CN105440542A - 一种高强度pvc板材及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高强度PVC板材，它是由下述重量份的原料组成的：环氧大豆油9-16、羟基锡酸锌0.8-1、埃洛石纳米管50-60、尿素30-40、氧化锌1-2、氢氧化钾6-7、聚乙烯醇200-300、丙烯腈10-16、二乙烯苯0.5-0.6、偶氮二异丁腈0.1-0.12、聚氯乙烯160-180、聚苯并咪唑7-10、正硅酸乙酯4-6、8-羟基喹啉1.3-2、藻酸丙二醇酯2-3、乙酰丙酮钙0.6-1、丙烯酸0.1-0.2、硬脂酸铝2-3。本发明采用硅溶胶改性聚苯并咪唑，提高了共混料的表面强度、表面抗水性，提高了成品的综合性能。
Description
技术领域
本发明涉及板材技术领域，尤其涉及一种高强度PVC板材及其制备方法。
背景技术
埃洛石纳米管是一类具有多壁管状结构的硅铝酸盐，无毒无害，其管壁内外分别含有铝羟基和硅羟基，并以氢键和范德华力等次价键连接结构单元，能够较好地分散在聚合物基体中，同时还因中空管壁内的活性基团可以捕捉聚合物燃烧过程产生的自由基，能延缓聚合物的燃烧，因此得到广泛关注和研究。利用羟基锡酸锌对埃洛石纳米进行表面包覆改性，并将其用作为聚氯乙烯的阻燃剂，可以提高聚氯乙烯的阻燃抑烟性能。
发明内容
本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种高强度PVC板材及其制备方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种高强度PVC板材，它是由下述重量份的原料组成的：
环氧大豆油9-16、羟基锡酸锌0.8-1、埃洛石纳米管50-60、尿素30-40、氧化锌1-2、氢氧化钾6-7、聚乙烯醇200-300、丙烯腈10-16、二乙烯苯0.5-0.6、偶氮二异丁腈0.1-0.12、聚氯乙烯160-180、聚苯并咪唑7-10、正硅酸乙酯4-6、8-羟基喹啉1.3-2、藻酸丙二醇酯2-3、乙酰丙酮钙0.6-1、丙烯酸0.1-0.2、硬脂酸铝2-3。
一种所述的高强度PVC板材的制备方法，包括以下步骤：
（1）将8-羟基喹啉加入到7-10倍无水乙醇中，搅拌均匀；
（2）将乙酰丙酮钙加入到4-6倍水中，加入丙烯酸，搅拌均匀；
（3）将上述得到的物料混合，搅拌均匀，加入正硅酸乙酯，在氮气保护的情况下搅拌20-30分钟，滴加95-98%的硫酸，调节PH为1-2，在70-80℃下保温搅拌30-40分钟，得硅溶胶；
（4）将藻酸丙二醇酯加入到13-20倍水中，升高温度为60-70℃，加入硬脂酸铝，保温搅拌10-17分钟，加入聚苯并咪唑、硅溶胶，300-400转/分搅拌10-20分钟，脱水，真空干燥，得增强助剂；
（5）将上述步骤得到的物料混合，加入上述聚氯乙烯重量的10-14%，送入130-140℃的油浴中，保温搅拌20-30分钟，出料冷却，加入吡啶硫酮锌、8-羟基喹啉铜，700-1000转/分搅拌8-10分钟，得防腐聚氯乙烯液；
（6）将上述埃洛石纳米管、尿素混合，加入到20-30倍去离子水中，在50-60℃下保温搅拌60-70分钟，再超声分散40-50分钟，得分散液；
