CN107556664A - 一种高分子溶胶改性聚氯乙烯塑料材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高分子溶胶改性聚氯乙烯塑料材料，它是由下述重量份的原料组成的：溶胶分散液15‑20、偶氮二甲酰胺2‑3、磷酸二氢铝3‑4、聚丙烯酰胺2‑4、马来松香3‑7、乙酸异丁酸蔗糖酯1‑2、聚磷酸铵2‑5、硬脂酸钙1‑2、聚氯乙烯100‑150。本发明采用马来松香处理交联剂的醇溶液，从而在交联改性的过程中引入了高黏度的松香、聚酰胺蜡微粉，从而提高了成品聚合物材料的稳定性，加入的聚磷酸铵、磷酸二氢铝对于提高成品材料的耐热、防火性能也具有一定的促进效果。
Description
技术领域
本发明属于材料领域，具体涉及一种高分子溶胶改性聚氯乙烯塑料材料及其制备方法。
背景技术
聚氯乙烯是氯乙烯单体在过氧化物、偶氮化合物等引发剂；或在光、热作用下按自由基聚合反应机理聚合而成的聚合物。氯乙烯均聚物和氯乙烯共聚物统称之为氯乙烯树脂。PVC为无定形结构的白色粉末，支化度较小，相对密度1.4左右，玻璃化温度77～90℃，170℃左右开始分解，对光和热的稳定性差，在100℃以上或经长时间阳光曝晒，就会分解而产生氯化氢，并进一步自动催化分解，引起变色，物理机械性能也迅速下降，在实际应用中必须加入稳定剂以提高对热和光的稳定性。工业生产的PVC分子量一般在5万～11万范围内，具有较大的多分散性，分子量随聚合温度的降低而增加，无固定熔点，80～85℃开始软化，130℃变为粘弹态，160～180℃开始转变为粘流态；
由于聚氯乙烯的耐热稳定性差，因此其防火阻燃性也差，在遇到大火的时候难以在短时间内自熄，这样就容易造成安全隐患；
因此，研究一种耐热性好，阻燃性高的聚氯乙烯材料就特别重要。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种高分子溶胶改性聚氯乙烯塑料材料及其制备方法。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种高分子溶胶改性聚氯乙烯塑料材料，它是由下述重量份的原料组成的：
溶胶分散液15-20、偶氮二甲酰胺2-3、磷酸二氢铝3-4、聚丙烯酰胺2-4、马来松香3-7、乙酸异丁酸蔗糖酯1-2、聚磷酸铵2-5、硬脂酸钙1-2、聚氯乙烯100-150。
所述的溶胶分散液是由下述重量份的原料组成的：
异丙醇铝14-20、异丙醇10-14、苏打1-2、聚酰胺蜡微粉4-5；
所述的溶胶分散液的制备方法包括以下步骤：
(1)取聚酰胺蜡微粉，加入到异丙醇中，在70-75℃下保温搅拌10-20分钟，得蜡溶液；
(2)取异丙醇铝，加入到其重量30-40倍的去离子水中，搅拌均匀，与上述蜡溶液混合，送入到反应釜中，加入苏打，调节反应釜温度为40-50℃，保温搅拌2-3小时，出料冷却，即得所述溶胶分散液。
一种高分子溶胶改性聚氯乙烯塑料材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)取磷酸二氢铝，加入到其重量24-30倍的去离子水中，在65-70℃下保温搅拌10-15分钟，加入乙酸异丁酸蔗糖酯，搅拌至常温，得磷酸二氢铝分散液；
(2)取偶氮二甲酰胺，加入到其重量10-15倍的无水乙醇中，搅拌均匀，加入马来松香，送入到90-95℃的恒温水浴中，保温搅拌20-30分钟，出料，与聚磷酸铵混合，搅拌至常温，得交联剂溶液；
(3)取溶胶分散液，与交联剂溶液混合，搅拌均匀，加入聚氯乙烯，升高温度为80-85℃，超声1-2小时，得交联聚氯乙烯溶液；
