CN104927261B - 一种耐腐蚀导电导热氯化聚氯乙烯树脂材料及其制备方法和应用 - Google Patents

一种耐腐蚀导电导热氯化聚氯乙烯树脂材料及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种耐腐蚀导电导热氯化聚氯乙烯树脂材料,由以下组分按照重量分数制备而成:氯含量为68~72%的改性氯化聚氯乙烯树脂100份,导电导热介质材料40~60份,填充剂5~15份,抗冲击改性剂8~15份,稳定剂8~10份,增塑剂0~15份,抗氧剂3~5份,紫外线吸收剂0.2~0.5份,螯合剂0.5~1.5份,润滑剂0.5~2.5份。本发明经过特殊聚合工艺得到的改性聚氯乙烯基础树脂,通过氯化得到的改性氯化聚氯乙烯,添加经过特殊处理的导电导热介质材料制备的高导电导热氯化聚氯乙烯树脂具有优异的导电性能(体积电阻率为10‑1左右)和导热性能(导热率4W/(m.K)以上),同时还具有优良的耐化学介质性能,应用非常广泛。本发明工艺简洁,生产效率高,无污染废物。

Description

一种耐腐蚀导电导热氯化聚氯乙烯树脂材料及其制备方法和 应用
技术领域
本发明涉及改性塑料领域,特别涉及一种耐腐蚀导电导热氯化聚氯乙烯树脂材料及其制备方法和应用。
背景技术
目前常用的导电导热塑料通常是尼龙、PET等塑料添加导电、导热介质加工而成,具有较好的导电、导热性能,但是其原料成本高,耐化学性能差,导电导热性能低(通常体积电阻率为105左右,导热率3~4W/(m.K)左右)。氯化聚氯乙烯(CPVC)是聚氯乙烯(PVC)进一步氯化改性的产品,其氯含量一般为65%~72%(体积分数)。CPVC除了兼有PVC的很多优良性能外,其所具有的耐腐蚀性、耐热性、可溶性、阻燃性、机械强度等均比PVC有较大的提高,因而CPVC是性能优良的新型材料,被广泛用于建筑、化工、冶金、造船、电器、纺织等领域。
发明内容
针对现有技术中存在的问题,本发明的目的在于:提供一种耐腐蚀导电导热氯化聚氯乙烯树脂材料及其制备方法。
一种耐腐蚀导电导热氯化聚氯乙烯树脂材料,由以下组分按照重量分数制备而成:
氯含量为68~72%的改性氯化聚氯乙烯树脂100份,导电导热介质材料40~60份,填充剂5~15份,抗冲击改性剂8~15份,稳定剂8~10份,增塑剂0~15份,抗氧剂3~5份,紫外线吸收剂0.2~0.5份,螯合剂0.5~1.5份,润滑剂0.5~2.5份。
所述氯含量为68~72%的改性氯化聚氯乙烯树脂由以下方法制备而成:
1)聚合反应:在反应釜中加入无离子水,以及分散剂、助分散剂、消泡剂、缓冲剂、稳定剂、链调节剂,搅拌均匀,再加入纳米银,继续搅拌并密封抽真空至-0.08~-0.09MPa,密闭条件下加入氯乙烯单体(VCM)和引发剂,搅拌升温至40~60℃,反应釜压力为0.5~1.1MPa,控制反应温差±0.5℃下反应10~20hr,待反应压力下降0.1MPa时加入终止剂继续反应30min;
2)步骤1)结束后抽真空至-0.08~-0.09MPa,并保持30min,回收多余单体;然后再升温至80~90℃,负压煮沸2~3hr,排出残余单体;
