CN109096655A - 一种耐冲击聚氯乙烯基材料及其制备方法 - Google Patents

一种耐冲击聚氯乙烯基材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

该发明涉及一种耐冲击聚氯乙烯基材料，包括以下原料组分：改性聚氯乙烯、改性聚氯乙烯糊树脂和改性氯化聚氯乙烯，改性聚氯乙烯由聚氯乙烯、改性碳纳米管、氯化聚氯乙烯、聚乳酸短纤维和PBO短纤维反应制得，改性碳纳米管由碳纳米管、双氧水、浓硝酸、水、氯磺酸、乙酸和乙二胺反应制得，改性聚氯乙烯糊树脂由聚氯乙烯糊树脂、SE‑10乳化剂、硫脲、乙酸锌、水和乙醇反应制得，改性氯化聚氯乙烯由氯化聚氯乙烯、纳米二氧化钛、氯丁橡胶和乙二胺反应制得。该发明具有优异的冲击强度。

Description

一种耐冲击聚氯乙烯基材料及其制备方法
技术领域
该发明涉及一种耐冲击聚氯乙烯基材料及其制备方法。
背景技术
聚氯乙烯除了因含有氯元素而具有优异的阻燃性能之外，聚氯乙烯还具有较好的耐磨性、耐腐蚀性、耐老化性、防滑性、光学性能、力学强度等优势。聚氯乙烯被广泛应用于保护性塑料薄膜、绝缘性塑料包装材料、阻燃性包装材料、电缆管线外包装材料等领域。
目前，聚氯乙烯材料在冲击强度需要进一步提升。该发明采用改性聚氯乙烯、改性聚氯乙烯糊树脂和改性氯化聚氯乙烯制备了耐冲击聚氯乙烯基材料，该方法制备的耐冲击聚氯乙烯基材料具有优异的冲击强度。
发明内容
该发明的目的在于提供一种耐冲击聚氯乙烯基材料的制备方法，该方法通过改变反应物原料和工艺方式，制备的材料具有优异的冲击强度。
为了实现上述目的，该发明的技术方案如下。
一种耐冲击聚氯乙烯基材料及其制备方法，具体包括以下步骤：(1)、将纳米二氧化钛和氯丁橡胶按照质量份数比为3～6：6～9加入到高速混合机中，混合速度为300r/min，维持体系温度130 ℃条件下反应30min，将质量份数比为34的氯化聚氯乙烯添加至高速混合机中，维持上述反应条件下继续反应21min，将产物和质量份数比为6～13的乙二胺添加至水热反应釜中，维持体系温度100 ℃条件下反应8min，得到改性氯化聚氯乙烯；(2)、将聚氯乙烯糊树脂、SE-10乳化剂、硫脲、乙酸锌、水和乙醇按照质量份数比为30：6～9：21～30：13～23：54～71：46～60添加至反应釜中，搅拌速度为500r/min，维持体系温度36 ℃条件下反应2h，将物料转移至超声波反应器中，维持超声频率28.5KHz，超声温度为36℃超声反应1～4h，产物经52℃、-0.07MPa蒸馏3h，将产物转移至水热反应釜中，维持水热反应温度为109～125℃水热反应1～3h，产物经500mL乙醇超声洗涤3次，于49℃、-0.07MPa真空干燥9min，得到改性聚氯乙烯糊树脂；(3)、将碳纳米管、氯磺酸和乙酸按照质量份数比为23：4～8：36～50加入到水热反应釜中，维持水热反应温度为70～88℃水热反应17～30min，产物经过滤、100mL乙酸洗涤2次，将产物和质量份数比为19～32：8～19：2～8的双氧水、浓硝酸和水添加至水热反应釜中，维持水热反应温度为87～102℃水热反应27～50min，产物经过滤、200mL乙酸洗涤3次、500mL乙醇洗涤2次，干燥，将产物和质量份数比为12～18的乙二胺添加至水热反应釜中，维持水热反应温度为100℃水热反应30min，将水热反应釜温度升温至200～220℃反应0.5～3h，产物经500mL乙醇洗涤3次，干燥，即得到改性碳纳米管；(4)、将改性碳纳米管、聚乳酸短纤维和PBO短纤维按照质量份数比为25