CN104610682B - 一种复合pvc水带及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种PVC复合水带的制备，所述复合水带采用新型的PVC复合材料制备而成，其通过对材料组分的筛选、组分性能的改进以及材料的特定组合而使所制备得到的水带具有优异的抗压、增韧、耐温、耐老化的性质，具有广泛的工业应用前景和市场潜力。

Description

一种复合PVC水带及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种水带，更具体地涉及一种复合PVC水带及其制备方法，属于高分子材料领域。

背景技术

水带或水管是用来输送水或泡沫液体的管道设施。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。传统PVC管材本身具有力学性能好、绝缘性能好、耐腐蚀性强、使用寿命长、轻质、易运输和安装等多种优点，因而其常常用于管道运输材料的制备之中。随着时代的发展和社会的进步，人们对于材料性能的要求愈来愈高，例如抗冲击性、韧性、阻燃性等等，因此，开发新型PVC材料一直是高分子领域研究者索所关注的关键性问题。

到目前为止，现有技术中已经存在多种有关PVC管材的制备和应用的研究报道，例如：

CN102911460A的专利申请报道了一种高耐候性低烟硬聚氯乙烯管材及其制备工艺，其由一定重量比例的聚氯乙烯树脂、热稳定剂、增韧剂、金属氢氧化物阻燃剂、金属化合物阻燃协效剂、加工助剂、润滑剂、抗氧剂、着色剂和紫外吸收剂制备而成。该管材具有加工方便、机械强度高、烟密度低、耐老化性好等优点，具有广泛的应用前景。

CN102977495A的专利申请公开了一种聚氯乙烯管材及其生产工艺，其采用PVC树脂粉、硬脂酸、石蜡、氯化聚乙烯、有机锡、钛白粉、炭黑、重质碳酸钙为原料，经热混合、挤出、冷却定型、牵引、切割加工而制备得到，该管材具有外观得体、安全环保、生产成本低的优点。

CN102875933A的专利申请报道了一种抗紫外线PVC排水管的制备方法，其由聚氯乙烯树脂、轻质碳酸钙、复合铅盐稳定剂、润滑剂、增塑剂、抗冲击改性剂、紫外线吸收剂复合制备而成。该PVC管材具有良好的力学性能，且具有优良的抗紫外线效果。

尽管通过科学工作者的努力已经研制了各种PVC管材，但这些管材的性能仍然不够理想，其功能性不够完善，多样性也有所欠缺。因此，开发新型复合PVC材料，增强材料功能性，并将其应用到当今的水带或水管等管材设计、制备之中仍是高分子领域亟待解决的问题。

有鉴于此，本发明旨在通过对现有材料的改性、组分种类的筛选以及复配工艺实验探究而制备具有优异性能的新型复合PVC材料，并应用于水带的制备中，从而充分满足材料加工广泛需求，具有极大的市场前景和应用潜力。

发明内容

为了制备新型的复合PVC水带，本发明人对此进行了深入研究，在付出了大量的创造性劳动和经过深入研究探索后，从而完成了本发明。

第一个方面，本发明涉及一种PVC复合材料，所述PVC复合材料包括PVC树脂、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、硬脂酸甘油酯、聚合物助剂、高密度聚乙烯、邻苯二甲酸二辛酯、N,N’,N”-三正丙基柠檬酰胺、天然提取微粉、二甘醇二苯甲酸酯、丁腈橡胶、改性纳米粒子、改性二硫化钼、石蜡、1,3-二(对-异丙氧基二亚苄胺)胍盐酸盐、微粉填料、椰子油二乙醇酰胺、6-O-孟氧羰基-D-半乳吡喃糖酯、苯并三氮唑、重质碳酸钙、十二烷基苯磺酸钠和三丁基甲基氯化铵。

