CN103910952A - 一种高性能pvc合金及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种高性能PVC合金及其制备方法，其由下述质量份的组分制成：PVC65份-85份，核壳Si橡胶/PMMA粒子25份-35份，助剂0.3份-0.7份，本发明还提供了该合金的制备方法。本发明通过添加核壳Si橡胶/PMMA粒子，大大改善了PVC合金材料的物理性能，从而扩展了PVC材料的应用领域。因此，本发明具有重要的研究意义和应用价值。
Description
技术领域
本发明涉及高分子技术领域，具体涉及一种高性能PVC合金及其制备方法。
背景技术
聚氯乙烯（PVC）作为一种用途广泛的工程塑料，由于其廉价的市场价格广泛应用于各个领域。由于其具有优异的难燃性、耐磨性、抗化学腐蚀性、制品透明性、电绝缘性及比较容易加工等特点，在工业、建筑、农业、日常生活、包装、电力、公用事业等领域大量使用。
但是由于自身分子链极性单元的影响，使得PVC的物理性能比较差。本文采用核壳硅（Si）橡胶/聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）粒子做改性剂，很好的解决了这个难题。这可能是因为在PVC中引入核壳Si橡胶/PMMA粒子，使其受到外力作用时产生空穴，进而引发大量银纹的生成。通过本发明制得的PVC合金，提升了材料的物理性能，这样大大拓展了PVC合金的应用领域，具有重要的研究意义和应用价值。
发明内容
本发明的目的在于提供了一种高性能PVC合金及其制备方法，该复合材料的制备方法简单易行，使得制得的复合材料具有更好的物理性能。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种高性能PVC合金，由下述组分按重量份制备而成：
PVC 65份-85份
核壳Si橡胶/PMMA粒子 25份-35份
助剂 0.3份-0.7份
所述的核壳Si橡胶/PMMA粒子为采用下述方法制备得到：将乳化剂十二烷基苯磺酸钠、水、八甲基环四硅氧烷和四乙氧基硅烷按重量比1:1：1:1在10000r/min的高剪切乳化机预乳化5-10min，然后转入四口烧瓶，加入硫酸计时反应6-8h，加入甲基丙烯酸-3-（三甲氧基硅基）丙酯反应1-3h，再使用碳酸氢钠（NaHCO3）中和至中性；升温至60-80℃ ，然后加入甲基丙烯酸甲酯反应1-3h，就制得核壳Si橡胶/PMMA乳液。最后使用硫酸铝溶液破乳，洗涤干燥，就得到核壳Si橡胶/PMMA粒子。
所述的助剂为硬脂酸与二盐基亚磷酸铅按重量比1:1比例复配。
本发明的另一个目的是提供一种高性能PVC合金的制备方法，包括以下步骤：
（1）按配比将PVC、核壳Si橡胶/PMMA粒子、助剂一起置于开炼机上混炼均匀；
（2）将经（1）混炼的胶体放置20h-24h后，于平板硫化机上进行硫化，其硫化的条件为180℃×16h。
进一步，所述开炼机的温度为170℃-200℃。
本发明具有以下有益效果：
1.PMMA作为核壳型Si橡胶/PMMA粒子的壳层，消除了Si橡胶同PVC界面相容性差带来的缺陷，有利于PVC材料物理性能的提高。
2.共混改性PVC体系中，Si橡胶粒子为分散相，PVC树脂为连续相，体系呈“海岛结构”，使其受到外力作用时产生空穴，进而引发大量银纹的生成，从而提高材料的物理性能。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例1
1）、将乳化剂十二烷基苯磺酸钠、水、八甲基环四硅氧烷和四乙氧基硅烷按重量比1:1：1:1在10000r/min的高剪切乳化机预乳化5min，然后转入四口烧瓶，加入硫酸计时反应8h，加入甲基丙烯酸-3-（三甲氧基硅基）丙酯反应1h，再使用NaHCO3中和至中性；升温至80℃ ，然后加入甲基丙烯酸甲酯反应1h，就制得核壳Si橡胶/PMMA乳液。最后使用硫酸铝溶液破乳，洗涤干燥，就得到核壳Si橡胶/PMMA粒子。
2）、取65份PVC，25份核壳Si橡胶/PMMA粒子，0.15份硬脂酸，0.15份二盐基亚磷酸铅一起置于开炼机混炼均匀，开炼机的温度为220℃，然后将混炼的胶体放置20h，在平板硫化机进行硫化，其硫化条件是180℃×16h。
实施例2
1）、将乳化剂十二烷基苯磺酸钠、水、八甲基环四硅氧烷和四乙氧基硅烷按重量比1:1：1:1在10000r/min的高剪切乳化机预乳化10min，然后转入四口烧瓶，加入硫酸计时反应6h，加入甲基丙烯酸-3-（三甲氧基硅基）丙酯反应3h，再使用NaHCO3中和至中性；升温至60℃ ，然后加入甲基丙烯酸甲酯反应3h，就制得核壳Si橡胶/PMMA乳液。最后使用硫酸铝溶液破乳，洗涤干燥，就得到核壳Si橡胶/PMMA粒子。
2）、取85份PVC，35份核壳Si橡胶/PMMA粒子，0.35份硬脂酸，0.35份二盐基亚磷酸铅一起置于开炼机混炼均匀，开炼机的温度为170℃，然后将混炼的胶体放置22h，在平板硫化机进行硫化，其硫化条件是180℃×16h。
实施例3