～38：12～21：4～9加入到球磨机中，筒体转速为15r/min，筒体温度为36℃球磨反应21min，将产物和质量份数比为89：3～7的聚氯乙烯和氯化聚氯乙烯添加至高速混合机中，用高速混合机在温度171～177℃混合反应1～3min，用挤出机在温度173～176℃挤出造粒，即得到改性聚氯乙烯；(5)、将改性聚氯乙烯、改性聚氯乙烯糊树脂和改性氯化聚氯乙烯按照质量份数比为88：21～34：12～20加入到高速混合机中，用高速混合机在温度173～180℃混合反应1～4min，用平板硫化机在温度176～187℃保温30min成型，即得到耐冲击聚氯乙烯基材料。
该发明所述的耐冲击聚氯乙烯基材料的制备方法，包括下列步骤：
(1)、将纳米二氧化钛和氯丁橡胶按照质量份数比为3～6：6～9加入到高速混合机中，混合速度为300r/min，维持体系温度130 ℃条件下反应30min，将质量份数比为34的氯化聚氯乙烯添加至高速混合机中，维持上述反应条件下继续反应21min，将产物和质量份数比为6～13的乙二胺添加至水热反应釜中，维持体系温度100 ℃条件下反应8min，得到改性氯化聚氯乙烯；所述的纳米二氧化钛、氯丁橡胶和乙二胺的目的为了提高聚氯乙烯材料的冲击强度；
(2)、将聚氯乙烯糊树脂、SE-10乳化剂、硫脲、乙酸锌、水和乙醇按照质量份数比为30：6～9：21～30：13～23：54～71：46～60添加至反应釜中，搅拌速度为500r/min，维持体系温度36 ℃条件下反应2h，将物料转移至超声波反应器中，维持超声频率28.5KHz，超声温度为36℃超声反应1～4h，产物经52℃、-0.07MPa蒸馏3h，将产物转移至水热反应釜中，维持水热反应温度为109～125℃水热反应1～3h，产物经500mL乙醇超声洗涤3次，于49℃、-0.07MPa真空干燥9min，得到改性聚氯乙烯糊树脂；所述的聚氯乙烯糊树脂的目的为了分散硫化锌量子点。
(3)、将碳纳米管、氯磺酸和乙酸按照质量份数比为23：4～8：36～50加入到水热反应釜中，维持水热反应温度为70～88℃水热反应17～30min，产物经过滤、100mL乙酸洗涤2次，将产物和质量份数比为19～32：8～19：2～8的双氧水、浓硝酸和水添加至水热反应釜中，维持水热反应温度为87～102℃水热反应27～50min，产物经过滤、200mL乙酸洗涤3次、500mL乙醇洗涤2次，干燥，将产物和质量份数比为12～18的乙二胺添加至水热反应釜中，维持水热反应温度为100℃水热反应30min，将水热反应釜温度升温至200～220℃反应0.5～3h，产物经500mL乙醇洗涤3次，干燥，即得到改性碳纳米管；所述的乙二胺的目的为了改善碳纳米管表面化学活性。
(4)、将改性碳纳米管、聚乳酸短纤维和PBO短纤维按照质量份数比为25～38：12～21：4～9加入到球磨机中，筒体转速为15r/min，筒体温度为36℃球磨反应21min，将产物和质量份数比为89：3～7的聚氯乙烯和氯化聚氯乙烯添加至高速混合机中，用高速混合机在温度171～177℃混合反应1～3min，用挤出机在温度173～176℃挤出造粒，即得到改性聚氯乙烯；所述的改性碳纳米管、聚乳酸短纤维和PBO短纤维的目的为了改善聚氯乙烯的力学强度。
(5)、将改性聚氯乙烯、改性聚氯乙烯糊树脂和改性氯化聚氯乙烯按照质量份数比为88：21～34：12～20加入到高速混合机中，用高速混合机在温度173～180℃混合反应1～4min，用平板硫化机在温度176～187℃保温30min成型，即得到耐冲击聚氯乙烯基材料。
该发明的有益效果在于：