在所述PVC复合材料中，以重量份计，其具体组分含量如下：

在本发明的所述PVC复合材料中，所述PVC树脂的重量份数为45-50份，例如可为45份、46份、47份、48份、49份或50份。

在本发明的所述PVC复合材料中，所述三羟甲基丙烷三丙烯酸酯的重量份数为12-18份，例如可为12份、13份、14份、15份、16份、17份或18份。

在本发明的所述PVC复合材料中，所述硬脂酸甘油酯的重量份数为15-20份，例如可为15份、17份、17份、18份、19份或20份。

在本发明的所述PVC复合材料中，所述聚合物助剂的重量份数为8-12份，例如可为8份、9份、10份、11份或12份。所述聚合物助剂的制备步骤如下：向反应釜中加入1份凹凸棒土、1份γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、50-60份甲苯、1-2份去离子水，搅拌下升温至40-50℃，搅拌混合反应2-3min，然后超声分散25-30min，处理结束后过滤、洗涤，得到表面修饰的凹凸棒土；向反应器中加入1份4,4’-二氟苯甲酮、0.6份4,4’-二羟基二苯甲醚、0.25份4,4’-二羟基联苯、4份二苯基砜和0.3份表面改性的凹凸棒土，于氮气保护下加热至150-160℃搅拌混合均匀，然后将粘性反应物倾出，丙酮、水反复洗涤，产物于烘箱中干燥，研磨至100-120目，即得聚合物助剂。

在本发明的所述PVC复合材料中，所述高密度聚乙烯的重量份数为15-20份，例如可为15份、17份、17份、18份、19份或20份。本发明采用的高密度聚乙烯采用上海石化生产的牌号为HDPE MH602的产品。

在本发明的所述PVC复合材料中，所述邻苯二甲酸二辛酯的重量份数为8-10份，例如可为8份、9份或10份。

在本发明的所述PVC复合材料中，所述N,N’,N”-三正丙基柠檬酰胺的重量份数为5-8份，例如可为5份、6份、7份或8份。

在本发明的所述PVC复合材料中，所述天然提取微粉的重量份数为4-6份，例如可为4份、5份或6份。所述天然提取微粉的制备步骤如下：按照重量比1:0.35:0.65的比例称取木槿花、芜菁根和非洲加纳籽，将其置于8％的食盐水中浸润3-5min，取出晾干，混合粉碎并研磨至100-200目，将该粉末置于7-9倍重量的复合提取剂中，加压至1.2-1.5Mpa，搅拌提取30-50min，然后回复至常压，用3-5％的盐酸调节pH至5-6，微波220-250W提取15-20min，最后升温至80-100℃，搅拌6-10min,过滤、浓缩混合液至干得残渣，将残渣掺入其重量1/4的糊精，研磨混合至80-100目，即得天然提取微粉。其中，复合提取剂为质量比为1:0.3的1-羟乙基-2,3-二甲基咪唑氯盐和十二烷基三甲基氯化铵的混合液；上述份数均为重量份数。

在本发明的所述PVC复合材料中，所述二甘醇二苯甲酸酯的重量份数为5-8份，例如可为5份、6份、7份或8份。

在本发明的所述PVC复合材料中，所述丁腈橡胶的重量份数为3-5份，例如可为3份、3.5份、4份、4.5份或5份。本发明所述丁腈橡胶的粒度为100目。

在本发明的所述PVC复合材料中，所述改性纳米粒子的重量份数为6-9份，例如可为6份、7份、8份或9份。所述改性纳米粒子的制备步骤如下：称取6份重量比1:0.4粒径为200-300nm的纳米氧化锆和纳米二氧化硅加入反应釜，向其中加入80-100份甲苯和3份γ-氨丙基三乙氧基硅烷，超声30-50Hz处理10min，氮气氛围下升温至80-100℃搅拌反应6-8h，冷却至室温，离心分离，甲苯洗涤，真空干燥，将得到的粒子置于pH为2-3的盐酸溶液中，回流2-3h，离心分离，水洗、乙醇洗，干燥得中间粒子A；将2份粒子A与5份柠檬酸三丁酯混合，升温至50-60℃搅拌混合20-30min，过滤，将粒子加入到30-40份去离子水中，再加入15-20份乳化剂月桂醇聚氧乙烯醚、7-10份甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物(MBS)，升温至90-100℃，加入0.05-0.1份过硫酸铵保温反应2-3h，反应结束后过滤、洗涤、烘干，研磨至80-100目，即得改性纳米粒子。本发明的MBS采用日本电气化学生产的MBS TP-801产品。