3)氯化反应:排出残余单体后将反应浆料放入离心机中脱水,并用无离子水冲洗3遍,然后将脱水的物料放入氯化反应釜中,加入分散剂和表面活性剂,引发剂以及加工助剂,加水稀释至浆料浓度为8~15%,搅拌升温至80℃通入氯气,控制反应压力为0.2~0.35MPa,以每分钟上升0.25℃的速度升温至110℃,期间匀速通入总通氯量的30%~40%,然后以每分钟上升0.67℃的速度升温至130℃,期间匀速通入总通氯量的10%~20%,保持130℃温度3小时,通入总通氯量的40%~50%,反应结束后再保温30分钟后降温;待浆料温度降至90℃时放入到水洗釜中进行后处理;
4)将放入到水洗釜中的浆料用水清洗,待浆料PH值达到6~7时加入纯碱升温至80℃~90℃进行中和,中和4~5小时后物料无氯化氢放出,降温,离心脱水;然后将离心脱水后的物料放入90~100℃的沸腾干燥床内干燥2~3hr。
所述聚合反应中分散剂为醇解度为50~88的聚乙烯醇和/或甲基纤维素;
所述聚合反应中助分散剂为醇解度为30~50的聚乙烯醇;
所述聚合反应中消泡剂为聚硅氧烷、有机硅和聚醚中的一种或几种;
所述聚合反应中缓冲剂为氨水和/或碳酸氢铵;
所述聚合反应中稳定剂为有机锡和/或EDTA;
所述聚合反应中链调节剂为1-氯-1-碘烷、巯基乙醇和邻苯二甲酸二烯丙酯中的一种或几种;
所述聚合反应中引发剂为过氧化苯甲酰、过氧化特戊酸叔己酯、过氧化新庚酸叔丁酯、过氧化新癸酸异丙苯酯和过氧化新癸酸叔丁酯等中的一种或几种;
所述聚合反应中终止剂为丙酮缩氨基硫脲(ATSC)、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚和哌啶醇氧化物中的一种或两种。
所述氯化反应分散剂为聚甲基丙烯酸钠和/或2200目滑石粉;
所述氯化反应表面活性剂为烷基酚聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚和十二烷基苯磺酸钠中的一种或几种;
所述氯化反应引发剂为过氧化苯甲酰、过氧化二异丙苯和双叔丁基过氧异丙基苯中的一种或几种;
所述氯化反应加工助剂为苯乙烯、聚丙烯和高密度聚乙烯中的一种或几种。
所述导电导热介质材料由改性碳纳米管、改性石墨烯和改性氮化铝组成;
所述填充剂为碳酸钙、滑石粉、钛白粉、二氧化硅、氧化铝、陶土和玻璃纤维中的一种或几种;
所述稳定剂为钙锌稳定剂、有机锡稳定剂、稀土稳定剂、硬脂酸铅稳定剂、水杨酸铅稳定剂、硬脂酸锌稳定剂、蓖麻酸钙稳定剂、硬脂酸镁稳定剂、三盐基硬脂酸铅稳定剂和二盐基领苯二甲酸铅稳定剂中的一种或几种;
所述抗冲击改性剂为CPE、ACR、MBS、MABS、ABS、POE中的一种或几种;
所述增塑剂为DOA、DOP、DBP、芳烃油、多元醇、环氧大豆油和氯化石蜡中的一种或几种;
所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂264、抗氧剂2246和抗氧剂1076中的一种或几种;
所述紫外线吸收剂为三嗪-5、UV-9、UV-326、TBS、BAD和OBS中的一种或几种;
所述螯合剂为亚磷酸三苯酯、亚磷酸苯二异辛酯和亚磷酸二苯辛酯中的一种或几种;
所述润滑剂为硬脂酸、硬脂酸钙、石蜡、硅油、单甘酯、聚乙烯蜡和氧化聚乙烯蜡中的一种或几种。
碳纳米管的制备
a、将催化剂溶于无水乙醇中制备催化剂前驱混合溶液,然后将混合溶液均匀涂抹在基材表面,自然晾干,备用;
所述催化剂为镍或镁的硝酸盐;
所述基材为铜或硅;
b、将上述基材放入直流等离子体化学气相沉积设备中的沉积台上,基材与沉积台间有锡丝;