1、纳米二氧化钛具有优异的纳米增韧性能；氯丁橡胶能改善聚氯乙烯材料的韧性，乙二胺在高温处理条件下，通过对聚氯乙烯材料进行表面修饰而改善聚氯乙烯材料的交联强度和冲击强度；制备的改性聚氯乙烯能改善聚氯乙烯基材料的冲击强度；
2、硫脲和乙酸锌在聚氯乙烯糊树脂和SE-10乳化剂的作用下，均匀分散在物料中，经过超声和水热反应后，生成的硫化锌量子点均匀并稳定分散在聚氯乙烯糊树脂中，能明显改善材料的韧性和冲击强度；制备的改性聚氯乙烯糊树脂能明显改善硫化锌量子点在聚氯乙烯中的分散均匀性和稳定性，以及聚氯乙烯基材料的冲击强度；
3、碳纳米管经氯磺酸和乙酸处理后，能改善碳纳米管的比表面积和化学活性，经氧化处理后，提高碳纳米管表面的羧基基团含量，碳纳米管表面的羧基基团经乙二胺修饰后，赋予碳纳米管表面胺基基团；制备的改性碳纳米管因胺基基团能改善碳纳米管在聚氯乙烯中的分散性和改善聚氯乙烯的交联强度；
4、聚乳酸短纤维和PBO短纤维具有优异的的力学强度，能改善聚氯乙烯的力学性能；改性碳纳米管因具有大的比表面积和高化学活性，能改善聚氯乙烯材料的交联强度；制备的改性聚氯乙烯能改善聚氯乙烯基材料的冲击强度；
5、在改性聚氯乙烯、改性聚氯乙烯糊树脂和改性氯化聚氯乙烯协同作用下，赋予耐冲击聚氯乙烯基材料优异的冲击强度。
具体实施方式
下面结合实施例对该发明的具体实施方式进行描述，以便更好的理解该发明。
实施例1
一种耐冲击聚氯乙烯基材料，其制备方法包括以下步骤：
(1)、称取3.8份纳米二氧化钛和7.2份氯丁橡胶加入到高速混合机中，混合速度为300r/min，维持体系温度130 ℃条件下反应30min，将34份氯化聚氯乙烯添加至高速混合机中，维持上述反应条件下继续反应21min，将产物和8.5份乙二胺添加至水热反应釜中，维持体系温度100 ℃条件下反应8min，得到改性氯化聚氯乙烯；
(2)、称取30份聚氯乙烯糊树脂、7.3份SE-10乳化剂、26份硫脲、15份乙酸锌、65份水和51份乙醇添加至反应釜中，搅拌速度为500r/min，维持体系温度36 ℃条件下反应2h，将物料转移至超声波反应器中，维持超声频率28.5KHz，超声温度为36℃超声反应2.5h，产物经52℃、-0.07MPa蒸馏3h，将产物转移至水热反应釜中，维持水热反应温度为120℃水热反应2h，产物经500mL乙醇超声洗涤3次，于49℃、-0.07MPa真空干燥9min，得到改性聚氯乙烯糊树脂；
(3)、称取23份碳纳米管、4.9份氯磺酸和40份乙酸加入到水热反应釜中，维持水热反应温度为78℃水热反应20min，产物经过滤、100mL乙酸洗涤2次，将产物和25份双氧水、15份浓硝酸和3.3份水添加至水热反应釜中，维持水热反应温度为92℃水热反应35min，产物经过滤、200mL乙酸洗涤3次、500mL乙醇洗涤2次，干燥，将产物和15.5份乙二胺添加至水热反应釜中，维持水热反应温度为100℃水热反应30min，将水热反应釜温度升温至210℃反应1.5h，产物经500mL乙醇洗涤3次，干燥，即得到改性碳纳米管；
(4)、称取28份改性碳纳米管、14份聚乳酸短纤维和4.5份PBO短纤维加入到球磨机中，筒体转速为15r/min，筒体温度为36℃球磨反应21min，将产物和89份聚氯乙烯和5.5份氯化聚氯乙烯添加至高速混合机中，用高速混合机在温度175℃混合反应2min，用挤出机在温度176℃挤出造粒，即得到改性聚氯乙烯；
(5)、称取88份改性聚氯乙烯、29份改性聚氯乙烯糊树脂和15份改性氯化聚氯乙烯加入到高速混合机中，用高速混合机在温度175℃混合反应2min，用平板硫化机在温度183℃保温30min成型，即得到耐冲击聚氯乙烯基材料。