（7）将上述羟基锡酸锌、氧化锌、氢氧化钾混合，加入到10-15倍水中，加热到50-60℃，加入上述分散液，升高温度为85-90℃，保温反应5-6小时，抽滤，将滤饼加入到1.6-2倍的正丁醇中，超声分散7-10分钟，共沸蒸馏，将得到的固形物真空干燥，得羟基锡酸锌包覆埃洛石；
（8）将羟基锡酸锌包覆埃洛石加入到聚乙烯醇中，在氮气保护下升高温度为60-70℃，依次加入上述丙烯腈、二乙烯苯、偶氮二异丁腈，保温搅拌反应7-8小时，冷却至常温，抽滤、真空干燥；
（9）将上述真空干燥的物料、增强助剂、环氧大豆油混合，在70-80℃下保温搅拌1-2小时，加入剩余各原料，120-125℃下搅拌10-14分钟，送入双螺杆挤出机，挤出、模具成型、截切，覆膜，即得所述塑料板材。
本发明的优点是：
本发明采用的包覆埃洛石纳米管，其表面的羟基锡酸锌在共混物燃烧过程中，其Zn2+和SnO32-可以捕捉燃烧时释放的Hcl气体，抑制Hcl对聚氯乙烯的进一步催化降解作用；
羟基锡酸锌随着燃烧温度的提高能够分别在气相和凝聚态对聚合物的燃烧发挥阻燃作用，反应所生成的氯化锌可以捕捉气相中活性强的自由基，在固相中形成坚固而致密的炭化层，Zncl2和Sncl4通过促进交联、成炭以减少可燃性挥发物的产生和释放，同时气化后的锡化合物还可以催化氧化火焰中的ＣＯ和烟炱，从而减少燃烧过程中的氧气浓度，起到阻燃作用；
埃洛石纳米管具有多壁管状结构，可以起阻隔作用，同时还由于其组成中含有微量氧化铁，可以捕获降解过程中产生的活性自由基，能有效抑制降解反应的进行，提高热稳定性；
可以使得纳米粒子在聚合物基体中分散均匀，界面作用力大，有利于共混物的力学性能的改善，提高抗冲击强度。
本发明采用硅溶胶改性聚苯并咪唑，提高了共混料的表面强度、表面抗水性，提高了成品的综合性能。
具体实施方式
一种高强度PVC板材，它是由下述重量份的原料组成的：
环氧大豆油9、羟基锡酸锌0.8、埃洛石纳米管50、尿素30、氧化锌1、氢氧化钾6、聚乙烯醇200、丙烯腈10、二乙烯苯0.5、偶氮二异丁腈0.1、聚氯乙烯160、聚苯并咪唑7、正硅酸乙酯4、8羟基喹啉1.3、藻酸丙二醇酯2、乙酰丙酮钙0.6、丙烯酸0.1、硬脂酸铝2。
一种所述的高强度PVC板材的制备方法，包括以下步骤：
（1）将8羟基喹啉加入到7倍无水乙醇中，搅拌均匀；
（2）将乙酰丙酮钙加入到4倍水中，加入丙烯酸，搅拌均匀；
（3）将上述得到的物料混合，搅拌均匀，加入正硅酸乙酯，在氮气保护的情况下搅拌20分钟，滴加95%的硫酸，调节PH为1，在70℃下保温搅拌30分钟，得硅溶胶；
（4）将藻酸丙二醇酯加入到13倍水中，升高温度为60℃，加入硬脂酸铝，保温搅拌10分钟，加入聚苯并咪唑、硅溶胶，300转/分搅拌10分钟，脱水，真空干燥，得增强助剂；
（5）将上述步骤得到的物料混合，加入上述聚氯乙烯重量的10%，送入130℃的油浴中，保温搅拌20分钟，出料冷却，加入吡啶硫酮锌、8羟基喹啉铜，700转/分搅拌8分钟，得防腐聚氯乙烯液；
（6）将上述埃洛石纳米管、尿素混合，加入到20倍去离子水中，在50℃下保温搅拌60分钟，再超声分散40分钟，得分散液；
（7）将上述羟基锡酸锌、氧化锌、氢氧化钾混合，加入到10倍水中，加热到50℃，加入上述分散液，升高温度为85℃，保温反应5小时，抽滤，将滤饼加入到1.6倍的正丁醇中，超声分散7分钟，共沸蒸馏，将得到的固形物真空干燥，得羟基锡酸锌包覆埃洛石；
（8）将羟基锡酸锌包覆埃洛石加入到聚乙烯醇中，在氮气保护下升高温度为60℃，依次加入上述丙烯腈、二乙烯苯、偶氮二异丁腈，保温搅拌反应7小时，冷却至常温，抽滤、真空干燥；
