CN104277372A - 一种除臭改性pvc材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种除臭改性PVC材料及其制备方法，PVC材料以重量组分计包括：PVC80-100份，硫酸亚铁0.6-2份，柠檬酸1-4份，碳酸氢钠2-6份，2-戊基-3-氧代环戊基乙酸乙酯0.5-1份，抗氧剂0.5-1份，填料2-8份，焦亚硫酸钠1-5份，环氧氯丙烷3-6份，过硫酸铵0.8-3份；制备方法为将各组分于混合机中进行搅拌混合，然后在真空度为0.03-0.07MPa的条件下加热到70-80℃，搅拌50-100分钟，自然冷却至室温，随后于双螺杆挤出机中进行挤出成型，得到除臭改性PVC材料。本发明提供的除臭改性PVC材料性能优异，除臭效果明显，适合推广。

Description

一种除臭改性PVC材料及其制备方法
技术领域
本发明属于化工材料制备技术领域，涉及一种PVC材料，特别涉及一种除臭改性PVC材料及其制备方法。
背景技术
聚氯乙烯，英文简称PVC，是由氯乙烯在引发剂作用下聚合而成的热塑性树脂。是氯乙烯的均聚物。氯乙烯均聚物和氯乙烯共聚物统称之为氯乙烯树脂。PVC为无定形结构的白色粉末，支化度较小。工业生产的PVC分子量一般在5万～12万范围内，具有较大的多分散性，分子量随聚合温度的降低而增加；无固定熔点，80～85℃开始软化，130℃变为粘弹态，160～180℃开始转变为粘流态；有较好的机械性能，抗张强度60MPa左右，冲击强度5～10kJ/m2；有优异的介电性能。但对光和热的稳定性差，在100℃以上或经长时间阳光曝晒，就会分解而产生氯化氢，并进一步自动催化分解，引起变色，物理机械性能也迅速下降，在实际应用中必须加入稳定剂以提高对热和光的稳定性。PVC很坚硬，溶解性也很差，只能溶于环己酮、二氯乙烷和四氢呋喃等少数溶剂中，对有机和无机酸、碱、盐均稳定，化学稳定性随使用温度的升高而降低。PVC溶解在丙酮-二硫化碳或丙酮－苯混合溶剂中，用于干法纺丝或湿法纺丝而成纤维，称氯纶，具有难燃、耐酸碱、抗微生物、耐磨的特性并具有较好的保暖性和弹性。
PVC基于以上的多种性能，被应用于各个领域中，而随着人们生活水平的不断提高，对于材料功能多样性的要求也越来越迫切，如果PVC材料能够达到除臭效果，那么其应用范围将进一步扩大。
申请号为201310214265.7的中国专利公开了一种抗菌除臭PVC鞋底发泡材料，包括如下组分：PVC60％-85％；增塑剂10％-25％；发泡剂0.05％-3％；金属盐类稳定剂0.05％-2％；灯芯草粉0.5％-5％；抗菌性沸石粉0.5％-5％；硫磺0.5％-5％。其使用的灯芯草粉，抗菌性沸石粉以及硫磺均是天然的抗菌剂，目的是为了杀灭真菌从而起到除臭作用，其应用范围较窄，仅限于抑菌作用，并不能对其他臭味进行去除。
申请号为201110190227.3的中国专利公开了一种具有除臭功能的墙纸,包括底材以及功能层,所述功能层由聚氯乙烯作为主料,并辅以添加剂制成,所述添加剂包括消臭剂,所述消臭剂包括氧化锌、硫酸铝、含水硅酸盐中的任意一种或两种以上的混合物。其应用范围较窄，是专门针对墙面，因此需要进一步研究来开发一种应用范围更广的除臭材料。
发明内容
本发明的目的在于为了克服以上现有技术的不足而提供一种除臭改性PVC材料及其制备方法，
本发明是通过以下技术手段实现的：
一种除臭改性PVC材料，以重量组分计包括：PVC 80-100份，硫酸亚铁0.6-2份，柠檬酸1-4份，碳酸氢钠2-6份，2-戊基-3-氧代环戊基乙酸乙酯0.5-1份，抗氧剂0.5-1份，填料2-8份，焦亚硫酸钠1-5份，环氧氯丙烷3-6份，过硫酸铵0.8-3份。
所述的除臭改性PVC材料，可以优选为以重量组分计包括：PVC 86-95份，硫酸亚铁0.8-1.5份，柠檬酸2-4份，碳酸氢钠3-5份，2-戊基-3-氧代环戊基乙酸乙酯0.6-0.8份，抗氧剂0.7-1份，填料5-7份，焦亚硫酸钠3-5份，环氧氯丙烷4-5份，过硫酸铵1.5-2份。
以上所述的除臭改性PVC材料，抗氧剂可以为抗氧剂BHT或抗氧剂264。
以上所述的除臭改性PVC材料，填料可以为钛白粉。
一种以上所述的除臭改性PVC材料的制备方法，步骤如下：
步骤一，按照重量份称取各组分；
步骤二，将各组分于混合机中进行搅拌混合，得到物料一；
