CN105778322A - 一种聚氯乙烯复合材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种聚氯乙烯复合材料及其制备方法，所述聚氯乙烯复合材料为添加了木质素/纳米稀土氧化物的聚氯乙烯复合材料，制备步骤包括：首先进行纳米稀土氧化物表面改性，然后制备木质素/纳米稀土氧化物复合材料，最后采用熔融共混方法制得聚氯乙烯复合材料。本发明聚氯乙烯复合材料各组分相容性好，综合力学性能优良，纳米稀土氧化物和木质素的加入赋予了聚氯乙烯复合材料特殊的稀土特性、阻燃性和防紫外线性。
Description
技术领域
本发明属于复合材料领域，涉及一种聚氯乙烯复合材料及其制备方法。
背景技术
纳米稀土氧化物具有许多特殊的光、电、磁性能，将其应用于高分子基复合材料的制备中可以赋予复合材料新的特种功能，但是稀土纳米氧化物与高分子基体材料相容性差，难混入、难分散，直接影响复合材料的性能。木质素可应用于高分子基复合材料的制备，可赋予复合材料良好的阻燃、耐溶剂、热稳定、防紫外线等性能，并且价格低廉，而且由于木质素大分子上含有大量极性基团，从而其与极性高分子材料的相容性较好，具有较好的界面结合能力，制备的复合材料的整体力学性能良好。
发明内容
本发明的目的在于提供一种聚氯乙烯复合材料，具体为一种木质素/纳米稀土氧化物/聚氯乙烯复合材料，该复合材料各组分相容性好，力学性能优良。
本发明还提供一种聚氯乙烯复合材料的制备方法。
为实现上述的目的，本发明采用的技术方案如下：
一种聚氯乙烯复合材料及其制备方法，其特征在于，所述聚氯乙烯复合材料为添加了木质素/纳米稀土氧化物的聚氯乙烯复合材料，
所述制备方法包括以下步骤：
（1）纳米稀土氧化物表面改性：将纳米稀土氧化物粉末加入硅烷偶联剂-乙醇-水溶液中，超声10～30min，静置20～30min，离心分离、洗涤、烘干，得到表面改性纳米稀土氧化物。
（2）木质素/纳米稀土氧化物复合材料的制备：将木质素溶解于浓度为10%的氢氧化钠碱液中，常温下充分搅拌，木质素完全溶解后，缓慢加入表面改性后的纳米稀土氧化物，超声30～60min，然后滴加浓度为10%的盐酸水溶液调整pH值为2～4，静置2～8h后，过滤、洗涤、烘干，得到木质素/纳米稀土氧化物复合材料。
（3）聚氯乙烯复合材料的制备：将100质量份聚氯乙烯、5～50质量份木质素/纳米稀土氧化物复合材料和5～30质量份助剂加入高速混合机中混合均匀，得到混炼料，再采用双螺杆挤出机挤出造粒，制得聚氯乙烯复合材料。
优选的，所述的纳米稀土氧化物为纳米氧化铈、纳米氧化镧、纳米氧化钇、纳米氧化钐、纳米氧化铕的一种或几种的混合物。
优选的，所述的木质素/纳米稀土氧化物复合材料中纳米稀土氧化物所占质量百分比为5～20%。
优选的，所述的助剂为热稳定剂、增塑剂、抗氧剂、润滑剂的一种或几种的混合物。
本发明所具有的有益效果：
本发明聚氯乙烯复合材料中各组分相容性好，综合力学性能优良，纳米稀土氧化物可在木质素/纳米稀土氧化物复合材料中达到均匀分散，再添加入聚氯乙烯中以后可以使纳米稀土氧化物均匀分散于聚氯乙烯和木质素的连续相中，赋予聚氯乙烯复合材料特殊的稀土光电磁性能；木质素的加入可以赋予聚氯乙烯复合材料阻燃、防紫外线等各种优良性能。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面列举几个具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
一种聚氯乙烯复合材料，制备方法包括以下步骤：
（1）纳米氧化钇表面改性：将纳米氧化钇粉末加入硅烷偶联剂-乙醇-水溶液中，超声20min，静置20min，离心分离、洗涤、烘干，得到表面改性纳米氧化钇。
（2）木质素/纳米氧化钇复合材料的制备：将85g木质素溶解于浓度为10%的氢氧化钠碱液中，常温下充分搅拌，木质素完全溶解后，缓慢加入15g表面改性后的纳米氧化钇，超声60min，然后滴加浓度为10%的盐酸水溶液调整pH值为3，静置4h后，过滤、洗涤、烘干，得到木质素/纳米氧化钇复合材料。
（3）聚氯乙烯复合材料的制备：将100g聚氯乙烯、18g木质素/纳米氧化钇复合材料、5g热稳定剂、20g增塑剂和2g抗氧剂加入高速混合机中混合均匀，得到混炼料，再采用双螺杆挤出机挤出造粒，制得聚氯乙烯复合材料。
实施例2
一种聚氯乙烯复合材料，制备方法包括以下步骤：
（1）纳米氧化镧表面改性：将纳米氧化镧粉末加入硅烷偶联剂-乙醇-水溶液中，超声20min，静置20min，离心分离、洗涤、烘干，得到表面改性纳米氧化镧。
（2）木质素/纳米氧化镧复合材料的制备：将80g木质素溶解于浓度为10%的氢氧化钠碱液中，常温下充分搅拌，木质素完全溶解后，缓慢加入20g表面改性后的纳米氧化镧，超声60min，然后滴加浓度为10%的盐酸水溶液调整pH值为3，静置4h后，过滤、洗涤、烘干，得到木质素/纳米氧化镧复合材料。
（3）聚氯乙烯复合材料的制备：将100g聚氯乙烯、15g木质素/纳米氧化镧复合材料、7g热稳定剂和10g增塑剂加入高速混合机中混合均匀，得到混炼料，再采用双螺杆挤出机挤出造粒，制得聚氯乙烯复合材料。
实施例3
