CN108864611A - 一种纳米pvc材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种纳米PVC材料及其制备方法，包括如下重量份数的组份：纯化水100‑120份、乳化剂10‑30份、异丁烯酸丁酯5‑20份、纳米无机粒子15‑30份、自由基引发剂0.5‑4.5份、二氧化锡4‑10份、乙醇15‑30份、氯乙烯40‑90份、PC20‑60份、聚氯乙烯树脂4‑10份、氧化锌3‑6份、环丁烯对苯二甲酸5‑10份、稳定剂2‑8份、增塑剂1‑5份和偶联剂1‑6份，其制备方法，包括如下步骤：S1.在反应器中加入纯化水100‑120份、乳化剂10‑30份，搅拌均匀，形成纳米共混物A。本发明提出的将纳米粒子与PVC聚合物混合，制备得到的PVC材料具有良好的抗压耐磨抗老化的性能。

Description

一种纳米PVC材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及纳米PVC材料技术领域，尤其涉及一种纳米PVC材料及其制备方法。
背景技术
PVC的全球使用量在各种合成材料中高居第二，PVC-般用于地板、天花板以及皮革的表层，PVC的本质是一种真空吸塑膜，用于各类面板的表层包装，所以又被称为装饰膜、附胶膜。随着现代技术手段不断发展，纳米材料因其特殊三维结构特点使得结构紧密、韧性好、强度高的优点更多应用于建材、包装、医药等诸多行业。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有PVC材料制备技术中存在的不耐压易老化、不耐高温、硬度不强且单纯PVC材料不环保，不利于应用于食品与医疗行业的缺点，而提出的一种纳米PVC材料及其制备方法，将纳米材料添加入PVC材料中，制备成一种新型纳米PVC材料。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种纳米PVC材料，包括如下重量份数的组份：
纯化水100-120份、乳化剂10-30份、异丁烯酸丁酯5-20份、纳米无机粒子15-30份、自由基引发剂0.5-4.5份、二氧化锡4-10份、乙醇15-30份、氯乙烯40-90份、PC20-60份、聚氯乙烯树脂4-10份、氧化锌3-6份、环丁烯对苯二甲酸5-10份、稳定剂2-8份、增塑剂1-5份和偶联剂1-6份。
优选的，所述纳米无机粒子为纳米级的二氧化硅、二氧化钛和二氧化锡的组合物。
优选的，所述乳化剂为羟基烷基磺酸钠、二异辛基丁二酸酯磺酸钠或聚丙烯酰胺。
优选的，所述稳定剂为有机锡类、有机锑类或稀土稳定剂。
优选的，所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯或环氧大豆油。
优选的，所述偶联剂为硅烷偶联剂KH-550或硅烷偶联剂KH-570。
一种纳米PVC材料的制备方法，包括如下步骤：
S1.纳米组分的制备：按重量份计，在反应器中加入纯化水100-120份和乳化剂10-30份，搅拌均匀，形成纳米共混物A；
S2.将S1中所述共混物A加入异丁烯酸丁酯5-20份、纳米无机粒子15-30份，在搅拌器中搅拌均匀，形成纳米共混物B；
S3.将S2中所述共混物B加入自由基引发剂0.5-4.5份反应，再加入二氧化锡4-10份，搅拌均匀，抽滤后得到聚合物C；
S4.将S3中所述聚合物C，用乙醇15-30份洗涤10-20分钟，烘干10-30分钟后，得到聚合体D；
S5.PVC材料粉体制备：将S4中所述聚合体D与氯乙烯40-90份、PC20-60份、聚氯乙烯树脂4-10份、氧化锌3-6份、环丁烯对苯二甲酸5-10份、稳定剂2-8份、增塑剂1-5份和偶联剂1-6份混合均匀，升温至40-80℃，并保温2-3小时后放冷至20-60℃，得到PVC材料粉体；
S6.挤出造粒：将PVC材料粉体在双螺杆挤出机上挤出造粒，即得PVC材料。
本发明有益效果：本发明提出的纳米粒子与PVC聚合物混合，制备得到的PVC材料具有良好的抗压耐磨抗老化的性能解决了传统PVC材料不耐压易老化、不耐高温、硬度不强的缺点，因本发明材料中添加了天然纳米粒子，环保无毒性，其中添加的氧化性纳米粒子为无毒有机物，可广泛应用于食品与医疗行业，并且可增加PVC材料的耐腐蚀性，抗撕裂性和弹性，使其更优越于普通PVC材料。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。
实施例一
本发明提出的一种纳米PVC材料的制备方法，包括以下步骤：
S1.纳米组分的制备：按重量份计，在反应器中加入纯化水101份和乳化剂11份，搅拌均匀，形成纳米共混物A；
S2.将S1中所述共混物A加入异丁烯酸丁酯6份、纳米无机粒子16份，在搅拌器中搅拌均匀，形成纳米共混物B；
S3.将S2中所述共混物B加入自由基引发剂0.6份反应，再加入二氧化锡3份，搅拌均匀，抽滤后得到聚合物C；
S4.将S3中所述聚合物C，用乙醇15份洗涤9分钟，烘干9分钟后，得到聚合体D；
