CN104592671A - 一种纳米碳酸钙-聚氯乙烯复合树脂的制备方法 - Google Patents

一种纳米碳酸钙-聚氯乙烯复合树脂的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN104592671A
CN104592671A CN201410380937.6A CN201410380937A CN104592671A CN 104592671 A CN104592671 A CN 104592671A CN 201410380937 A CN201410380937 A CN 201410380937A CN 104592671 A CN104592671 A CN 104592671A
Authority
CN
China
Prior art keywords
calcium carbonate
nano
polyvinyl chloride
preparation
nanometer calcium
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201410380937.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104592671B (zh
Inventor
周军
李永宏
张磊
马学莲
王志荣
池建忠
李自兵
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Xinjiang Corps Modern Green Chlor-Alkali Chemical Engineering Research Center (co Ltd)
Original Assignee
Xinjiang Corps Modern Green Chlor-Alkali Chemical Engineering Research Center (co Ltd)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Xinjiang Corps Modern Green Chlor-Alkali Chemical Engineering Research Center (co Ltd) filed Critical Xinjiang Corps Modern Green Chlor-Alkali Chemical Engineering Research Center (co Ltd)
Priority to CN201410380937.6A priority Critical patent/CN104592671B/zh
Publication of CN104592671A publication Critical patent/CN104592671A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104592671B publication Critical patent/CN104592671B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K9/00—Use of pretreated ingredients
    • C08K9/04—Ingredients treated with organic substances
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/24—Acids; Salts thereof
    • C08K3/26—Carbonates; Bicarbonates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/24—Acids; Salts thereof
    • C08K3/26—Carbonates; Bicarbonates
    • C08K2003/265—Calcium, strontium or barium carbonate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K2201/00—Specific properties of additives
    • C08K2201/011—Nanostructured additives

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
  • Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)

Abstract

本发明公开了一种纳米碳酸钙-聚氯乙烯复合树脂的制备方法，采用液相共混法将聚氯乙烯浆料与纳米碳酸钙乳液在浆料槽中进行混合，经脱水干燥后获得纳米碳酸钙-聚氯乙烯复合树脂。此方法利用改性纳米碳酸钙亲油性，脱析后聚氯乙烯表皮及内部孔隙无残留等特点，纳米碳酸钙与聚氯乙烯树脂颗粒通过有机端分子链缠绕和物理吸附形成均匀分散的稳定复合树脂，避免了在塑料制品生产中加工助剂对纳米碳酸钙与聚氯乙烯树脂间分散和分子链缠绕作用的负面影响，提高了聚氯乙烯材料的力学性能。与原位聚合法和熔融共混法相比，此方法具有操作简单、无固体粉尘污染、清洁等优点，另外在纳米碳酸钙生产中可节省干燥、研磨工序，大大降低设备及生产成本。