c、关闭真空室抽真空,当真空度达到0.1pa时,向真空室内通入氩气和氢气,流量分别为2~4L/min和8~10L/min,启动直流电弧,调节弧电流为100~130A,调节排气阀和真空室调节阀,使真空室内压强稳定在2500~4000Pa,反应5~15min,制得Ni/MgO催化剂;
d、在保持氩气流条件下,逐步减小氢气流量至4~5L/min,然后通入碳氢化合物,在2500~4000Pa压力和700~1000℃下进行反应20~30min左右,在Ni/MgO表面即可得到碳纳米管,收集备用;
所述碳氢化合物为天然气、甲烷、乙烷、乙烯或乙炔;
碳纳米管改性
将表面改性剂加入无离子水中,配制成30~40mg/ml的溶液,然后将制备的碳纳米管加入溶液中,采用功率为40~250W超声波水浴处理,使碳纳米管被表面改性剂浸润;然后过滤,采用冷冻真空进行干燥,制备出的改性碳纳米管材料,备用;
石墨烯表面改性处理
a、首先将石墨烯加入到添加表面活性剂的水溶液中,通入低频高压脉冲电流,制备出具有良好亲水性的水溶性石墨烯;
所述表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠、聚乙烯吡咯烷酮、聚甲基丙烯酸或聚丙烯酰胺;
b、将制备好的水溶性石墨烯溶液加入到5~10%的氢氧化钠溶液,用超声分散,再加入过量的氯乙酸,继续反应,离心,真空干燥得到表面改性处理的石墨烯粉末,备用;
氮化铝表面处理
将氮化铝粉末加入到表面改性剂的溶液中,在80℃下搅拌反应3-4小时;处理后将产品抽滤,干燥,备用;
所述表面改性剂为硅烷偶联剂或钛酸酯偶联剂。
一种耐腐蚀导电导热氯化聚氯乙烯树脂材料的制备方法,具体步骤如下:
1)将制备好的改性氯化聚氯乙烯树脂、导电导热介质材料、抗冲击改性剂、稳定剂等加入到高混机中,高速搅拌升温;待温度升到80~90℃时加入填充剂,抗氧剂,紫外线吸收剂,螯合剂,润滑剂等继续搅拌升温,期间缓慢加入增塑剂;待温度升到120~130℃时放入冷搅机中搅拌降温,待物料温度降到60℃左右时降到低速搅拌继续降温到室温;
2)将冷却好的混合料输送至挤出机,挤出机温度为165~185℃,挤出扭矩40~70N.m,螺杆转速10~30r/min,干燥温度为50~60℃。
本发明的有益效果是:
本发明经过特殊聚合工艺得到的改性聚氯乙烯基础树脂,通过氯化得到的改性氯化聚氯乙烯,添加经过特殊处理的导电导热介质材料制备的高导电导热氯化聚氯乙烯树脂具有优异的导电性能(体积电阻率为10-1左右)和导热性能(导热率4W/(m.K)以上),同时还具有优良的耐化学介质性能,可用于1)石油、矿山、化工等领域中耐油、耐腐蚀及易燃易爆等介质储存罐及防腐层或管道;2)电缆外层接地屏蔽导电橡胶层及橡胶护套;3)冶金、造船、电子等领域设备外壳和零部件,具有机械性能好、导电或电·磁屏蔽,及耐油、耐老化特性,应用非常广泛。
本发明工艺简洁,生产效率高,无污染废物。导电导热介质通过特殊处理能与氯化聚氯乙烯树脂材料均匀混合且很好的相融,使得材料的导电导热效果稳定。另外,可根据产品的用途设定聚氯乙烯基础料的粘数,和改性氯化聚氯乙烯材料的氯含量,从而得到相应物理机械性能的专用导电导热材料。
具体实施方式
为更好地说明本发明,便于理解本发明的技术方案,下面对本发明进一步详细说明。但下述的实施实例仅仅是本发明的简单例子,并不代表或限制本发明的权利保护范围,本发明的保护范围以权利要求书为准。