在本发明的所述PVC复合材料中，所述改性二硫化钼的重量份数为5-8份，例如可为5份、6份、7份或8份。所述改性二硫化钼的制备步骤如下：将硅酸钠溶于去离子水中搅拌制备质量浓度为30-40％的硅酸钠溶液，将硅酸钠溶液滴加到质量浓度为20-25％的硫酸溶液中，用氢氧化钠溶液调节pH至2-2.5，制备聚硅酸溶液；将1份二硫化钼加入到6-7份聚硅酸溶液中，再加入1.5-2.5份椰油酰胺丙基氧化胺和1-2份十一碳-9-烯醛，升温至60-70℃搅拌30-40min，然后继续加入0.5-1份聚酮树脂，搅拌15-20min，过滤、烘干，于800-900℃煅烧10-15min，研磨至100-200目，即得改性二硫化钼。本发明中的聚酮树脂采用广州优霓科化工有限公司生产的DC-120产品。

在本发明的所述PVC复合材料中，所述石蜡的重量份数为12-15份，例如可为12份、13份、14份或15份。

在本发明的所述PVC复合材料中，所述1,3-二(对-异丙氧基二亚苄胺)胍盐酸盐的重量份数为2-4份，例如可为2份、3份或4份。

在本发明的所述PVC复合材料中，所述微粉填料的重量份数为2-4份，例如可为2份、3份或4份。所述微粉填料的制备步骤如下：将1份三氧化二锑与2-3份聚环氧琥珀酸搅拌混合，然后升温至60-70℃加入5-6份三甲基甲硅烷基三氟乙磺酸酯，搅拌10-20min，降至室温微波180-200W下反应20-30min，离心分离，洗涤干燥即得改性组分A；称取1份粒度为200-300目的坡缕石与0.2份羟基磷灰石混合，加入8-10份异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯，升温至70-80℃搅拌反应30-40min，反应结束后加入2份大精酸继续保温搅拌10-15min，离心分离、洗涤干燥即得改性组分B；称取5份重量比为1:1的改性组分A和B，加入到20-22份乙醇中分散，然后再加入0.3-0.5份三氯化钕和0.1-0.2份钛白粉，搅拌10-12min待混合均匀后，旋蒸除去溶剂，固体残余物研磨至80-100目，即得微粉填料。其中，上述份数均为重量份数。

在本发明的所述PVC复合材料中，所述椰子油二乙醇酰胺的重量份数为10-15份，例如可为10份、11份、12份、13份、14份或15份。

在本发明的所述PVC复合材料中，所述6-O-孟氧羰基-D-半乳吡喃糖酯的重量份数为2-4份，例如可为2份、3份或4份。

在本发明的所述PVC复合材料中，所述苯并三氮唑的重量份数为1.5-3.5份，例如可为1.5份、2份、2.5份、3份或3.5份。

在本发明的所述PVC复合材料中，所述重质碳酸钙的重量份数为10-12份，例如可为10份、11份或12份。

在本发明的所述PVC复合材料中，所述十二烷基苯磺酸钠的重量份数为10-15份，例如可为10份、11份、12份、13份、14份或15份。

在本发明的所述PVC复合材料中，所述三丁基甲基氯化铵的重量份数为7-10份，例如可为7份、8份、9份或10份。

第二个方面，本发明涉及上述PVC复合材料的制备方法，具体如下：

向反应釜中加入PVC树脂、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、硬脂酸甘油酯、聚合物助剂、高密度聚乙烯、邻苯二甲酸二辛酯、N,N’,N”-三正丙基柠檬酰胺，搅拌升温至70-90℃处理20-30min，然后降至室温加入天然提取微粉、二甘醇二苯甲酸酯、丁腈橡胶、改性纳米粒子、改性二硫化钼、石蜡、1,3-二(对-异丙氧基二亚苄胺)胍盐酸盐、微粉填料、椰子油二乙醇酰胺，分散机1200-1500转/分混合反应30-40min，再加入6-O-孟氧羰基-D-半乳吡喃糖酯、苯并三氮唑、重质碳酸钙、十二烷基苯磺酸钠和三丁基甲基氯化铵，升温至40-50℃搅拌下微波250-280W反应20-30min，处理完毕即得本发明的PVC复合材料。