Description

一种纳米碳酸钙-聚氯乙烯复合树脂的制备方法
技术领域
本发明属于高分子材料领域，是一种改性纳米碳酸钙和聚氯乙烯树脂的共混方法，尤其涉及一种纳米碳酸钙-聚氯乙烯复合树脂的制备方法。 
背景技术
随着建筑行业的迅猛发展，聚氯乙烯型材、管材等化学建材获得了广泛应用, 这就对其使用性能提出了更高的要求。为改善和提高聚氯乙烯的抗冲性能，进一步拓宽其应用领域，目前一般采用纳米填料(纳米碳酸钙等)改性聚氯乙烯来提高其性能。在纳米填料改性聚氯乙烯方面，主要集中于熔融共混改性和原位聚合改性，其中原位聚合添加量少，操作复杂，在生产中应用较少，熔融共混改性，操作简单，受到厂家的青睐。但是，熔融共混改性对纳米填料的干燥程度要求很高，纳米填料的干燥对纳米填料的尺寸影响很大。因此，在液相中共混改性，对改性聚氯乙烯具有很大的意义。
共混改性聚氯乙烯技术是一条新的、有前景的聚氯乙烯改性途径。包永忠，舒文晓，徐绍荣等发明的纳米水滑石和纳米碳酸钙复合改性聚氯乙烯树脂的制备方法(CN200710069856.4)，其特点在于原料为复合材料，但此方法在聚合前期加料，加入量过少。黄锐，王旭，张玲等于2003年发表的篇名为《熔融共混法制备聚合物-纳米无机粒子复合材料》的文章中，简介了在熔融共混法制备聚合物-纳米无机粒子复合材料的研究中所取得的成果，当纳米碳酸钙在聚烯烃中分散良好时,在一定范围内,填充量越大，复合材料熔体的表观粘度越低, 流动性越好。但是，纳米材料需要干燥，材料粒径相对较大，对填料不利，目前在文献中也没有涉及液相共混改性聚氯乙烯。
发明内容
本发明的目的是解决纳米碳酸钙原位聚合改性聚氯乙烯工艺控制复杂，纳米碳酸钙熔融共混改性聚氯乙烯分散不均产生团聚影响制品性能等问题，采用液相（去离子水）共混的方法，在浆料槽中将聚氯乙烯浆料与改性纳米碳酸钙乳液进行混合，利用改性纳米碳酸钙亲油性，能与聚氯乙烯树脂颗粒通过有机端分子链缠绕和物理吸附形成均匀分散的稳定形态，经脱水干燥后获得纳米碳酸钙-聚氯乙烯复合树脂。
为实现上述目标，本发明提供的技术方案如下:
一种纳米碳酸钙-聚氯乙烯复合树脂的制备方法，该工艺包括：氯乙烯聚合反应结束后，经汽提塔脱析残留的氯乙烯后，聚氯乙烯树脂浆料通过泵打入预混罐，与同时流入的纳米碳酸钙乳液预混后进入浆料槽，在设定时间、温度和搅拌转速下充分混合，进入离心干燥系统，经脱水干燥获得纳米碳酸钙-聚氯乙烯复合树脂产品。
上述一种纳米碳酸钙-聚氯乙烯复合树脂的制备方法，纳米碳酸钙乳液是经过偶联剂对纳米碳酸钙进行湿法改性的，改性后的纳米碳酸钙从亲水性转变成亲油性，与聚氯乙烯树脂具有很好的相容性。所述偶联剂为钛酸酯、铝酸酯、磷酸酯、锆酸酯的任一一种或两种以上的组合。
上述一种纳米碳酸钙-聚氯乙烯复合树脂的制备方法，聚氯乙烯树脂浆料通过汽提塔对滞留在聚氯乙烯树脂表面及内部孔隙中的氯乙烯、二氯乙烷等残留进行脱析，聚氯乙烯树脂颗粒表皮上的空隙及内部孔隙被打开，便于吸附改性后的纳米碳酸钙。
上述一种纳米碳酸钙-聚氯乙烯复合树脂的制备方法，聚氯乙烯树脂浆料和纳米碳酸钙乳液在预混罐中进行预混的目的是缩短后续共混时间。
上述一种纳米碳酸钙-聚氯乙烯复合树脂的制备方法，浆料槽的分散装置采用脉冲式搅拌系统或超声波搅拌系统任一或二者的结合，破坏常规搅拌作用产生的物料动态平衡，达到纳米碳酸钙与聚氯乙烯树脂充分分散混合，增加物料间碰撞几率的目的。
上述一种纳米碳酸钙-聚氯乙烯复合树脂的制备方法，在共混温度为70～100℃下，浆料槽中的聚氯乙烯树脂颗粒表皮逐渐疏松，形成网状结构，其树脂分子链运动频次和幅度增加，即呈现出分子链的欲伸展状态，有利于与纳米碳酸钙的结合，此时分散均匀的纳米碳酸钙部分颗粒通过聚氯乙烯树脂表面空隙进入树脂颗粒内部，与高温下欲伸展的聚氯乙烯分子链进行缠绕，部分纳米碳酸钙颗粒则与聚氯乙烯树脂表皮形成的网状结构进行物理吸附，纳米碳酸钙与聚氯乙烯树脂通过以上结合方式形成纳米碳酸钙-聚氯乙烯复合树脂，在后续树脂加工过程中，纳米碳酸钙在聚氯乙烯树脂基体中得到很好的分散，并能进一步与聚氯乙烯分子链形成缠绕结构，有利于提高塑料制品的力学性能。
上述一种纳米碳酸钙-聚氯乙烯复合树脂的制备方法，聚氯乙烯树脂浆料和纳米碳酸钙乳液在浆料槽中的共混时间为10～90分钟，主要是为了使纳米碳酸钙和聚氯乙烯树脂颗粒均匀分散，增加两种颗粒间的作用频率，确保纳米碳酸钙与聚氯乙烯树脂的有效结合。
上述一种纳米碳酸钙-聚氯乙烯复合树脂的制备方法，浆料槽的分散装置采用的搅拌系统倾斜设置在浆料槽上，水平角度范围为15-75°；破坏竖直设置的搅拌作用产生的物料动态平衡，不同位置产生不同旋转方向的涡流，达到纳米碳酸钙与聚氯乙烯树脂充分分散混合，增加物料间碰撞几率，减少浆料槽内的混合死角的目的。
上述一种纳米碳酸钙-聚氯乙烯复合树脂的制备方法，聚氯乙烯树脂浆料通过泵打入预混罐，与之后加入的纳米碳酸钙乳液预混后进入浆料槽，以改变混合效果。
上述一种纳米碳酸钙-聚氯乙烯复合树脂的制备方法，聚氯乙烯树脂浆料通过泵打入预混罐，与之前加入的纳米碳酸钙乳液预混后进入浆料槽，以改变混合效果。
本发明与已有制备方法相比有如下优点：
该发明所述的制备方法，与传统的熔融共混法相比，具有无固体粉尘污染、清洁等优点，且纳米碳酸钙能很好的分散在聚氯乙烯树脂基体中，更有利于提高聚氯乙烯制品性能；与原位聚合法相比，具有操作简单、易实现工业化的特点；液相共混法制备的纳米碳酸钙-聚氯乙烯复合树脂避免了在塑料制品生产中加工助剂对纳米碳酸钙与聚氯乙烯树脂间分散和分子链缠绕作用的负面影响。另外，该发明方法中直接利用纳米碳酸钙乳液与聚氯乙烯树脂浆料共混，在纳米碳酸钙生产中可节省干燥、研磨工序，大大降低设备及生产成本。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步的说明，并不对本发明进行任何限制。
钛酸酯偶联剂改性的纳米碳酸钙乳液（纳米碳酸钙固含量为35%）在储槽中搅拌并预热至70℃，备用。
氯乙烯聚合反应结束后，汽提塔脱析聚氯乙烯树脂中氯乙烯、二氯乙烷等残留，向浆料槽中开始连续入料时，开启纳米碳酸钙乳液储槽出口管线阀门，向预混槽中进纳米碳酸钙乳液，与流入的聚氯乙烯浆料（聚氯乙烯含量25%）预混，混合浆料再连续进入浆料槽中，控制浆料槽共混温度为70～100℃，脉冲搅拌10～90分钟后进入离心干燥系统，搅拌转速为100～150转/分钟，浆料经脱水干燥后获得纳米碳酸钙-聚氯乙烯复合树脂产品。
表1为实施例1～4的液相共混实施控制参数，表2中1～8项为实施例1～4获得纳米碳酸钙-聚氯乙烯复合树脂技术指标及力学性能，均满足聚氯乙烯国家检测标准，表2中9～10项为以纳米碳酸钙-聚氯乙烯复合树脂和热稳定剂为配方，经炼塑、压板制样后对力学性能的检测结果显示，其样品的抗冲击强度和拉伸强度均得到了明显的改善。
表1  液相共混实施控制参数
表2  纳米碳酸钙-聚氯乙烯复合树脂技术指标及力学性能