具体实施方式和结果如下:
下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明,均为常规方法。
下述实施例中所用的材料、试剂等,如无特殊说明,均可从商业途径得到。
实施例1:
1、将20.3g硝酸镍和17.9g硝酸镁溶于100ml无水乙醇中制得混合催化剂前驱溶液,配成硝酸镍和硝酸镁都是0.7mol/L的1:1混合溶液。将配置好的前驱溶液均匀涂于铜片基材上,自然晾干;
2、将锡丝缠绕后垫于基材下,放入直流等离子体化学气相沉积设备腔内的沉积台上。关闭真空室并打开真空泵抽真空,当真空度达到0.1pa时,向真空室通入氩气和氢气。氩气和氢气流量分别为4L/min和10L/min,启动直流电弧,调节弧电流为120A,调节排气阀和真空室调节阀,使真空室内压强稳定在3000Pa,反应8min,制得Ni/MgO催化剂;
3、在保持氩气流条件下,逐步减小氢气流量至5L/min,然后通入乙炔,在3500Pa压力和1000℃下进行反应30min,在Ni/MgO表面即可得到碳纳米管,收集备用;
4、将钛酸酯偶联剂加入无离子水中,配制成30mg/ml的溶液,然后将制备的碳纳米管加入溶液中,采用功率为150W超声波水浴处理,使碳纳米管被表面改性剂浸润。然后过滤,采用冷冻真空进行干燥,制备出的改性碳纳米管材料备用;
5、将100g石墨烯加入到100ml添加2%十二烷基苯磺酸钠的水溶液中,搅拌均匀,通入50HZ 15KV低频高压脉冲电流30min。然后将该溶液加入到200ml10%的氢氧化钠溶液中,用超声分散,再加入过量的氯乙酸,继续反应2hr,离心,真空干燥得到表面改性处理的石墨烯粉末,备用;
6、将2.5g硅烷偶联剂和100ml丙酮溶液加入具有回流和搅拌装置的四口烧瓶中,升温至80℃,加入50g氮化铝粉末,继续搅拌回流3.5小时,反应结束后抽滤,50℃真空干燥,制备出表面处理的氮化铝材料备用;
7、在35L反应釜中加入14.5kg无离子水,加入350ml含量为1%的醇解度为76的聚乙烯醇分散剂以及200ml含量为1%的甲基纤维素R60,3.2ml含量30%的醇解度为47的聚乙烯醇、2ml消泡剂甲基有机硅、5.3g碳酸氢铵、2ml氨水、1gEDTA、1.5g有机锡TM181、7g1-氯-1-碘烷,搅拌均匀并密封抽真空至-0.08MPa,密闭加入9.5kg乙烯法氯乙烯单体(VCM)以及6ml50%的过氧化新癸酸异丙苯酯和5ml50%的过氧化新庚酸叔丁酯,搅拌升温至63℃反应温度,反应釜压力为1.02MPa,控制反应温差±0.5℃下反应8h,待反应压力下降至0.92MPa时加入6g终止剂哌啶醇氧化物和4gβ-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯终止反应,继续搅拌30min后抽真空至-0.08Mpa,将剩余单体回收至单体回收罐待处理。然后将反应浆料继续升温至80℃,抽负压至-0.01Mpa左右煮沸2hr,将汽提出的单体回收至单体回收罐待处理,保证残余单体全部排出。