第三个方面，本发明涉及含PVC复合材料的水带的制备方法，具体如下：

1、采用涤纶纱线、用织机织造工艺制备编织层，其中涤纶纱线为产自中国台湾的高强防火涤纶纱线；

2、将55-65份PVC复合材料、12-15份柠檬酸三丁酯、5-8份钙锌稳定剂配料、4-6份三乙烯二胺，5-6份己二酸季戊四醇酯，于混合机中1000-1200转/分搅拌升温至80-100℃，处理20-30min后于冷混桶中降温至35-55℃后出料造粒，造粒温度为150-160℃，得到复合颗粒，将该复合颗粒送入双螺杆挤出机中，挤出温度170-180℃，制备厚度为6-9mm的内衬管。

3、将1份聚氨酯胶粒、5-6份丙酮与0.06-0.08份甲苯二异氰酸酯混合搅拌5-10min，将内衬管牵引入拖浆槽内，内衬管外部全部浸入胶黏剂后再拖出，制得涂覆胶黏剂的内衬管。

4、将涂覆胶黏剂的内衬管与编织层组合穿管，然后将穿好编织层的内衬管置于蒸汽线上，于130-140℃下用0.15-0.18Mpa的压缩空气进行热粘合3-4min，然后，再用0.1-0.12Mpa的压缩空气进行热粘合2-3min，即得到含PVC复合材料的水带。其中，上述份数均为重量份数。

与现有技术相比，本发明通过对组分类别的筛选、组分自身性质的改良以及组分间的合理搭配而制备得到新型的PVC复合材料，并将其应用到水带的制备之中，有效地提高了水带的伸长率、强度以及耐水性，组分间的特定组合取得了十分优异的技术效果，具有广泛的工业应用前景和市场潜力。

具体实施方式

下面通过具体的实施例对本发明进行详细说明，但这些例举性实施方式的用途和目的仅用来例举本发明，并非对本发明的实际保护范围构成任何形式的任何限定，更非将本发明的保护范围局限于此。

制备例1：聚合物助剂

向反应釜中加入1份凹凸棒土、1份γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、55份甲苯、1份去离子水，搅拌下升温至45℃，搅拌混合反应3min，然后超声分散25min，处理结束后过滤、洗涤，得到表面修饰的凹凸棒土；向反应器中加入1份4,4’-二氟苯甲酮、0.6份4,4’-二羟基二苯甲醚、0.25份4,4’-二羟基联苯、4份二苯基砜和0.3份表面改性的凹凸棒土，于氮气保护下加热至155℃搅拌混合均匀，然后将粘性反应物倾出，丙酮、水反复洗涤，产物于烘箱中干燥，研磨至100目，即得聚合物助剂，留作备用。

制备例2：天然提取微粉

按照重量比1:0.35:0.65的比例称取木槿花、芜菁根和非洲加纳籽，将其置于8％的食盐水中浸润3-5min，取出晾干，混合粉碎并研磨至100目，将该粉末置于8倍重量的复合提取剂中，加压至1.4Mpa，搅拌提取40min，然后回复至常压，用4％的盐酸调节pH至5，微波230W提取15min，最后升温至100℃，搅拌8min,过滤、浓缩混合液至干得残渣，将残渣掺入其重量1/4的糊精，研磨混合至100目，即得天然提取微粉。其中，复合提取剂为质量比为1:0.3的1-羟乙基-2,3-二甲基咪唑氯盐和十二烷基三甲基氯化铵的混合液，留作备用。