Claims (5)

1.一种纳米碳酸钙-聚氯乙烯复合树脂的制备方法，其特征在于聚氯乙烯树脂浆料与纳米碳酸钙乳液在浆料槽中进行液相共混，该方法包括：氯乙烯聚合反应结束后，经汽提塔脱析残留的氯乙烯后，聚氯乙烯树脂浆料通过泵打入预混罐，与同时流入的纳米碳酸钙乳液预混后进入浆料槽，在设定时间、温度和搅拌转速下充分混合，进入离心干燥系统，经脱水干燥获得纳米碳酸钙/聚氯乙烯复合树脂产品。
2.根据权利要求1所述的一种纳米碳酸钙-聚氯乙烯复合树脂的制备方法，其特征在于纳米碳酸钙乳液是经过偶联剂对纳米碳酸钙进行湿法改性的。
3. 根据权利要求1所述的一种纳米碳酸钙-聚氯乙烯复合树脂的制备方法，其特征在于聚氯乙烯树脂浆料与纳米碳酸钙乳液的共混温度为70～100℃。
4.根据权利要求1所述的一种纳米碳酸钙-聚氯乙烯复合树脂的制备方法，其特征在于浆料槽采用脉冲式搅拌体统，搅拌转速为100～150转/分钟。
5.根据权利要求1所述的一种纳米碳酸钙-聚氯乙烯复合树脂的制备方法，其特征在于聚氯乙烯树脂浆料与纳米碳酸钙乳液的共混时间为10～90分钟。
CN201410380937.6A 2014-08-05 2014-08-05 一种纳米碳酸钙‑聚氯乙烯复合树脂的制备方法 Active CN104592671B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410380937.6A CN104592671B (zh) 2014-08-05 2014-08-05 一种纳米碳酸钙‑聚氯乙烯复合树脂的制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410380937.6A CN104592671B (zh) 2014-08-05 2014-08-05 一种纳米碳酸钙‑聚氯乙烯复合树脂的制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104592671A true CN104592671A (zh) 2015-05-06
CN104592671B CN104592671B (zh) 2017-09-29