(4)取聚丙烯酰胺，加入到其重量20-30倍的去离子水中，搅拌均匀，与磷酸二氢铝分散液混合，搅拌均匀，加入交联聚氯乙烯溶液，1000-1400转/分搅拌1-2小时，过滤，将沉淀水洗，真空60-65℃下干燥1-2小时，冷却至常温，得高分子改性聚合物；
(5)取上述高分子改性聚合物，与硬脂酸钙混合，搅拌均匀，送入到挤出机中，熔融挤出，冷却，即得所述高分子溶胶改性聚氯乙烯塑料材料。
本发明的优点：
本发明采用聚酰胺蜡微粉处理溶胶，有效的提高了溶胶的黏度，提高了溶胶与各原料的相容性，本发明采用马来松香处理交联剂的醇溶液，从而在交联改性的过程中引入了高黏度的松香、聚酰胺蜡微粉，从而提高了成品聚合物材料的稳定性，加入的聚磷酸铵、磷酸二氢铝对于提高成品材料的耐热、防火性能也具有一定的促进效果。
具体实施方式
实施例1
一种高分子溶胶改性聚氯乙烯塑料材料，它是由下述重量份的原料组成的：
溶胶分散液15、偶氮二甲酰胺2、磷酸二氢铝3、聚丙烯酰胺2、马来松香3、乙酸异丁酸蔗糖酯1、聚磷酸铵2、硬脂酸钙1、聚氯乙烯100。
所述的溶胶分散液是由下述重量份的原料组成的：
异丙醇铝14、异丙醇10、苏打1、聚酰胺蜡微粉4；
所述的溶胶分散液的制备方法包括以下步骤：
(1)取聚酰胺蜡微粉，加入到异丙醇中，在70℃下保温搅拌10分钟，得蜡溶液；
(2)取异丙醇铝，加入到其重量30倍的去离子水中，搅拌均匀，与上述蜡溶液混合，送入到反应釜中，加入苏打，调节反应釜温度为40℃，保温搅拌2小时，出料冷却，即得所述溶胶分散液。
一种高分子溶胶改性聚氯乙烯塑料材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)取磷酸二氢铝，加入到其重量24倍的去离子水中，在65℃下保温搅拌10分钟，加入乙酸异丁酸蔗糖酯，搅拌至常温，得磷酸二氢铝分散液；
(2)取偶氮二甲酰胺，加入到其重量10倍的无水乙醇中，搅拌均匀，加入马来松香，送入到90℃的恒温水浴中，保温搅拌20分钟，出料，与聚磷酸铵混合，搅拌至常温，得交联剂溶液；
(3)取溶胶分散液，与交联剂溶液混合，搅拌均匀，加入聚氯乙烯，升高温度为80℃，超声1小时，得交联聚氯乙烯溶液；
(4)取聚丙烯酰胺，加入到其重量20倍的去离子水中，搅拌均匀，与磷酸二氢铝分散液混合，搅拌均匀，加入交联聚氯乙烯溶液，1000转/分搅拌1小时，过滤，将沉淀水洗，真空60℃下干燥1小时，冷却至常温，得高分子改性聚合物；
(5)取上述高分子改性聚合物，与硬脂酸钙混合，搅拌均匀，送入到挤出机中，熔融挤出，冷却，即得所述高分子溶胶改性聚氯乙烯塑料材料。
性能测试：
将本实施例1的高分子溶胶改性聚氯乙烯塑料材料、市售聚氯乙烯分别加热到170℃，加热速率为3℃/min，保温30分钟；测得本实施例1的高分子溶胶改性聚氯乙烯塑料材料的分解率为3.1％；市售聚氯乙烯的分解率为17.4％；
阻燃等级：UV-1。
实施例2
一种高分子溶胶改性聚氯乙烯塑料材料，它是由下述重量份的原料组成的：
溶胶分散液20、偶氮二甲酰胺3、磷酸二氢铝4、聚丙烯酰胺4、马来松香7、乙酸异丁酸蔗糖酯2、聚磷酸铵5、硬脂酸钙2、聚氯乙烯150。
所述的溶胶分散液是由下述重量份的原料组成的：
异丙醇铝20、异丙醇14、苏打2、聚酰胺蜡微粉5；
所述的溶胶分散液的制备方法包括以下步骤：
(1)取聚酰胺蜡微粉，加入到异丙醇中，在75℃下保温搅拌20分钟，得蜡溶液；
(2)取异丙醇铝，加入到其重量40倍的去离子水中，搅拌均匀，与上述蜡溶液混合，送入到反应釜中，加入苏打，调节反应釜温度为50℃，保温搅拌3小时，出料冷却，即得所述溶胶分散液。