制备例3：改性纳米粒子

称取6份重量比1:0.4粒径均为200nm的纳米氧化锆和纳米二氧化硅加入反应釜，向其中加入90份甲苯和3份γ-氨丙基三乙氧基硅烷，超声40Hz处理10min，氮气氛围下升温至100℃搅拌反应6h，冷却至室温，离心分离，甲苯洗涤，真空干燥，将得到的粒子置于pH为3的盐酸溶液中，回流3h，离心分离，水洗、乙醇洗，干燥得中间粒子A；将2份粒子A与5份柠檬酸三丁酯混合，升温至55℃搅拌混合30min，过滤，将粒子加入到40份去离子水中，再加入20份乳化剂月桂醇聚氧乙烯醚、8份甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物(MBS)，升温至90℃，加入0.07份过硫酸铵保温反应2h，反应结束后过滤、洗涤、烘干，研磨至100目，即得改性纳米粒子，MBS为日本电气化学生产的MBS TP-801产品。

制备例4：改性二硫化钼

将硅酸钠溶于去离子水中搅拌制备质量浓度为35％的硅酸钠溶液，将硅酸钠溶液滴加到质量浓度为20％的硫酸溶液中，用氢氧化钠溶液调节pH至2，制备聚硅酸溶液；将1份二硫化钼加入到6份聚硅酸溶液中，再加入2份椰油酰胺丙基氧化胺和2份十一碳-9-烯醛，升温至65℃搅拌35min，然后继续加入0.7份聚酮树脂，搅拌18min，过滤、烘干，于850℃煅烧12min，研磨至100目，即得改性二硫化钼。其中，聚酮树脂为广州优霓科化工有限公司生产的DC-120产品。

制备例5：微粉填料

将1份三氧化二锑与3份聚环氧琥珀酸搅拌混合，然后升温至65℃加入5份三甲基甲硅烷基三氟乙磺酸酯，搅拌15min，降至室温微波180W下反应25min，离心分离，洗涤干燥即得改性组分A；称取1份粒度为200目的坡缕石与0.2份羟基磷灰石混合，加入9份异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯，升温至75℃搅拌反应35min，反应结束后加入2份大精酸继续保温搅拌12min，离心分离、洗涤干燥即得改性组分B；称取5份重量比为1:1的改性组分A和B，加入到20份乙醇中分散，然后再加入0.4份三氯化钕和0.1份钛白粉，搅拌12min待混合均匀后，旋蒸除去溶剂，固体残余物研磨至100目，即得微粉填料。

实施例1

向反应釜中加入45份PVC树脂、15份三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、15份硬脂酸甘油酯、8份聚合物助剂、16份高密度聚乙烯、10份邻苯二甲酸二辛酯、5份N,N’,N”-三正丙基柠檬酰胺，搅拌升温至90℃处理20min，然后降至室温加入5份天然提取微粉、5份二甘醇二苯甲酸酯、3份丁腈橡胶、7份改性纳米粒子、5份改性二硫化钼、13份石蜡、2份1,3-二(对-异丙氧基二亚苄胺)胍盐酸盐、4份微粉填料、12份椰子油二乙醇酰胺，分散机1200转/分混合反应40min，再加入2份6-O-孟氧羰基-D-半乳吡喃糖酯、2份苯并三氮唑、10份重质碳酸钙、12份十二烷基苯磺酸钠和7份三丁基甲基氯化铵，升温至50℃搅拌下微波250W反应25min，处理完毕即得PVC复合材料，命名为PVC-1。

实施例2

向反应釜中加入50份PVC树脂、18份三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、20份硬脂酸甘油酯、12份聚合物助剂、20份高密度聚乙烯、8份邻苯二甲酸二辛酯、6份N,N’,N”-三正丙基柠檬酰胺，搅拌升温至70℃处理30min，然后降至室温加入6份天然提取微粉、8份二甘醇二苯甲酸酯、5份丁腈橡胶、9份改性纳米粒子、8份改性二硫化钼、15份石蜡、3份1,3-二(对-异丙氧基二亚苄胺)胍盐酸盐、5份微粉填料、15份椰子油二乙醇酰胺，分散机1500转/分混合反应30min，再加入4份6-O-孟氧羰基-D-半乳吡喃糖酯、1.5份苯并三氮唑、12份重质碳酸钙、15份十二烷基苯磺酸钠和10份三丁基甲基氯化铵，升温至40℃搅拌下微波280W反应30min，处理完毕即得PVC复合材料，命名为PVC-2。