Family

ID=53118753

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410380937.6A Active CN104592671B (zh) 2014-08-05 2014-08-05 一种纳米碳酸钙‑聚氯乙烯复合树脂的制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104592671B (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108142953A (zh) * 2017-12-26 2018-06-12 陕西天宝大豆食品技术研究所 全苦荞麦活性肽营养品及其制备方法
CN108208797A (zh) * 2017-12-26 2018-06-29 陕西天宝大豆食品技术研究所 全构树叶活性肽营养品及其制备方法
CN109796694A (zh) * 2017-11-17 2019-05-24 袁兵 一种碳酸钙-聚氯乙烯复合树脂的制备方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1439674A (zh) * 2003-03-18 2003-09-03 四川大学 聚氯乙烯增强增韧改性剂及其制备方法与应用
CN101104721A (zh) * 2007-07-05 2008-01-16 浙江大学 纳米水滑石和纳米碳酸钙复合改性聚氯乙烯树脂的制备方法
CN101392070A (zh) * 2008-11-06 2009-03-25 上海卓越纳米新材料股份有限公司 一种pvc加工助剂的工业化制备方法
CN102911415A (zh) * 2011-08-04 2013-02-06 高超 聚合物纳米碳酸钙复合材料的制备方法
WO2014114769A1 (en) * 2013-01-24 2014-07-31 Arkema France Halogenated polymer composite composition, its manufacturing process and its use

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1439674A (zh) * 2003-03-18 2003-09-03 四川大学 聚氯乙烯增强增韧改性剂及其制备方法与应用
CN101104721A (zh) * 2007-07-05 2008-01-16 浙江大学 纳米水滑石和纳米碳酸钙复合改性聚氯乙烯树脂的制备方法
CN101392070A (zh) * 2008-11-06 2009-03-25 上海卓越纳米新材料股份有限公司 一种pvc加工助剂的工业化制备方法
CN102911415A (zh) * 2011-08-04 2013-02-06 高超 聚合物纳米碳酸钙复合材料的制备方法
WO2014114769A1 (en) * 2013-01-24 2014-07-31 Arkema France Halogenated polymer composite composition, its manufacturing process and its use

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
邴涓林: "《聚氯乙烯工艺技术》", 30 April 2008 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109796694A (zh) * 2017-11-17 2019-05-24 袁兵 一种碳酸钙-聚氯乙烯复合树脂的制备方法
CN108142953A (zh) * 2017-12-26 2018-06-12 陕西天宝大豆食品技术研究所 全苦荞麦活性肽营养品及其制备方法
CN108208797A (zh) * 2017-12-26 2018-06-29 陕西天宝大豆食品技术研究所 全构树叶活性肽营养品及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN104592671B (zh) 2017-09-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103897434B (zh) 塑料母粒专用纳米碳酸钙的制备方法
CN100347201C (zh) 蒙脱土原位有机化制备聚合物/蒙脱土纳米复合材料的方法
CN104004294A (zh) 一种用石墨烯改性的硬质聚氯乙烯复合管材的制备方法
CN104448366B (zh) 一种管道内衬用高阻隔性tpu薄膜及其制备方法
CN104194415B (zh) 一种疏水亲油改性的合成云母及其制备方法
CN104592671A (zh) 一种纳米碳酸钙-聚氯乙烯复合树脂的制备方法
CN104403433B (zh) Pvc抗石击涂料专用沉淀碳酸钙的制备方法
CN105419009A (zh) 一种半开式过热蒸汽喷雾干燥法制备高填充复合母胶的方法
CN102836656A (zh) 一种卧式搅拌装置
CN108164811A (zh) 一种石墨烯功能化聚丙烯波纹管的制作方法
CN103436976A (zh) 通过有机化改性纳米粒子制备聚烯烃基复合纤维的方法
CN104710661A (zh) 羧基丁腈橡胶/石墨烯纳米复合材料及其制备方法
CN106928753A (zh) 一种用于pvc汽车底盘抗石击涂料改性碳酸钙的制备方法
CN206201206U (zh) 一种桥梁施工用混凝土搅拌装置
CN104788005B (zh) 一种剩余污泥的强化脱水方法及系统
CN103804530A (zh) 一种改性粉末丁苯橡胶的制备方法
CN105400238B (zh) 一种填充pvc增塑糊的纳米碳酸钙的表面处理方法
CN103806088B (zh) 一种利用三乙醇胺为助剂制备碳酸钙晶须的方法
CN107337811A (zh) 一种表面有机化改性粘土矿物补强填料及其应用
CN109776898A (zh) 一种门尼粘度稳定再生胶及其制备方法
CN105799078B (zh) 一种直接雾化橡胶湿法混炼方法
CN105754330A (zh) 一种pa66纳米导电复合材料
CN105968505A (zh) 一种负载微生物聚乙烯纳米复合材料的制备方法
CN103865189B (zh) 一种纳米环保电缆护套组分及生产方法
CN206140689U (zh) 一种建筑施工用混凝土搅拌装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant