CN104945788A - 一种改性CaCO3-PVC复合材料的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种改性CaCO3-PVC复合材料的制备方法，该方法包括如下步骤：(1) 将轻质碳酸钙磨成粉末；(2) 将步骤(1)得到的轻质碳酸钙粉末加入蒸馏水中，调节pH为4~6，向其中加入偶联剂和细菌纤维素，在60~80℃条件下反应5~12h，干燥，得到改性轻质碳酸钙粉末；(3) 按重量份称取以下物质：聚氯乙烯树脂、纳米氢氧化铝、步骤(2)得到的改性碳酸钙粉末、聚乙二醇、ACR加工助剂、纳米氧化锌、月桂酸钙，混合均匀，加入双螺杆挤出机中造粒。本发明制备的CaCO3-PVC复合材料具有稳定性好、耐磨性好、不易老化，能够在农业大棚中广泛应用，具有较高的应用价值和经济效益。

Description

一种改性CaCO3-PVC复合材料的制备方法
技术领域
本发明属于改性塑料技术领域，具体涉及改性CaCO3-PVC复合材料的制备方法。
背景技术
纳米碳酸钙是一种十分重要的无机增韧增强功能性填料，被广泛应用在PP、PE、PVC等塑料工业中。纳米碳酸钙粒度小、表面能高、极易团聚、表面亲水疏油，使其在有机介质中分散不均匀，与基料和填料之间分散不均匀，与基料的结合能力较弱，做成集体和填料之间的界面缺陷等，这些问题已经成为制约纳米碳酸钙应用的关键问题。碳酸钙填充进行表面改性，以提高碳酸钙与基体之间的润湿性和结合力，改善材料力学性能。
从采用脂肪酸（盐）、碳酸酯或铝酸酯等偶联剂改性的纳米碳酸钙填充聚氯乙烯，可以得到冲击强度有较大提高的CaCO3/PVC复合材料。但是由于高聚物基体和填料粒子间界面结合力较弱，随着填料添加分数的增加，材料的拉伸强度下降较大。拉伸强度受界面反应的影响，而界面的大小和反应的强度制约着界面反应。
发明内容
技术问题：提供一种热稳定性好的改性CaCO3-PVC复合材料的制备方法。
技术方案：一种改性CaCO3-PVC复合材料的制备方法，该方法包括如下步骤：
(1) 将轻质碳酸钙磨成粒径为100~300nm的粉末；
(2) 将步骤(1)得到的轻质碳酸钙粉末加入蒸馏水中，调节pH为4~6，向其中加入偶联剂和细菌纤维素，在60~80℃条件下反应5~12h，干燥，得到改性轻质碳酸钙粉末；
(3) 按重量份称取以下物质：聚氯乙烯树脂100份、纳米氢氧化铝1~3份、步骤(2)得到的改性轻质碳酸钙粉末5~10份、聚乙二醇5~8份、ACR加工助剂3~8份、纳米氧化锌0.5~1份、月桂酸钙1~3份，混合均匀，加入双螺杆挤出机中造粒，即制备得到改性CaCO3-PVC复合材料。
步骤(2)中，所述的偶联剂为戊二醛。
步骤(2)中，轻质碳酸钙与细菌纤维素的比例为30:1。
步骤(2)中，轻质碳酸钙与水的比例为1：5。
步骤(3)中，所述的ACR加工助剂为HL-120N、K-120N、HL-125中的一种或两种的混合物。
步骤(3)中，利用双螺杆挤出机造粒时，一区温度为105℃，二区温度为120℃，三区温度为130℃，四区温度为135℃，五区温度为155℃，六区温度为160℃，七区温度为155℃，八区温度为150℃。
步骤(3)中，利用双螺杆挤出机造粒时，主机转速为100~150rpm。
有益效果：本发明制备的改性CaCO3-PVC复合材料具有稳定性好、耐磨性好、不易老化，能够在农业大棚中广泛应用，具有较高的应用价值和经济效益。
具体实施方式
根据下述实施例，可以更好地理解本发明。然而，本领域的技术人员容易理解，实施例所描述的内容仅用于说明本发明，而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本发明。此外应理解，在阅读了本发明所述的内容后，该领域的技术人员对本发明作出一些非本质的改动或调整，仍属于本发明的保护范围。
实施例1：
将轻质碳酸钙磨成粒径为100nm的粉末；将到的100g轻质碳酸钙粉末加入500ml水中，调节pH为5，向其中加入0.5g细菌纤维素、3g戊二醛，在60℃条件下反应5h，洗净、干燥，得到改性硅藻土粉末。
按重量份称取以下物质：聚氯乙烯树脂100份、纳米氢氧化铝1份、改性硅藻土粉末5份、聚乙二醇5份、ACR加工助剂HL-120N 3份、纳米氧化锌0.5份、月桂酸钙1份，，混合均匀，加入双螺杆挤出机中，一区温度为105℃，二区温度为120℃，三区温度为130℃，四区温度为135℃，五区温度为155℃，六区温度为160℃，七区温度为155℃，八区温度为150℃，主机转速为100rpm，挤出后冷却牵条、风干切粒，即制备得到改性CaCO3-PVC复合材料。
实施例2：
将轻质碳酸钙磨成粒径为100nm的粉末；将到的100g轻质碳酸钙粉末加入500ml水中，调节pH为4，向其中加入0.5g细菌纤维素、5g戊二醛，在60℃条件下反应6h，洗净、干燥，得到改性硅藻土粉末。
按重量份称取以下物质：聚氯乙烯树脂100份、纳米氢氧化铝2份、改性硅藻土粉末7份、聚乙二醇6份、ACR加工助剂K-120N 6份、纳米氧化锌0.9份、月桂酸钙2份，，混合均匀，加入双螺杆挤出机中，一区温度为105℃，二区温度为120℃，三区温度为130℃，四区温度为135℃，五区温度为155℃，六区温度为160℃，七区温度为155℃，八区温度为150℃，主机转速为120rpm，挤出后冷却牵条、风干切粒，即制备得到改性CaCO3-PVC复合材料。
实施例3：
将轻质碳酸钙磨成粒径为100nm的粉末；将到的100g轻质碳酸钙粉末加入500ml水中，调节pH为6，向其中加入0.5g细菌纤维素、3g戊二醛，在60℃条件下反应10h，洗净、干燥，得到改性硅藻土粉末。
按重量份称取以下物质：聚氯乙烯树脂100份、纳米氢氧化铝3份、改性硅藻土粉末10份、聚乙二醇8份、ACR加工助剂HL-125  8份、纳米氧化锌1份、月桂酸钙3份混合均匀，加入双螺杆挤出机中，一区温度为105℃，二区温度为120℃，三区温度为130℃，四区温度为135℃，五区温度为155℃，六区温度为160℃，七区温度为155℃，八区温度为150℃，主机转速为150rpm，挤出后冷却牵条、风干切粒，即制备得到改性CaCO3-PVC复合材料。