步骤三，将物料一在真空度为0.03-0.07MPa的条件下加热到70-80℃，搅拌50-100分钟，自然冷却至室温，得到物料二；
步骤四，将物料二于双螺杆挤出机中进行挤出成型，得到除臭改性PVC材料。
所述的除臭改性PVC材料的制备方法，步骤二中混合的条件可以为50-60℃，搅拌速度可以为300-400转/分钟。
所述的除臭改性PVC材料的制备方法，步骤三中搅拌的速度可以为70-80转/分钟。
所述的除臭改性PVC材料的制备方法，步骤四中挤出成型的条件可以为温度160-180℃，螺杆长径比为18:1，螺杆转速40-50转/分钟。
本发明与现有技术相比，本发明提供的除臭改性PVC材料具有很好的机械性能与除臭性能，其中拉伸强度达到了47MPa以上，断裂伸长率达到了395％以上，除臭性能经过测试最优达到了2级，除臭效果明显。
具体实施方式：
实施例1
一种除臭改性PVC材料，以重量组分计包括：PVC 80份，硫酸亚铁0.6份，柠檬酸1份，碳酸氢钠2份，2-戊基-3-氧代环戊基乙酸乙酯0.5份，抗氧剂BHT 0.5份，钛白粉2份，焦亚硫酸钠1份，环氧氯丙烷3份，过硫酸铵0.8份。
以上所述的除臭改性PVC材料的制备方法，步骤如下：
步骤一，按照重量份称取各组分；
步骤二，将各组分于混合机中进行搅拌混合，混合温度为50℃，搅拌速度可以为300转/分钟，得到物料一；
步骤三，将物料一在真空度为0.03MPa的条件下加热到70℃，搅拌50分钟，搅拌速度为70转/分钟，自然冷却至室温，得到物料二；
步骤四，将物料二于双螺杆挤出机中进行挤出成型，条件为温度160℃，螺杆长径比为18:1，螺杆转速40转/分钟，得到除臭改性PVC材料。
实施例2
一种除臭改性PVC材料，以重量组分计包括：PVC 86份，硫酸亚铁0.8份，柠檬酸2份，碳酸氢钠3份，2-戊基-3-氧代环戊基乙酸乙酯0.6份，抗氧剂2640.7份，钛白粉5份，焦亚硫酸钠3份，环氧氯丙烷4份，过硫酸铵1.5份。
以上所述的除臭改性PVC材料的制备方法，步骤如下：
步骤一，按照重量份称取各组分；
步骤二，将各组分于混合机中进行搅拌混合，混合温度为55℃，搅拌速度可以为320转/分钟，得到物料一；
步骤三，将物料一在真空度为0.04MPa的条件下加热到73℃，搅拌60分钟，搅拌速度为75转/分钟，自然冷却至室温，得到物料二；
步骤四，将物料二于双螺杆挤出机中进行挤出成型，条件为温度168℃，螺杆长径比为18:1，螺杆转速42转/分钟，得到除臭改性PVC材料。
实施例3
一种除臭改性PVC材料，以重量组分计包括：PVC 92份，硫酸亚铁1.2份，柠檬酸3份，碳酸氢钠4份，2-戊基-3-氧代环戊基乙酸乙酯0.7份，抗氧剂BHT 0.8份，钛白粉6份，焦亚硫酸钠4份，环氧氯丙烷5份，过硫酸铵1.8份。
以上所述的除臭改性PVC材料的制备方法，步骤如下：
步骤一，按照重量份称取各组分；
步骤二，将各组分于混合机中进行搅拌混合，混合温度为55℃，搅拌速度可以为360转/分钟，得到物料一；
步骤三，将物料一在真空度为0.05MPa的条件下加热到78℃，搅拌80分钟，搅拌速度为75转/分钟，自然冷却至室温，得到物料二；
步骤四，将物料二于双螺杆挤出机中进行挤出成型，条件为温度170℃，螺杆长径比为18:1，螺杆转速46转/分钟，得到除臭改性PVC材料。
实施例4
一种除臭改性PVC材料，以重量组分计包括：PVC 95份，硫酸亚铁1.5份，柠檬酸4份，碳酸氢钠5份，2-戊基-3-氧代环戊基乙酸乙酯0.8份，抗氧剂BHT 1份，钛白粉7份，焦亚硫酸钠5份，环氧氯丙烷5份，过硫酸铵2份。
以上所述的除臭改性PVC材料的制备方法，步骤如下：
步骤一，按照重量份称取各组分；
步骤二，将各组分于混合机中进行搅拌混合，混合温度为58℃，搅拌速度可以为380转/分钟，得到物料一；
步骤三，将物料一在真空度为0.06MPa的条件下加热到80℃，搅拌80分钟，搅拌速度为80转/分钟，自然冷却至室温，得到物料二；
步骤四，将物料二于双螺杆挤出机中进行挤出成型，条件为温度175℃，螺杆长径比为18:1，螺杆转速50转/分钟，得到除臭改性PVC材料。
实施例5
一种除臭改性PVC材料，以重量组分计包括：PVC 100份，硫酸亚铁2份，柠檬酸4份，碳酸氢钠6份，2-戊基-3-氧代环戊基乙酸乙酯1份，抗氧剂2641份，钛白粉8份，焦亚硫酸钠5份，环氧氯丙烷6份，过硫酸铵3份。