实施例2
一种耐冲击聚氯乙烯基材料，其制备方法包括以下步骤：
(1)、称取3份纳米二氧化钛和6份氯丁橡胶加入到高速混合机中，混合速度为300r/min，维持体系温度130 ℃条件下反应30min，将34份氯化聚氯乙烯添加至高速混合机中，维持上述反应条件下继续反应21min，将产物和6份乙二胺添加至水热反应釜中，维持体系温度100 ℃条件下反应8min，得到改性氯化聚氯乙烯；
(2)、称取30份聚氯乙烯糊树脂、6份SE-10乳化剂、21份硫脲、13份乙酸锌、54份水和46份乙醇添加至反应釜中，搅拌速度为500r/min，维持体系温度36 ℃条件下反应2h，将物料转移至超声波反应器中，维持超声频率28.5KHz，超声温度为36℃超声反应1h，产物经52℃、-0.07MPa蒸馏3h，将产物转移至水热反应釜中，维持水热反应温度为109℃水热反应3h，产物经500mL乙醇超声洗涤3次，于49℃、-0.07MPa真空干燥9min，得到改性聚氯乙烯糊树脂；
(3)、称取23份碳纳米管、4份氯磺酸和36份乙酸加入到水热反应釜中，维持水热反应温度为70℃水热反应30min，产物经过滤、100mL乙酸洗涤2次，将产物和19份双氧水、8份浓硝酸和2份水添加至水热反应釜中，维持水热反应温度为87℃水热反应50min，产物经过滤、200mL乙酸洗涤3次、500mL乙醇洗涤2次，干燥，将产物和12份乙二胺添加至水热反应釜中，维持水热反应温度为100℃水热反应30min，将水热反应釜温度升温至200℃反应3h，产物经500mL乙醇洗涤3次，干燥，即得到改性碳纳米管；
(4)、称取25份改性碳纳米管、12份聚乳酸短纤维和4份PBO短纤维加入到球磨机中，筒体转速为15r/min，筒体温度为36℃球磨反应21min，将产物和89份聚氯乙烯和3份氯化聚氯乙烯添加至高速混合机中，用高速混合机在温度171℃混合反应3min，用挤出机在温度173℃挤出造粒，即得到改性聚氯乙烯；
(5)、称取88份改性聚氯乙烯、21份改性聚氯乙烯糊树脂和12份改性氯化聚氯乙烯加入到高速混合机中，用高速混合机在温度173℃混合反应4min，用平板硫化机在温度176℃保温30min成型，即得到耐冲击聚氯乙烯基材料。
实施例3
一种耐冲击聚氯乙烯基材料，其制备方法包括以下步骤：
(1)、称取6份纳米二氧化钛和9份氯丁橡胶加入到高速混合机中，混合速度为300r/min，维持体系温度130 ℃条件下反应30min，将34份氯化聚氯乙烯添加至高速混合机中，维持上述反应条件下继续反应21min，将产物和13份乙二胺添加至水热反应釜中，维持体系温度100 ℃条件下反应8min，得到改性氯化聚氯乙烯；
(2)、称取30份聚氯乙烯糊树脂、9份SE-10乳化剂、30份硫脲、23份乙酸锌、71份水和60份乙醇添加至反应釜中，搅拌速度为500r/min，维持体系温度36 ℃条件下反应2h，将物料转移至超声波反应器中，维持超声频率28.5KHz，超声温度为36℃超声反应4h，产物经52℃、-0.07MPa蒸馏3h，将产物转移至水热反应釜中，维持水热反应温度为125℃水热反应1h，产物经500mL乙醇超声洗涤3次，于49℃、-0.07MPa真空干燥9min，得到改性聚氯乙烯糊树脂；
(3)、称取23份碳纳米管、8份氯磺酸和50份乙酸加入到水热反应釜中，维持水热反应温度为88℃水热反应17min，产物经过滤、100mL乙酸洗涤2次，将产物和32份双氧水、19份浓硝酸和8份水添加至水热反应釜中，维持水热反应温度为102℃水热反应27min，产物经过滤、200mL乙酸洗涤3次、500mL乙醇洗涤2次，干燥，将产物和18份乙二胺添加至水热反应釜中，维持水热反应温度为100℃水热反应30min，将水热反应釜温度升温至220℃反应0.5h，产物经500mL乙醇洗涤3次，干燥，即得到改性碳纳米管；