Claims (7)

1.一种改性CaCO3-PVC复合材料的制备方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
(1) 将轻质碳酸钙磨成粒径为100~300nm的粉末；
(2) 将步骤(1)得到的轻质碳酸钙粉末加入蒸馏水中，调节pH为4~6，向其中加入偶联剂和细菌纤维素，在60~80℃条件下反应5~12h，干燥，得到改性轻质碳酸钙粉末；
(3) 按重量份称取以下物质：聚氯乙烯树脂100份、纳米氢氧化铝1~3份、步骤(2)得到的改性碳酸钙粉末5~10份、聚乙二醇5~8份、ACR加工助剂3~8份、纳米氧化锌0.5~1份、月桂酸钙1~3份，混合均匀，加入双螺杆挤出机中造粒，即制备得到改性CaCO3-PVC复合材料。
2.根据权利要求1所述的改性CaCO3-PVC复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述的偶联剂为戊二醛。
3.根据权利要求1所述的改性CaCO3-PVC复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，轻质碳酸钙与细菌纤维素的比例为30:1。
4.根据权利要求1所述的改性CaCO3-PVC复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，轻质碳酸钙与水的比例为1：5。
5.根据权利要求1所述的改性CaCO3-PVC复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述的ACR加工助剂为HL-120N、K-120N、HL-125中的一种或两种的混合物。
6.根据权利要求1所述的改性CaCO3-PVC复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，利用双螺杆挤出机造粒时，一区温度为105℃，二区温度为120℃，三区温度为130℃，四区温度为135℃，五区温度为155℃，六区温度为160℃，七区温度为155℃，八区温度为150℃。
7.根据权利要求1所述的改性CaCO3-PVC复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，利用双螺杆挤出机造粒时，主机转速为100~150rpm。
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