（9）将上述真空干燥的物料、增强助剂、环氧大豆油混合，在70℃下保温搅拌1小时，加入剩余各原料，120℃下搅拌10分钟，送入双螺杆挤出机，挤出、模具成型、截切，覆膜，即得所述保温隔热塑料板材。
性能测试：
拉伸强度（MPa）46；
弯曲强度（MPa）74.4；
阻燃性：离火即熄，没有黑烟。
Claims (2)
1.一种高强度PVC板材，其特征在于，它是由下述重量份的原料组成的：
环氧大豆油9-16、羟基锡酸锌0.8-1、埃洛石纳米管50-60、尿素30-40、氧化锌1-2、氢氧化钾6-7、聚乙烯醇200-300、丙烯腈10-16、二乙烯苯0.5-0.6、偶氮二异丁腈0.1-0.12、聚氯乙烯160-180、聚苯并咪唑7-10、正硅酸乙酯4-6、8-羟基喹啉1.3-2、藻酸丙二醇酯2-3、乙酰丙酮钙0.6-1、丙烯酸0.1-0.2、硬脂酸铝2-3。
2.一种如权利要求1所述的高强度PVC板材的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）将8-羟基喹啉加入到7-10倍无水乙醇中，搅拌均匀；
（2）将乙酰丙酮钙加入到4-6倍水中，加入丙烯酸，搅拌均匀；
（3）将上述得到的物料混合，搅拌均匀，加入正硅酸乙酯，在氮气保护的情况下搅拌20-30分钟，滴加95-98%的硫酸，调节PH为1-2，在70-80℃下保温搅拌30-40分钟，得硅溶胶；
（4）将藻酸丙二醇酯加入到13-20倍水中，升高温度为60-70℃，加入硬脂酸铝，保温搅拌10-17分钟，加入聚苯并咪唑、硅溶胶，300-400转/分搅拌10-20分钟，脱水，真空干燥，得增强助剂；
（5）将上述步骤得到的物料混合，加入上述聚氯乙烯重量的10-14%，送入130-140℃的油浴中，保温搅拌20-30分钟，出料冷却，加入吡啶硫酮锌、8-羟基喹啉铜，700-1000转/分搅拌8-10分钟，得防腐聚氯乙烯液；
（6）将上述埃洛石纳米管、尿素混合，加入到20-30倍去离子水中，在50-60℃下保温搅拌60-70分钟，再超声分散40-50分钟，得分散液；
（7）将上述羟基锡酸锌、氧化锌、氢氧化钾混合，加入到10-15倍水中，加热到50-60℃，加入上述分散液，升高温度为85-90℃，保温反应5-6小时，抽滤，将滤饼加入到1.6-2倍的正丁醇中，超声分散7-10分钟，共沸蒸馏，将得到的固形物真空干燥，得羟基锡酸锌包覆埃洛石；
（8）将羟基锡酸锌包覆埃洛石加入到聚乙烯醇中，在氮气保护下升高温度为60-70℃，依次加入上述丙烯腈、二乙烯苯、偶氮二异丁腈，保温搅拌反应7-8小时，冷却至常温，抽滤、真空干燥；
（9）将上述真空干燥的物料、增强助剂、环氧大豆油混合，在70-80℃下保温搅拌1-2小时，加入剩余各原料，120-125℃下搅拌10-14分钟，送入双螺杆挤出机，挤出、模具成型、截切，覆膜，即得所述塑料板材。
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| CN106751122A (zh) * | 2016-11-17 | 2017-05-31 | 安徽北马科技有限公司 | 一种多磷化自洁型塑料板材及其制备方法 |
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