实施例3

向反应釜中加入46份PVC树脂、12份三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、17份硬脂酸甘油酯、10份聚合物助剂、15份高密度聚乙烯、9份邻苯二甲酸二辛酯、8份N,N’,N”-三正丙基柠檬酰胺，搅拌升温至80℃处理30min，然后降至室温加入4份天然提取微粉、6份二甘醇二苯甲酸酯、4份丁腈橡胶、6份改性纳米粒子、7份改性二硫化钼、12份石蜡、4份1,3-二(对-异丙氧基二亚苄胺)胍盐酸盐、6份微粉填料、10份椰子油二乙醇酰胺，分散机1400转/分混合反应30min，再加入2份6-O-孟氧羰基-D-半乳吡喃糖酯、3.5份苯并三氮唑、10份重质碳酸钙、10份十二烷基苯磺酸钠和10份三丁基甲基氯化铵，升温至50℃搅拌下微波260W反应30min，处理完毕即得PVC复合材料，命名为PVC-3。

实施例4-9

除未加入聚合物助剂、天然提取微粉、改性纳米粒子、微粉填料、1,3-二(对-异丙氧基二亚苄胺)胍盐酸盐或6-O-孟氧羰基-D-半乳吡喃糖酯外，分别以与实施例2相同的方式而实施了实施例4-9，得到PVC复合材料，命名为D1-D6。

实施例10-11

除未加入改性二硫化钼或使用二硫化钼替换改性二硫化钼外，分别以与实施例2相同的方式而实施了实施例10-11，得到PVC复合材料，命名为D7-D8。

实施例12

1、采用产自中国台湾的高强防火涤纶纱线、用多尼尔织机织造工艺制备编织层；

2、将60份实施例1的PVC复合材料、15份柠檬酸三丁酯、8份钙锌稳定剂配料、4份三乙烯二胺，6份己二酸季戊四醇酯，于混合机中1100转/分搅拌升温至90℃，处理25min后于冷混桶中降温至45℃后出料造粒，造粒温度为155℃，得到复合颗粒，将该复合颗粒送入双螺杆挤出机中，挤出温度175℃，制备厚度为8mm的内衬管。

3、将1份聚氨酯胶粒、6份丙酮与0.07份甲苯二异氰酸酯混合搅拌8min，将内衬管牵引入拖浆槽内，内衬管外部全部浸入胶黏剂后再拖出，制得涂覆胶黏剂的内衬管。其中，聚氨酯胶粒为泰州菲尔特高分子材料有限公司生产的牌号FIELD的聚氨酯胶粒。

4、将涂覆胶黏剂的内衬管与编织层组合穿管，然后将穿好编织层的内衬管置于蒸汽线上，于135℃下用0.17Mpa的压缩空气进行热粘合4min，然后，再用0.11Mpa的压缩空气进行热粘合3min，即得到含PVC复合材料的水带。其中，上述份数均为重量份数。

实施例13-22

除使用实施例2-11的PVC复合材料替换实施例1的PVC复合材料外，分别以与实施例12相同的方式而实施了实施例13-22，得到相对应的含PVC复合材料的水带。

性能测试试验

(1)PVC水带耐候性能测试

采用70℃热空气老化水带48h后再进行水压试验，压力位2.0Mpa，保压时间为5分钟，反复试验12次；采用-40℃冷冻水带24h后，再进行水压试验，压力为2.0Mpa，保压时间为5分钟，反复试验12次。实验结果见表1。