1）、将乳化剂十二烷基苯磺酸钠、水、八甲基环四硅氧烷和四乙氧基硅烷按重量比1:1：1:1在10000r/min的高剪切乳化机预乳化7min，然后转入四口烧瓶，加入硫酸计时反应7h，加入甲基丙烯酸-3-（三甲氧基硅基）丙酯反应2h，再使用NaHCO3中和至中性；升温至70℃ ，然后加入甲基丙烯酸甲酯反应2h，就制得核壳Si橡胶/PMMA乳液。最后使用硫酸铝溶液破乳，洗涤干燥，就得到核壳Si橡胶/PMMA粒子。
2）、取75份PVC，30份核壳Si橡胶/PMMA粒子，0.25份硬脂酸，0.25份二盐基亚磷酸铅一起置于开炼机混炼均匀，开炼机的温度为195℃，然后将混炼的胶体放置24h，在平板硫化机进行硫化，其硫化条件是180℃×16h。
实施例4
1）、将乳化剂十二烷基苯磺酸钠、水、八甲基环四硅氧烷和四乙氧基硅烷按重量比1:1：1:1在10000r/min的高剪切乳化机预乳化8min，然后转入四口烧瓶，加入硫酸计时反应6h，加入甲基丙烯酸-3-（三甲氧基硅基）丙酯反应3h，再使用NaHCO3中和至中性；升温至70℃ ，然后加入甲基丙烯酸甲酯反应3h，就制得核壳Si橡胶/PMMA乳液。最后使用硫酸铝溶液破乳，洗涤干燥，就得到核壳Si橡胶/PMMA粒子。
2）、取70份PVC，35份核壳Si橡胶/PMMA粒子，0.3份硬脂酸，0.3份二盐基亚磷酸铅一起置于开炼机混炼均匀，开炼机的温度为195℃，然后将混炼的胶体放置24h，在平板硫化机进行硫化，其硫化条件是180℃×16h。
实施例5
1）、将乳化剂十二烷基苯磺酸钠、水、八甲基环四硅氧烷和四乙氧基硅烷按重量比1:1：1:1在10000r/min的高剪切乳化机预乳化6min，然后转入四口烧瓶，加入硫酸计时反应8h，加入甲基丙烯酸-3-（三甲氧基硅基）丙酯反应2h，再使用NaHCO3中和至中性；升温至70℃ ，然后加入甲基丙烯酸甲酯反应3h，就制得核壳Si橡胶/PMMA乳液。最后使用硫酸铝溶液破乳，洗涤干燥，就得到核壳Si橡胶/PMMA粒子。
2）、取80份PVC，30份核壳Si橡胶/PMMA粒子，0.2份硬脂酸，0.2份二盐基亚磷酸铅一起置于开炼机混炼均匀，开炼机的温度为195℃，然后将混炼的胶体放置24h，在平板硫化机进行硫化，其硫化条件是180℃×16h。
将实施例1-5与纯PVC材料（上氯申峰 R04-4）裁剪成标准样条，分别按GB/T1040、GB/T9341和GB/T1843标准再测试其拉伸强度、弯曲强度、冲击强度。
。
从上表数据可以发现，本专利合成的PVC合金的拉伸强度、弯曲强度、悬臂梁缺口冲击强度均优于现有产品PVC。这说明通过本发明制得的PVC合金已经具有实际中的应用价值，本发明具有重要的研究意义和应用价值。
Claims (5)
1.一种高性能PVC合金，其特征在于：由下述组分按重量份制备而成：
PVC 65份-85份
核壳硅橡胶/聚甲基丙烯酸甲酯粒子 25份-35份
助剂 0.3份-0.7份。
2.根据权利要求1所述的一种高性能PVC合金，其特征在于：所述核壳硅橡胶/聚甲基丙烯酸甲酯粒子为采用下述方法制备得到：将乳化剂十二烷基苯磺酸钠、水、八甲基环四硅氧烷和四乙氧基硅烷按重量比1:1：1:1在10000r/min的高剪切乳化机预乳化5-10min，然后转入四口烧瓶，加入硫酸计时反应6-8h，加入甲基丙烯酸-3-（三甲氧基硅基）丙酯反应1-3h，再使用碳酸氢钠中和至中性；升温至60-80℃ ，然后加入甲基丙烯酸甲酯反应1-3h，就制得核壳Si橡胶/PMMA乳液；最后使用硫酸铝溶液破乳，洗涤干燥，就得到核壳Si橡胶/PMMA粒子。
3.根据权利要求1所述的一种高性能PVC合金，其特征在于：所述的助剂为硬脂酸与二盐基亚磷酸铅按重量比1:1复配。
4.权利要求1-3任一项所述的一种高性能PVC合金的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
（1）按配比将PVC、核壳硅橡胶/聚甲基丙烯酸甲酯粒子、助剂一起置于开炼机上混炼均匀；
（2）将经（1）混炼的胶体放置20h-24h后，于平板硫化机上进行硫化，其硫化的条件为180℃×16h。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述开炼机的温度为170℃-200℃。
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| CN102532554A (zh) * | 2011-12-30 | 2012-07-04 | 山东省产品质量监督检验研究院 | 一种有机硅改性丙烯酸酯核壳材料的制备方法 |
| CN102977561A (zh) * | 2012-12-13 | 2013-03-20 | 东莞市信诺橡塑工业有限公司 | 一种增韧聚对苯二甲酸丙二醇酯合金及其制备方法 |
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Non-Patent Citations (1)
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