质量比为3:2，且复合乳化剂的用量为改性硅铝炭黑质量的2%
‑
8%。
[0010]优选地，所述S3中所述改性硅铝炭黑颗粒和甲基丙烯酸甲酯的用量的质量比为：1:3
‑
3:2。
[0011]优选地，所述交联剂为二乙烯苯，且添加交联剂的摩尔分数为甲基丙烯酸甲酯的1%
‑
3%。
[0012]优选地，所述丙烯酸丁酯与甲基丙烯酸甲酯的质量比为1
‑
2:1。
[0013]优选地，所述引发剂为过硫酸铵、过硫酸钠或过硫酸钾中的一种或多种，所述引发剂用量的摩尔分数为甲基丙烯酸甲酯的0.2%
‑
1%。
[0014]有益效果：本专利技术提供一种聚氯乙烯用功能材料的制备方法，具有如下优点：（1）硅铝炭黑表面经改性处理后可与高分子有机包覆剂形成有效连接，提高了硅铝炭黑的表面包覆效果；（2）制备得到的功能材料按一定比例与PVC树脂混合后，经混炼使得二元体系出现一种呈蜂窝状的互相贯穿网络的相态结构关系，包覆在硅铝炭表面的包覆剂使得该材料与PVC树脂具有良好的相容性，同时进一步提高了制品的韧性；（3）功能材料内部的硅铝炭黑粒子作为受力支点产生增韧现象，符合无机刚性粒子增韧理论，提高了PVC树脂的抗冲击能力，同时可减少PVC树脂的用量，降低生产成本。
具体实施方式
[0015]为了使本
的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
[0016]实施例1改性硅铝炭黑的原料配方：400目硅铝炭黑、表面活性剂（硬脂酸钠，用量为硅铝炭黑质量的0.5%）。
[0017]改性硅铝炭黑颗粒的制备方法：在高速搅拌机中加入一定量的硅铝炭黑和表面改性剂的乙醇溶液，在温度120℃条件下，1000r/min的速度混合搅拌20
‑
30min进行表面改性，随后将温度降低至常温后，过滤水洗，经真空干燥粉碎得到改性硅铝炭黑颗粒。
[0018]塑料加工用功能材料的原料配方：改性硅铝炭黑、丙烯酸丁酯、交联剂（二乙烯苯1%）、25%复合乳化剂溶液、甲基丙烯酸甲酯单体、引发剂（过硫酸铵0.2%），改性硅铝炭黑颗粒和甲基丙烯酸甲酯的用量的质量比为1:3，丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸甲酯的质量比为2:1，复合乳化剂的用量为改性硅铝炭黑质量的5%。
[0019]塑料加工用功能材料的制备方法：在40℃下改性硅铝炭黑颗粒、丙烯酸丁酯和交联剂按比例加入到25%的复合乳化剂溶液中，随后加入甲基丙烯酸甲酯和引发剂，升温至65℃，以200r/min的搅拌速率分散均匀后，降温至40℃，加入饱和盐水溶液破乳，过滤洗涤，然后在60℃烘箱中真空干燥24h，粉碎过筛，得到塑料加工用填料。
[0020]其中，复合乳化剂采用椰油醇硫酸钠与OP10复配得到，且椰油醇硫酸钠与OP10的质量比为3:2。
[0021]实施例2实施例2与实施例1的区别在于：改性硅铝炭黑的原料配方：400目硅铝炭黑、表面活性剂（硅烷偶联剂KH
‑
570，用量为硅铝炭黑质量的0.5%）。
[0022]塑料加工用功能材料的原料配方：改性硅铝炭黑、丙烯酸丁酯、交联剂（二乙烯苯1%）、25%复合乳化剂溶液、甲基丙烯酸甲酯单体、引发剂（过硫酸铵0.2%），改性硅铝炭黑颗粒和甲基丙烯酸甲酯的用量的质量比为1:3，丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸甲酯的质量比为2:
1，复合乳化剂的用量为改性硅铝炭黑质量的5%。
[0023]实施例3实施例3与实施例1的区别在于：改性硅铝炭黑的原料配方：400目硅铝炭黑、表面活性剂（硅烷偶联剂KH
‑
570，用量为硅铝炭黑质量的0.5%）。
[0024]塑料加工用功能材料的原料配方：改性硅铝炭黑、丙烯酸丁酯、交联剂（二乙烯苯1.5%）、25%复合乳化剂溶液、甲基丙烯酸甲酯单体、引发剂（过硫酸铵0.5%），改性硅铝炭黑颗粒和甲基丙烯酸甲酯的用量的质量比为1.5:1，复合乳化剂的用量为改性硅铝炭黑质量的5%。
[0025]将实施例1、2、3制得的塑料加工用功能材料和普通的400目硅铝炭黑分别根据表1所示的配方制备试验样品，分别得到试样1、试样2、试样3和试样4。
[0026]表1：混炼配方中各组分的添加量性能测试（1）机械性能本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚氯乙烯用功能材料的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：S1:在高速搅拌机中加入一定量的硅铝炭黑、表面改性剂的乙醇溶液，在温度110
‑
130℃条件下，以800
‑
1200r/min的速度混合搅拌20
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30min进行表面改性；S2:将温度降低至常温后，过滤水洗，经真空干燥粉碎得到改性硅铝炭黑颗粒；S3:在40℃下将S2得到的改性硅铝炭黑颗粒、丙烯酸丁酯和交联剂按比例加入到25%的复合乳化剂溶液中，随后加入甲基丙烯酸甲酯和引发剂，升温至60
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70℃，以150
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200r/min的搅拌速率分散均匀后，降温至40℃，加入饱和盐水溶液破乳，过滤洗涤，然后在60℃烘箱中真空干燥24h，粉碎过筛，得到塑料加工用填料。2.根据权利要求1所述的聚氯乙烯用功能材料的制备方法，其特征在于，所述表面改性剂为十二烷基苯磺酸钠、硬脂酸钠或者硅烷偶联剂KH
‑
570。3.根据权利要求1所述的聚氯乙烯用功能材料的制备方法，其特征在于，所述表面改性剂的用量为硅铝炭黑质量的0.5%
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2%...

【专利技术属性】
技术研发人员：张莉娜，蒋丽，方春平，
申请(专利权)人：常州市五洲环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：