(4)、称取38份改性碳纳米管、21份聚乳酸短纤维和9份PBO短纤维加入到球磨机中，筒体转速为15r/min，筒体温度为36℃球磨反应21min，将产物和89份聚氯乙烯和7份氯化聚氯乙烯添加至高速混合机中，用高速混合机在温度177℃混合反应1min，用挤出机在温度176℃挤出造粒，即得到改性聚氯乙烯；
(5)、称取88份改性聚氯乙烯、34份改性聚氯乙烯糊树脂和20份改性氯化聚氯乙烯加入到高速混合机中，用高速混合机在温度180℃混合反应1min，用平板硫化机在温度187℃保温30min成型，即得到耐冲击聚氯乙烯基材料。
实施例4
一种耐冲击聚氯乙烯基材料，其制备方法包括以下步骤：
(1)、称取3.2份纳米二氧化钛和6.5份氯丁橡胶加入到高速混合机中，混合速度为300r/min，维持体系温度130 ℃条件下反应30min，将34份氯化聚氯乙烯添加至高速混合机中，维持上述反应条件下继续反应21min，将产物和6.2份乙二胺添加至水热反应釜中，维持体系温度100 ℃条件下反应8min，得到改性氯化聚氯乙烯；
(2)、称取30份聚氯乙烯糊树脂、6.2份SE-10乳化剂、23份硫脲、13.8份乙酸锌、56份水和47份乙醇添加至反应釜中，搅拌速度为500r/min，维持体系温度36 ℃条件下反应2h，将物料转移至超声波反应器中，维持超声频率28.5KHz，超声温度为36℃超声反应1.2h，产物经52℃、-0.07MPa蒸馏3h，将产物转移至水热反应釜中，维持水热反应温度为110℃水热反应1.2h，产物经500mL乙醇超声洗涤3次，于49℃、-0.07MPa真空干燥9min，得到改性聚氯乙烯糊树脂；
(3)、称取23份碳纳米管、4.1份氯磺酸和37份乙酸加入到水热反应釜中，维持水热反应温度为71℃水热反应18min，产物经过滤、100mL乙酸洗涤2次，将产物和19.8份双氧水、8.3份浓硝酸和2.3份水添加至水热反应釜中，维持水热反应温度为88℃水热反应29min，产物经过滤、200mL乙酸洗涤3次、500mL乙醇洗涤2次，干燥，将产物和12.7份乙二胺添加至水热反应釜中，维持水热反应温度为100℃水热反应30min，将水热反应釜温度升温至203℃反应0.8h，产物经500mL乙醇洗涤3次，干燥，即得到改性碳纳米管；
(4)、称取26份改性碳纳米管、13份聚乳酸短纤维和4.5份PBO短纤维加入到球磨机中，筒体转速为15r/min，筒体温度为36℃球磨反应21min，将产物和89份聚氯乙烯和3.2份氯化聚氯乙烯添加至高速混合机中，用高速混合机在温度172℃混合反应1.2min，用挤出机在温度174℃挤出造粒，即得到改性聚氯乙烯；
(5)、称取88份改性聚氯乙烯、21.7份改性聚氯乙烯糊树脂和19份改性氯化聚氯乙烯加入到高速混合机中，用高速混合机在温度174℃混合反应2min，用平板硫化机在温度177℃保温30min成型，即得到耐冲击聚氯乙烯基材料。
实施例5
一种耐冲击聚氯乙烯基材料，其制备方法包括以下步骤：
(1)、称取4.5份纳米二氧化钛和7.3份氯丁橡胶加入到高速混合机中，混合速度为300r/min，维持体系温度130 ℃条件下反应30min，将34份氯化聚氯乙烯添加至高速混合机中，维持上述反应条件下继续反应21min，将产物和8.2份乙二胺添加至水热反应釜中，维持体系温度100 ℃条件下反应8min，得到改性氯化聚氯乙烯；