以上所述的除臭改性PVC材料的制备方法，步骤如下：
步骤一，按照重量份称取各组分；
步骤二，将各组分于混合机中进行搅拌混合，混合温度为60℃，搅拌速度可以为400转/分钟，得到物料一；
步骤三，将物料一在真空度为0.07MPa的条件下加热到80℃，搅拌100分钟，搅拌速度为80转/分钟，自然冷却至室温，得到物料二；
步骤四，将物料二于双螺杆挤出机中进行挤出成型，条件为温度180℃，螺杆长径比为18:1，螺杆转速50转/分钟，得到除臭改性PVC材料。
对比例
一种除臭改性PVC材料，以重量组分计包括：PVC 92份，硫酸亚铁1.2份，柠檬酸3份，碳酸氢钠4份，抗氧剂BHT 0.8份，钛白粉6份，焦亚硫酸钠4份，环氧氯丙烷5份，过硫酸铵1.8份。
以上所述的除臭改性PVC材料的制备方法，步骤如下：
步骤一，按照重量份称取各组分；
步骤二，将各组分于混合机中进行搅拌混合，混合温度为55℃，搅拌速度可以为360转/分钟，得到物料一；
步骤三，将物料一在真空度为0.05MPa的条件下加热到78℃，搅拌80分钟，搅拌速度为75转/分钟，自然冷却至室温，得到物料二；
步骤四，将物料二于双螺杆挤出机中进行挤出成型，条件为温度170℃，螺杆长径比为18:1，螺杆转速46转/分钟，得到除臭改性PVC材料。
对以上实施例和对比例制备得到的除臭改性PVC材料进行性能测试，将该材料制备成垃圾袋，通过对垃圾的臭味消除测试来判断其除臭效果，将垃圾的臭为分为5个等级，每个等级为相应的分数，5分为垃圾最初未经处理的状态，1分为没有臭味的状态，同时对材料的其他性能进行测试，结果见下表。
从以上性能测试的结果可以看出，本发明提供的除臭改性PVC材料具有很好的机械性能与除臭性能，其中拉伸强度达到了47MPa以上，断裂伸长率达到了395％以上，除臭性能经过测试最优达到了2级，除臭效果明显。以上实施例中，实施例3的性能最好，因此可以作为最优选实施例。对比例为以实施例3为基础进行的进一步验证试验，其中没有引入2-戊基-3-氧代环戊基乙酸乙酯，导致拉伸强度与断裂伸长率有一定的下降，而除臭性能基本消失，因此可以看出，2-戊基-3-氧代环戊基乙酸乙酯的加入可以与其他组分共同作用起到除臭效果，因此该组分起到了关键的除臭引发剂的作用。

Claims (8)

1.一种除臭改性PVC材料，其特征在于，以重量组分计包括：PVC 80-100份，硫酸亚铁0.6-2份，柠檬酸1-4份，碳酸氢钠2-6份，2-戊基-3-氧代环戊基乙酸乙酯0.5-1份，抗氧剂0.5-1份，填料2-8份，焦亚硫酸钠1-5份，环氧氯丙烷3-6份，过硫酸铵0.8-3份。
2.根据权利要求1所述的除臭改性PVC材料，其特征在于，以重量组分计包括：PVC 86-95份，硫酸亚铁0.8-1.5份，柠檬酸2-4份，碳酸氢钠3-5份，2-戊基-3-氧代环戊基乙酸乙酯0.6-0.8份，抗氧剂0.7-1份，填料5-7份，焦亚硫酸钠3-5份，环氧氯丙烷4-5份，过硫酸铵1.5-2份。
3.根据权利要求1或2所述的除臭改性PVC材料，其特征在于，抗氧剂为抗氧剂BHT或抗氧剂264。
4.根据权利要求1或2所述的除臭改性PVC材料，其特征在于，填料为钛白粉。
5.一种权利要求1或2所述的除臭改性PVC材料的制备方法，其特征在于，步骤如下：
步骤一，按照重量份称取各组分；
步骤二，将各组分于混合机中进行搅拌混合，得到物料一；
步骤三，将物料一在真空度为0.03-0.07MPa的条件下加热到70-80℃，搅拌50-100分钟，自然冷却至室温，得到物料二；
步骤四，将物料二于双螺杆挤出机中进行挤出成型，得到除臭改性PVC材料。
6.根据权利要求5所述的除臭改性PVC材料的制备方法，其特征在于，步骤二中混合的条件为50-60℃，搅拌速度为300-400转/分钟。
7.根据权利要求5所述的除臭改性PVC材料的制备方法，其特征在于，步骤三中搅拌的速度为70-80转/分钟。
8.根据权利要求5所述的除臭改性PVC材料的制备方法，其特征在于，步骤四中挤出成型的条件为温度160-180℃，螺杆长径比为18:1，螺杆转速40-50转/分钟。
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