8、将处理完毕的反应浆料放入到D100离心机中离心脱水,并用无离子水冲洗3次,然后将脱水后的物料(10.7kg,固含量为75%)放入到100L反应釜中,加入80L水,0.5kg聚甲基丙烯酸钠,0.8kg2200目滑石粉,50g烷基酚聚氧乙烯醚,1.5g过氧化苯甲酰和1.0g过氧化二异丙苯,以及0.8kg苯乙烯,充分搅拌均匀,密封升温。待温度升至80℃时开始通氯气,保持反应釜压力为0.25Mpa,并控制温度,反应2小时后温度升至110℃,通氯量为4.8kg;然后快速升温,30min升至130℃,期间通氯1.2kg;保持130℃下反应3小时,匀速通氯6kg。反应结束后在130℃下保温30分钟,降温。
9、待反应釜温度降至90℃时,将反应浆料放入到水洗釜中用水清洗,洗4遍后浆料PH值达到7,加入2kg纯碱并升温至80℃中和,中和5小时后检测物料呈中性再无氯化氢放出,降温至30℃以下后离心脱水,并放入100℃的沸腾干燥床内干燥2hr,收集。
10、将5kg制备好的改性氯化聚氯乙烯树脂、1000g改性碳纳米管、1000g改性石墨烯、600g改性氮化铝、500g氯化聚乙烯(CPE)、100gACR及100gMBS、300g钙锌稳定剂和200g有机锡稳定剂加入到高混机中,设定转速1460转/分钟高速搅拌升温;待温度升到90℃时加入300g碳酸钙及200g陶土、80g抗氧剂1010、80g抗氧剂264和70g抗氧剂1076、100g氯化石蜡继续搅拌1min,然后加100g钛白粉、10g三嗪-5和20g UV-9、12g亚磷酸三苯酯和15g亚磷酸苯二异辛酯、15g硬脂酸、15g石蜡和20g硬脂酸钙及100gDOP等继续搅拌升温;待温度升到130℃时放入冷搅机中搅拌降温,转速为1460转/分钟,待物料温度降到60℃左右时降到低速130转/分钟搅拌继续降温到室温。
11、将挤出机温度设定为第一段180℃第二段170℃第三段160℃,机头温度为185℃,加入混合好的混合料,调整挤出扭矩65N.m,螺杆转速18m/min,挤出造粒,物料经干燥风箱在干燥温度为60℃干燥,得到高导电导热改性氯化聚氯乙烯树脂材料产品,收集。
12、将造粒好的高导电导热改性氯化聚氯乙烯树脂材料加入到注塑机中,调整注塑温度第一段195℃第二段190℃第三段185℃,注塑试片测试。上述制备的医药级高导电导热聚氯乙烯树脂性能如表1所示:
表1耐腐蚀导电导热改性氯化聚氯乙烯树脂材料性能表
实施例2
1、改性碳纳米管、石墨烯及氮化铝的制备和表面处理与实例1中1~6步相同。
2、在35L反应釜中加入14.5kg无离子水,加入300ml含量为1%的醇解度为78.5的聚乙烯醇分散剂以及250ml含量为1%的甲基纤维素E50,2.8ml含量30%的醇解度为47的聚乙烯醇、2ml消泡剂甲基有机硅、5.3g碳酸氢铵、2ml氨水、1gEDTA、1.5g有机锡TM181、5g1-氯-1-碘烷,搅拌均匀并密封抽真空至-0.09MPa,密闭加入9.5kg乙烯法氯乙烯单体(VCM)以及6ml50%的过氧化新癸酸异丙苯酯和5ml50%的过氧化新庚酸叔丁酯,搅拌升温至60℃反应温度,反应釜压力为0.96MPa,控制反应温差±0.5℃下反应10hr,待反应压力下降至0.86MPa时加入6g终止剂哌啶醇氧化物和4gβ-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯终止反应,继续搅拌30min后抽真空至-0.09Mpa,将剩余单体回收至单体回收罐待处理。然后将反应浆料继续升温至90℃,抽负压至-0.01左右煮沸2hr,将汽提出的单体回收至单体回收罐待处理,保证残余单体全部排出。