表1

(2)PVC水带力学性能测试

按照GB/T 6246-2001标准中的方法和要求，对所制备水带的断裂伸长率进行测试。

按照GB/T 13525-1992标准中的方法和要求，对所制备水带的低温(-18℃)冲击强度进行测试。

按照GB/T 13525-1992标准中的方法和要求，对所制备水带的常温冲击强度进行测试。

实验结果见表2。

表2

综合上述，本发明通过对材料种类的筛选、材料性能的改进以及材料的特定组合、工艺处理而制备得到新型PVC复合材料，并将其应用于PVC水带的制备之中，所制备得到的水带具有优异的抗压、增韧、耐温、耐老化的性质，其组分的缺失或替换均会造成性能的下降，可见材料的特定组合以及性能改良产生了十分理想的增效作用，该种水带生产方便、性能优异，能够充分满足消防等领域的需求，具有广泛的市场前景。

应当理解，这些实施例的用途仅用于说明本发明而非意欲限制本发明的保护范围。此外，也应理解，在阅读了本发明的技术内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动、修改和/或变型，所有的这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种PVC复合材料，所述PVC复合材料包括PVC树脂、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、硬脂酸甘油酯、聚合物助剂、高密度聚乙烯、邻苯二甲酸二辛酯、N,N’,N”-三正丙基柠檬酰胺、天然提取微粉、二甘醇二苯甲酸酯、丁腈橡胶、改性纳米粒子、改性二硫化钼、石蜡、1,3-二(对-异丙氧基二亚苄胺)胍盐酸盐、微粉填料、椰子油二乙醇酰胺、6-O-孟氧羰基-D-半乳吡喃糖酯、苯并三氮唑、重质碳酸钙、十二烷基苯磺酸钠和三丁基甲基氯化铵；以重量份计，其具体组分含量如下：

其中，所述聚合物助剂的制备步骤如下：向反应釜中加入1份凹凸棒土、1份γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、50-60份甲苯、1-2份去离子水，搅拌下升温至40-50℃，搅拌混合反应2-3min，然后超声分散25-30min，处理结束后过滤、洗涤，得到表面修饰的凹凸棒土；向反应器中加入1份4,4’-二氟苯甲酮、0.6份4,4’-二羟基二苯甲醚、0.25份4,4’-二羟基联苯、4份二苯基砜和0.3份表面改性的凹凸棒土，于氮气保护下加热至150-160℃搅拌混合均匀，然后将粘性反应物倾出，丙酮、水反复洗涤，产物于烘箱中干燥，研磨至100-120目，即得聚合物助剂；上述份数均为重量份数；

所述天然提取微粉的制备步骤如下：按照重量比1:0.35:0.65的比例称取木槿花、芜菁根和非洲加纳籽，将其置于8％的食盐水中浸润3-5min，取出晾干，混合粉碎并研磨至100-200目，将该粉末置于7-9倍重量的复合提取剂中，加压至1.2-1.5MPa，搅拌提取30-50min，然后回复至常压，用3-5％的盐酸调节pH至5-6，微波220-250W提取15-20min，最后升温至80-100℃，搅拌6-10min,过滤、浓缩混合液至干得残渣，将残渣掺入其重量1/4的糊精，研磨混合至80-100目，即得天然提取微粉；其中，复合提取剂为质量比为1:0.3的1-羟乙基-2,3-二甲基咪唑氯盐和十二烷基三甲基氯化铵的混合液；上述份数均为重量份数；

所述改性纳米粒子的制备步骤如下：称取6份重量比1:0.4粒径为200-300nm的纳米氧化锆和纳米二氧化硅加入反应釜，向其中加入80-100份甲苯和3份γ-氨丙基三乙氧基硅烷，超声30-50Hz处理10min，氮气氛围下升温至80-100℃搅拌反应6-8h，冷却至室温，离心分离，甲苯洗涤，真空干燥，将得到的粒子置于pH为2-3的盐酸溶液中，回流2-3h，离心分离，水洗、乙醇洗，干燥得中间粒子A；将2份粒子A与5份柠檬酸三丁酯混合，升温至50-60℃搅拌混合20-30min，过滤，将粒子加入到30-40份去离子水中，再加入15-20份乳化剂月桂醇聚氧乙烯醚、7-10份甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物(MBS)，升温至90-100℃，加入0.05-0.1份过硫酸铵保温反应2-3h，反应结束后过滤、洗涤、烘干，研磨至80-100目，即得改性纳米粒子；上述份数均为重量份数；