S5.PVC材料粉体制备：将S4中所述聚合体D与氯乙烯41份、PC19份、聚氯乙烯树脂5份、氧化锌4份、环丁烯对苯二甲酸6份、稳定剂3份、增塑剂2份和偶联剂2份混合均匀，升温至50℃，并保温2小时后放冷至20℃，得到PVC材料粉体；
S6.挤出造粒：将PVC材料粉体在双螺杆挤出机上挤出造粒，即得PVC材料。
实施例二
本发明提出的一种纳米PVC材料的制备方法，包括以下步骤：
S1.纳米组分的制备：按重量份计，在反应器中加入纯化水118份和乳化剂25份，搅拌均匀，形成纳米共混物A；
S2.将S1中所述共混物A加入异丁烯酸丁酯18份、纳米无机粒子25份，在搅拌器中搅拌均匀，形成纳米共混物B；
S3.将S2中所述共混物B加入自由基引发剂1.2份反应，再加入二氧化锡7份，搅拌均匀，抽滤后得到聚合物C；
S4.将S3中所述聚合物C，用乙醇20份洗涤20分钟，烘干30分钟后，得到聚合体D；
S5.PVC材料粉体制备：将S4中所述聚合体D与氯乙烯70份、PC50份、聚氯乙烯树脂7份、氧化锌6份、环丁烯对苯二甲酸10份、稳定剂8份、增塑剂5份和偶联剂6份混合均匀，升温至70℃，并保温3小时后放冷至60℃，得到PVC材料粉体；
S6.挤出造粒：将PVC材料粉体在双螺杆挤出机上挤出造粒，即得PVC材料。
实施例三
本发明提出的一种纳米PVC材料的制备方法，包括以下步骤：
S1.纳米组分的制备：按重量份计，在反应器中加入纯化水120份和乳化剂25份，搅拌均匀，形成纳米共混物A；
S2.将S1中所述共混物A加入异丁烯酸丁酯20份、纳米无机粒子30份，在搅拌器中搅拌均匀，形成纳米共混物B；
S3.将S2中所述共混物B加入自由基引发剂4.0份反应，再加入二氧化锡8份，搅拌均匀，抽滤后得到聚合物C；
S4.将S3中所述聚合物C，用乙醇30份洗涤20分钟，烘干30分钟后，得到聚合体D；
S5.PVC材料粉体制备：将S4中所述聚合体D与氯乙烯90份、PC40份、聚氯乙烯树脂8份、氧化锌5份、环丁烯对苯二甲酸8份、稳定剂6份和增塑剂3份、偶联剂3份混合均匀，升温至80℃，并保温3小时后放冷至40℃，得到PVC材料粉体；
S6.挤出造粒：将PVC材料粉体在双螺杆挤出机上挤出造粒，即得PVC材料。
经比对得出实施例三为最优生产工艺方案。
实施例 耐磨率 可塑性 抗压能力 质量稳定性
一 88.2% 91.2% 88.6% 87.5%
二 89.4% 87.4% 89.5% 89.7%
三 91.6% 91.4% 90.1% 92.2%
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种纳米PVC材料，其特征在于，包括如下重量份数的组份：
纯化水100-120份、乳化剂10-30份、异丁烯酸丁酯5-20份、纳米无机粒子15-30份、自由基引发剂0.5-4.5份、二氧化锡4-10份、乙醇15-30份、氯乙烯40-90份、PC20-60份、聚氯乙烯树脂4-10份、氧化锌3-6份、环丁烯对苯二甲酸5-10份、稳定剂2-8份、增塑剂1-5份和偶联剂1-6份。
2.根据权利要求1所述纳米PVC材料，其特征在于，所述纳米无机粒子为纳米级的二氧化硅、二氧化钛和二氧化锡的组合物。
3.根据权利要求1所述纳米PVC材料，其特征在于，所述乳化剂为羟基烷基磺酸钠、二异辛基丁二酸酯磺酸钠或聚丙烯酰胺。
4.根据权利要求1所述纳米PVC材料，其特征在于，所述稳定剂为有机锡类、有机锑类或稀土稳定剂。
5.根据权利要求1所述纳米PVC材料，其特征在于，所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯或环氧大豆油。
6.根据权利要求1所述纳米PVC材料，其特征在于，所述偶联剂为硅烷偶联剂KH-550或硅烷偶联剂KH-570。
7.一种纳米PVC材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1.纳米组分的制备：按重量份计，在反应器中加入纯化水100-120份和乳化剂10-30份，搅拌均匀，形成纳米共混物A；
S2.将S1中所述共混物A加入异丁烯酸丁酯5-20份、纳米无机粒子15-30份，在搅拌器中搅拌均匀，形成纳米共混物B；
S3.将S2中所述共混物B加入自由基引发剂0.5-4.5份反应，再加入二氧化锡4-10份，搅拌均匀，抽滤后得到聚合物C；
S4.将S3中所述聚合物C，用乙醇15-30份洗涤10-20分钟，烘干10-30分钟后，得到聚合体D；
S5.PVC材料粉体制备：将S4中所述聚合体D与氯乙烯40-90份、PC20-60份、聚氯乙烯树脂4-10份、氧化锌3-6份、环丁烯对苯二甲酸5-10份、稳定剂2-8份、增塑剂1-5份和偶联剂1-6份混合均匀，升温至40-80℃，并保温2-3小时后放冷至20-60℃，得到PVC材料粉体；
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