3、将处理完毕的反应浆料放入到D100离心机中离心脱水,并用无离子水冲洗3次,然后将脱水后的物料(10.7kg,固含量为75%)放入到100L反应釜中,加入80L水,0.5kg聚甲基丙烯酸钠,0.8kg2200目滑石粉,50g烷基酚聚氧乙烯醚,1.5g过氧化苯甲酰和1.0g过氧化二异丙苯,以及0.8kg苯乙烯,充分搅拌均匀,密封升温。待温度升至80℃时开始通氯气,保持反应釜压力为0.25MPa,并控制温度,反应2小时后温度升至110℃,通氯量为4.8kg;然后快速升温,30min升至130℃,期间通氯3.2kg;保持130℃下反应3小时,保持反应釜压力为0.3MPa,匀速通氯8.025kg。反应结束后在130℃下保温30分钟,降温。
4、待反应釜温度降至90℃时,将反应浆料放入到水洗釜中用水清洗,洗3遍后浆料PH值达到7,加入2kg纯碱并升温至80℃中和,中和4小时后检测物料呈中性再无氯化氢放出,降温至30℃以下后离心脱水,并放入90℃的沸腾干燥床内干燥3hr,收集。
5、将5kg制备好的改性氯化聚氯乙烯树脂、1100g改性碳纳米管、1100g改性石墨烯、400g改性氮化铝、500g氯化聚乙烯、100gABS及100gMBS、200g钙锌稳定剂和300g有机锡稳定剂加入到高混机中,设定转速1460转/分钟高速搅拌升温;待温度升到90℃时加入600g碳酸钙、40g抗氧剂1010、30g抗氧剂2246和70g抗氧剂1076、100g氯化石蜡和200gDOA继续搅拌1min,然后加100g钛白粉、10g三嗪-5和20g GV-9、10g亚磷酸三苯酯和15g亚磷酸苯二异辛酯、20g硬脂酸、15g石蜡和15g硬脂酸钙及400gDOP等继续搅拌升温;待温度升到130℃时放入冷搅机中搅拌降温,转速为1460转/分钟,待物料温度降到60℃左右时降到低速130转/分钟搅拌继续降温到室温。
6、将挤出机温度设定为第一段175℃第二段165℃第三段155℃,机头温度为180℃,加入混合好的混合料,调整挤出扭矩63N.m,螺杆转速17m/min,挤出造粒,物料经干燥风箱在干燥温度为60℃干燥,得到高导电导热改性氯化聚氯乙烯树脂材料产品,收集。
7、将造粒好的高导电导热改性氯化聚氯乙烯树脂材料加入到注塑级中,调整注塑温度第一段190℃第二段185℃第三段180℃,注塑试片测试。
上述制备的医药级高导电导热聚氯乙烯树脂性能如表1所示:
表2耐腐蚀导电导热改性氯化聚氯乙烯树脂材料性能表
上述参照实施例的详细描述,是说明性的而不是限定性的,可按照所限定范围列举出若干个实施例,因此在不脱离本发明总体构思下的变化和修改,应属本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种耐腐蚀导电导热氯化聚氯乙烯树脂材料,其特征在于:由以下组分按照重量分数制备而成:
氯含量为68~72%的改性氯化聚氯乙烯树脂100份,导电导热介质材料40~60份,填充剂5~15份,抗冲击改性剂8~15份,稳定剂8~10份,增塑剂0~15份,抗氧剂3~5份,紫外线吸收剂0.2~0.5份,螯合剂0.5~1.5份,润滑剂0.5~2.5份;
所述氯含量为68~72%的改性氯化聚氯乙烯树脂由以下方法制备而成:
1)聚合反应:在反应釜中加入无离子水,以及分散剂、助分散剂、消泡剂、缓冲剂、稳定剂、链调节剂,搅拌均匀,再加入纳米银,继续搅拌并密封抽真空至-0.08~-0.09MPa,密闭条件下加入氯乙烯单体(VCM)和引发剂,搅拌升温至40~60℃,反应釜压力为0.5~1.1MPa,控制反应温差±0.5℃下反应10~20hr,待反应压力下降0.1MPa时加入终止剂继续反应30min;