所述改性二硫化钼的制备步骤如下：将硅酸钠溶于去离子水中搅拌制备质量浓度为30-40％的硅酸钠溶液，将硅酸钠溶液滴加到质量浓度为20-25％的硫酸溶液中，用氢氧化钠溶液调节pH至2-2.5，制备聚硅酸溶液；将1份二硫化钼加入到6-7份聚硅酸溶液中，再加入1.5-2.5份椰油酰胺丙基氧化胺和1-2份十一碳-9-烯醛，升温至60-70℃搅拌30-40min，然后继续加入0.5-1份聚酮树脂，搅拌15-20min，过滤、烘干，于800-900℃煅烧10-15min，研磨至100-200目，即得改性二硫化钼；上述份数均为重量份数；

所述微粉填料的制备步骤如下：将1份三氧化二锑与2-3份聚环氧琥珀酸搅拌混合，然后升温至60-70℃加入5-6份三甲基甲硅烷基三氟乙磺酸酯，搅拌10-20min，降至室温微波180-200W下反应20-30min，离心分离，洗涤干燥即得改性组分A；称取1份粒度为200-300目的坡缕石与0.2份羟基磷灰石混合，加入8-10份异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯，升温至70-80℃搅拌反应30-40min，反应结束后加入2份大精酸继续保温搅拌10-15min，离心分离、洗涤干燥即得改性组分B；称取5份重量比为1:1的改性组分A和B，加入到20-22份乙醇中分散，然后再加入0.3-0.5份三氯化钕和0.1-0.2份钛白粉，搅拌10-12min待混合均匀后，旋蒸除去溶剂，固体残余物研磨至80-100目，即得微粉填料；上述份数均为重量份数。

2.如权利要求1所述的PVC复合材料的制备方法，其特征在于：向反应釜中加入PVC树脂、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、硬脂酸甘油酯、聚合物助剂、高密度聚乙烯、邻苯二甲酸二辛酯、N,N’,N”-三正丙基柠檬酰胺，搅拌升温至70-90℃处理20-30min，然后降至室温加入天然提取微粉、二甘醇二苯甲酸酯、丁腈橡胶、改性纳米粒子、改性二硫化钼、石蜡、1,3-二(对-异丙氧基二亚苄胺)胍盐酸盐、微粉填料、椰子油二乙醇酰胺，分散机1200-1500转/分混合反应30-40min，再加入6-O-孟氧羰基-D-半乳吡喃糖酯、苯并三氮唑、重质碳酸钙、十二烷基苯磺酸钠和三丁基甲基氯化铵，升温至40-50℃搅拌下微波250-280W反应20-30min，处理完毕即得PVC复合材料。

3.一种含PVC复合材料的水带的制备方法，具体步骤如下：

1)、采用涤纶纱线、用织机织造工艺制备编织层，其中涤纶纱线为产自中国台湾的高强防火涤纶纱线；

2)、将55-65份权利要求2所述PVC复合材料、12-15份柠檬酸三丁酯、5-8份钙锌稳定剂配料、4-6份三乙烯二胺，5-6份己二酸季戊四醇酯，于混合机中1000-1200转/分搅拌升温至80-100℃，处理20-30min后于冷混桶中降温至35-55℃后出料造粒，造粒温度为150-160℃，得到复合颗粒，将该复合颗粒送入双螺杆挤出机中，挤出温度170-180℃，制备厚度为6-9mm的内衬管；

3)、将1份聚氨酯胶粒、5-6份丙酮与0.06-0.08份甲苯二异氰酸酯混合搅拌5-10min，将内衬管牵引入拖浆槽内，内衬管外部全部浸入胶黏剂后再拖出，制得涂覆胶黏剂的内衬管；

4)、将涂覆胶黏剂的内衬管与编织层组合穿管，然后将穿好编织层的内衬管置于蒸汽线上，于130-140℃下用0.15-0.18MPa的压缩空气进行热粘合3-4min，然后，再用0.1-0.12MPa的压缩空气进行热粘合2-3min，即得到含PVC复合材料的水带；其中，上述份数均为重量份数。