一种高分子溶胶改性聚氯乙烯塑料材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)取磷酸二氢铝，加入到其重量30倍的去离子水中，在70℃下保温搅拌15分钟，加入乙酸异丁酸蔗糖酯，搅拌至常温，得磷酸二氢铝分散液；
(2)取偶氮二甲酰胺，加入到其重量15倍的无水乙醇中，搅拌均匀，加入马来松香，送入到95℃的恒温水浴中，保温搅拌30分钟，出料，与聚磷酸铵混合，搅拌至常温，得交联剂溶液；
(3)取溶胶分散液，与交联剂溶液混合，搅拌均匀，加入聚氯乙烯，升高温度为85℃，超声2小时，得交联聚氯乙烯溶液；
(4)取聚丙烯酰胺，加入到其重量30倍的去离子水中，搅拌均匀，与磷酸二氢铝分散液混合，搅拌均匀，加入交联聚氯乙烯溶液，1400转/分搅拌2小时，过滤，将沉淀水洗，真空65℃下干燥2小时，冷却至常温，得高分子改性聚合物；
(5)取上述高分子改性聚合物，与硬脂酸钙混合，搅拌均匀，送入到挤出机中，熔融挤出，冷却，即得所述高分子溶胶改性聚氯乙烯塑料材料。
性能测试：
将本实施例2的高分子溶胶改性聚氯乙烯塑料材料、市售聚氯乙烯分别加热到170℃，加热速率为3℃/min，保温30分钟；测得本实施例2的高分子溶胶改性聚氯乙烯塑料材料的分解率为2.8％；市售聚氯乙烯的分解率为17.4％；
阻燃等级：UV-1。
Claims (3)
1.一种高分子溶胶改性聚氯乙烯塑料材料，其特征在于，它是由下述重量份的原料组成的：
溶胶分散液15-20、偶氮二甲酰胺2-3、磷酸二氢铝3-4、聚丙烯酰胺2-4、马来松香3-7、乙酸异丁酸蔗糖酯1-2、聚磷酸铵2-5、硬脂酸钙1-2、聚氯乙烯100-150。
2.根据权利要求1所述的一种高分子溶胶改性聚氯乙烯塑料材料，其特征在于，所述的溶胶分散液是由下述重量份的原料组成的：
异丙醇铝14-20、异丙醇10-14、苏打1-2、聚酰胺蜡微粉4-5；
所述的溶胶分散液的制备方法包括以下步骤：
(1)取聚酰胺蜡微粉，加入到异丙醇中，在70-75℃下保温搅拌10-20分钟，得蜡溶液；
(2)取异丙醇铝，加入到其重量30-40倍的去离子水中，搅拌均匀，与上述蜡溶液混合，送入到反应釜中，加入苏打，调节反应釜温度为40-50℃，保温搅拌2-3小时，出料冷却，即得所述溶胶分散液。
3.一种如权利要求1所述的高分子溶胶改性聚氯乙烯塑料材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)取磷酸二氢铝，加入到其重量24-30倍的去离子水中，在65-70℃下保温搅拌10-15分钟，加入乙酸异丁酸蔗糖酯，搅拌至常温，得磷酸二氢铝分散液；
(2)取偶氮二甲酰胺，加入到其重量10-15倍的无水乙醇中，搅拌均匀，加入马来松香，送入到90-95℃的恒温水浴中，保温搅拌20-30分钟，出料，与聚磷酸铵混合，搅拌至常温，得交联剂溶液；
(3)取溶胶分散液，与交联剂溶液混合，搅拌均匀，加入聚氯乙烯，升高温度为80-85℃，超声1-2小时，得交联聚氯乙烯溶液；
(4)取聚丙烯酰胺，加入到其重量20-30倍的去离子水中，搅拌均匀，与磷酸二氢铝分散液混合，搅拌均匀，加入交联聚氯乙烯溶液，1000-1400转/分搅拌1-2小时，过滤，将沉淀水洗，真空60-65℃下干燥1-2小时，冷却至常温，得高分子改性聚合物；
(5)取上述高分子改性聚合物，与硬脂酸钙混合，搅拌均匀，送入到挤出机中，熔融挤出，冷却，即得所述高分子溶胶改性聚氯乙烯塑料材料。
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