2)步骤1)结束后抽真空至-0.08~-0.09MPa,并保持30min,回收多余单体;然后再升温至80~90℃,负压煮沸2~3hr,排出残余单体;
3)氯化反应:排出残余单体后将反应浆料放入离心机中脱水,并用无离子水冲洗3遍,然后将脱水的物料放入氯化反应釜中,加入分散剂和表面活性剂,引发剂以及加工助剂,加水稀释至浆料浓度为8~15%,搅拌升温至80℃通入氯气,控制反应压力为0.2~0.35MPa,以每分钟上升0.25℃的速度升温至110℃,期间匀速通入总通氯量的30%~40%,然后以每分钟上升0.67℃的速度升温至130℃,期间匀速通入总通氯量的10%~20%,保持130℃温度3小时,通入总通氯量的40%~50%,反应结束后再保温30分钟后降温;待浆料温度降至90℃时放入到水洗釜中进行后处理;
4)将放入到水洗釜中的浆料用水清洗,待浆料pH值达到6~7时加入纯碱升温至80℃~90℃进行中和,中和4~5小时后物料无氯化氢放出,降温,离心脱水;然后将离心脱水后的物料放入90~100℃的沸腾干燥床内干燥2~3hr;
所述聚合反应中分散剂为醇解度为50~88的聚乙烯醇和/或甲基纤维素;
所述聚合反应中助分散剂为醇解度为30~50的聚乙烯醇;
所述聚合反应中消泡剂为有机硅和聚醚中的一种或几种;
所述聚合反应中缓冲剂为氨水和/或碳酸氢铵;
所述聚合反应中稳定剂为有机锡和/或EDTA;
所述聚合反应中链调节剂为1-氯-1-碘烷、巯基乙醇和邻苯二甲酸二烯丙酯中的一种或几种;
所述聚合反应中引发剂为过氧化苯甲酰、过氧化特戊酸叔己酯、过氧化新庚酸叔丁酯、过氧化新癸酸异丙苯酯和过氧化新癸酸叔丁酯中的一种或几种;
所述聚合反应中终止剂为丙酮缩氨基硫脲(ATSC)、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚和哌啶醇氧化物中的一种或两种;
所述氯化反应分散剂为聚甲基丙烯酸钠和/或2200目滑石粉;
所述氯化反应表面活性剂为烷基酚聚氧乙烯醚和十二烷基苯磺酸钠中的一种或几种;
所述氯化反应引发剂为过氧化苯甲酰、过氧化二异丙苯和双叔丁基过氧异丙基苯中的一种或几种;
所述氯化反应加工助剂为苯乙烯、聚丙烯和高密度聚乙烯中的一种或几种。
2.根据权利要求1所述的耐腐蚀导电导热氯化聚氯乙烯树脂材料,其特征在于:
所述导电导热介质材料由改性碳纳米管、改性石墨烯和改性氮化铝组成;
所述填充剂为碳酸钙、滑石粉、钛白粉、二氧化硅、氧化铝、陶土和玻璃纤维中的一种或几种;
所述稳定剂为钙锌稳定剂、有机锡稳定剂、稀土稳定剂、硬脂酸铅稳定剂、水杨酸铅稳定剂、硬脂酸锌稳定剂、蓖麻酸钙稳定剂、硬脂酸镁稳定剂、三盐基硬脂酸铅稳定剂和二盐基邻苯二甲酸铅稳定剂中的一种或几种;
所述抗冲击改性剂为CPE、ACR、MBS、MABS、ABS、POE中的一种或几种;
所述增塑剂为DOA、DOP、DBP、芳烃油、多元醇、环氧大豆油和氯化石蜡中的一种或几种;
所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂264、抗氧剂2246和抗氧剂1076中的一种或几种;