一种聚氯乙烯复合材料，制备方法包括以下步骤：
（1）纳米氧化铕表面改性：将纳米氧化铕粉末加入硅烷偶联剂-乙醇-水溶液中，超声10min，静置30min，离心分离、洗涤、烘干，得到表面改性纳米氧化铕。
（2）木质素/纳米氧化铕复合材料的制备：将90g木质素溶解于浓度为10%的氢氧化钠碱液中，常温下充分搅拌，木质素完全溶解后，缓慢加入10g表面改性后的纳米氧化铕，超声40min，然后滴加浓度为10%的盐酸水溶液调整pH值为3，静置4h后，过滤、洗涤、烘干，得到木质素/纳米氧化铕复合材料。
（3）聚氯乙烯复合材料的制备：将100g聚氯乙烯、30g木质素/纳米氧化铕复合材料、3g热稳定剂、20g增塑剂和1g抗氧剂加入高速混合机中混合均匀，得到混炼料，再采用双螺杆挤出机挤出造粒，制得聚氯乙烯复合材料。
实施例4
一种聚氯乙烯复合材料，制备方法包括以下步骤：
（1）纳米氧化铈表面改性：将纳米氧化铈粉末加入硅烷偶联剂-乙醇-水溶液中，超声10min，静置30min，离心分离、洗涤、烘干，得到表面改性纳米氧化铈。
（2）木质素/纳米氧化铈复合材料的制备：将90g木质素溶解于浓度为10%的氢氧化钠碱液中，常温下充分搅拌，木质素完全溶解后，缓慢加入10g表面改性后的纳米氧化铈，超声40min，然后滴加浓度为10%的盐酸水溶液调整pH值为3，静置4h后，过滤、洗涤、烘干，得到木质素/纳米氧化铈复合材料。
（3）聚氯乙烯复合材料的制备：将100g聚氯乙烯、30g木质素/纳米氧化铈复合材料、5g热稳定剂、20g增塑剂、1g抗氧剂和2g润滑剂加入高速混合机中混合均匀，得到混炼料，再采用双螺杆挤出机挤出造粒，制得聚氯乙烯复合材料。
实施例5
一种聚氯乙烯复合材料，制备方法包括以下步骤：
（1）纳米氧化钐表面改性：将纳米氧化钐粉末加入硅烷偶联剂-乙醇-水溶液中，超声20min，静置20min，离心分离、洗涤、烘干，得到表面改性纳米氧化钐。
（2）木质素/纳米氧化钐复合材料的制备：将70g木质素溶解于浓度为10%的氢氧化钠碱液中，常温下充分搅拌，木质素完全溶解后，缓慢加入30g表面改性后的纳米氧化钐，超声60min，然后滴加浓度为10%的盐酸水溶液调整pH值为3，静置4h后，过滤、洗涤、烘干，得到木质素/纳米氧化钐复合材料。
（3）聚氯乙烯复合材料的制备：将100g聚氯乙烯、10g木质素/纳米氧化钐复合材料、5g热稳定剂、10g增塑剂、1g抗氧剂和2g润滑剂加入高速混合机中混合均匀，得到混炼料，再采用双螺杆挤出机挤出造粒，制得聚氯乙烯复合材料。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的技术方案作任何形式上的限制。凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明的技术方案的范围内。
Claims (4)
1.一种聚氯乙烯复合材料及其制备方法，其特征在于，所述聚氯乙烯复合材料为添加了木质素/纳米稀土氧化物的聚氯乙烯复合材料，所述制备方法包括以下步骤：
（1）纳米稀土氧化物表面改性：将纳米稀土氧化物粉末加入硅烷偶联剂-乙醇-水溶液中，超声10～30min，静置20～30min，离心分离、洗涤、烘干，得到表面改性纳米稀土氧化物；
（2）木质素/纳米稀土氧化物复合材料的制备：将木质素溶解于浓度为10%的氢氧化钠碱液中，常温下充分搅拌，木质素完全溶解后，缓慢加入表面改性后的纳米稀土氧化物，超声30～60min，然后滴加浓度为10%的盐酸水溶液调整pH值为2～4，静置2～8h后，过滤、洗涤、烘干，得到木质素/纳米稀土氧化物复合材料；
（3）聚氯乙烯复合材料的制备：将100质量份聚氯乙烯、5～50质量份木质素/纳米稀土氧化物复合材料和5～30质量份助剂加入高速混合机中混合均匀，得到混炼料，再采用双螺杆挤出机挤出造粒，制得聚氯乙烯复合材料。
2.根据权利要求1所述的聚氯乙烯复合材料及其制备方法，其特征在于，所述的纳米稀土氧化物为纳米氧化铈、纳米氧化镧、纳米氧化钇、纳米氧化钐、纳米氧化铕的一种或几种的混合物。
3.根据权利要求1所述的聚氯乙烯复合材料及其制备方法，其特征在于，所述的木质素/纳米稀土氧化物复合材料中纳米稀土氧化物所占质量百分比为5～20%。
4.根据权利要求1所述的聚氯乙烯复合材料及其制备方法，其特征在于，所述的助剂为热稳定剂、增塑剂、抗氧剂、润滑剂的一种或几种的混合物。
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| EP3504276A4 (en) * | 2016-08-23 | 2020-04-08 | National Research Council of Canada | LIGNIN PELLETS AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF |
| WO2022242167A1 (zh) * | 2021-05-17 | 2022-11-24 | 福建师范大学泉港石化研究院 | 一种具有抗紫外性能的聚氨酯及其制备方法 |
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