所述紫外线吸收剂为三嗪-5、UV-9、UV-326、TBS、BAD和OBS中的一种或几种;
所述螯合剂为亚磷酸三苯酯、亚磷酸苯二异辛酯和亚磷酸二苯辛酯中的一种或几种;
所述润滑剂为硬脂酸、硬脂酸钙、石蜡、硅油、单甘酯、聚乙烯蜡和氧化聚乙烯蜡中的一种或几种。
3.根据权利要求2所述的耐腐蚀导电导热氯化聚氯乙烯树脂材料,其特征在于:
1)碳纳米管的制备
a、将催化剂溶于无水乙醇中制备催化剂前驱混合溶液,然后将混合溶液均匀涂抹在基材表面,自然晾干,备用;
所述催化剂为镍或镁的硝酸盐;
所述基材为铜或硅;
b、将上述基材放入直流等离子体化学气相沉积设备中的沉积台上,基材与沉积台间有锡丝;
c、关闭真空室抽真空,当真空度达到0.1pa时,向真空室内通入氩气和氢气,流量分别为2~4L/min和8~10L/min,启动直流电弧,调节弧电流为100~130A,调节排气阀和真空室调节阀,使真空室内压强稳定在2500~4000Pa,反应5~15min,制得Ni/MgO催化剂;
d、在保持氩气流条件下,逐步减小氢气流量至4~5L/min,然后通入碳氢化合物,在2500~4000Pa压力和700~1000℃下进行反应20~30min,在Ni/MgO表面即可得到碳纳米管,收集备用;
所述碳氢化合物为天然气、甲烷、乙烷、乙烯或乙炔;
2)碳纳米管改性
将表面改性剂加入无离子水中,配制成30~40mg/ml的溶液,然后将制备的碳纳米管加入溶液中,采用功率为40~250W超声波水浴处理,使碳纳米管被表面改性剂浸润;然后过滤,采用冷冻真空进行干燥,制备出的改性碳纳米管材料,备用;
3)石墨烯表面改性处理
a、首先将石墨烯加入到添加表面活性剂的水溶液中,通入低频高压脉冲电流,制备出具有良好亲水性的水溶性石墨烯;
所述表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠、聚乙烯吡咯烷酮、聚甲基丙烯酸或聚丙烯酰胺;
b、将制备好的水溶性石墨烯溶液加入到5~10%的氢氧化钠溶液,用超声分散,再加入过量的氯乙酸,继续反应,离心,真空干燥得到表面改性处理的石墨烯粉末,备用;
4)氮化铝表面处理
将氮化铝粉末加入到表面改性剂的溶液中,在80℃下搅拌反应3-4小时;处理后将产品抽滤,干燥,备用;
所述表面改性剂为硅烷偶联剂或钛酸酯偶联剂。
4.一种根据权利要求1、2或3所述的耐腐蚀导电导热氯化聚氯乙烯树脂材料的制备方法,其特征在于具体步骤如下:
1)将制备好的改性氯化聚氯乙烯树脂、导电导热介质材料、抗冲击改性剂、稳定剂加入到高混机中,高速搅拌升温;待温度升到80~90℃时加入填充剂,抗氧剂,紫外线吸收剂,螯合剂,润滑剂继续搅拌升温,期间缓慢加入增塑剂;待温度升到120~130℃时放入冷搅机中搅拌降温,待物料温度降到60℃时降到低速搅拌继续降温到室温;
2)将冷却好的混合料输送至挤出机,挤出机温度为165~185℃,挤出扭矩40~70N.m,螺杆转速10~30r/min,干燥温度为50~60℃。
5.由权利要求4所述的方法制备的耐腐蚀导电导热氯化聚氯乙烯树脂材料的应用,其特征在于:具体的应用为:
1)石油、矿山、化工领域中耐油、耐腐蚀及易燃易爆介质储存罐及防腐层或管道;
2)电缆外层接地屏蔽导电橡胶层及橡胶护套;
3)冶金、造船、电子领域设备外壳和零部件。
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