(2)、称取30份聚氯乙烯糊树脂、7.1份SE-10乳化剂、22份硫脲、14.5份乙酸锌、57份水和49份乙醇添加至反应釜中，搅拌速度为500r/min，维持体系温度36 ℃条件下反应2h，将物料转移至超声波反应器中，维持超声频率28.5KHz，超声温度为36℃超声反应1.8h，产物经52℃、-0.07MPa蒸馏3h，将产物转移至水热反应釜中，维持水热反应温度为112℃水热反应1.4h，产物经500mL乙醇超声洗涤3次，于49℃、-0.07MPa真空干燥9min，得到改性聚氯乙烯糊树脂；
(3)、称取23份碳纳米管、5.1份氯磺酸和38份乙酸加入到水热反应釜中，维持水热反应温度为73℃水热反应19min，产物经过滤、100mL乙酸洗涤2次，将产物和21份双氧水、9.8份浓硝酸和3.2份水添加至水热反应釜中，维持水热反应温度为89℃水热反应29min，产物经过滤、200mL乙酸洗涤3次、500mL乙醇洗涤2次，干燥，将产物和13.7份乙二胺添加至水热反应釜中，维持水热反应温度为100℃水热反应30min，将水热反应釜温度升温至206℃反应0.9h，产物经500mL乙醇洗涤3次，干燥，即得到改性碳纳米管；
(4)、称取29份改性碳纳米管、15份聚乳酸短纤维和5.5份PBO短纤维加入到球磨机中，筒体转速为15r/min，筒体温度为36℃球磨反应21min，将产物和89份聚氯乙烯和4.9份氯化聚氯乙烯添加至高速混合机中，用高速混合机在温度173℃混合反应1.8min，用挤出机在温度175℃挤出造粒，即得到改性聚氯乙烯；
(5)、称取88份改性聚氯乙烯、23份改性聚氯乙烯糊树脂和14份改性氯化聚氯乙烯加入到高速混合机中，用高速混合机在温度175℃混合反应2.3min，用平板硫化机在温度178℃保温30min成型，即得到耐冲击聚氯乙烯基材料。
实施例6
一种耐冲击聚氯乙烯基材料，其制备方法包括以下步骤：
(1)、称取5份纳米二氧化钛和8份氯丁橡胶加入到高速混合机中，混合速度为300r/min，维持体系温度130 ℃条件下反应30min，将34份氯化聚氯乙烯添加至高速混合机中，维持上述反应条件下继续反应21min，将产物和9份乙二胺添加至水热反应釜中，维持体系温度100 ℃条件下反应8min，得到改性氯化聚氯乙烯；
(2)、称取30份聚氯乙烯糊树脂、8份SE-10乳化剂、26份硫脲、17份乙酸锌、70份水和55份乙醇添加至反应釜中，搅拌速度为500r/min，维持体系温度36 ℃条件下反应2h，将物料转移至超声波反应器中，维持超声频率28.5KHz，超声温度为36℃超声反应3h，产物经52℃、-0.07MPa蒸馏3h，将产物转移至水热反应釜中，维持水热反应温度为115℃水热反应2h，产物经500mL乙醇超声洗涤3次，于49℃、-0.07MPa真空干燥9min，得到改性聚氯乙烯糊树脂；
(3)、称取23份碳纳米管、6份氯磺酸和41份乙酸加入到水热反应釜中，维持水热反应温度为72℃水热反应20min，产物经过滤、100mL乙酸洗涤2次，将产物和25份双氧水、12份浓硝酸和3份水添加至水热反应釜中，维持水热反应温度为95℃水热反应35min，产物经过滤、200mL乙酸洗涤3次、500mL乙醇洗涤2次，干燥，将产物和14份乙二胺添加至水热反应釜中，维持水热反应温度为100℃水热反应30min，将水热反应釜温度升温至206℃反应2h，产物经500mL乙醇洗涤3次，干燥，即得到改性碳纳米管；
(4)、称取32份改性碳纳米管、18份聚乳酸短纤维和7份PBO短纤维加入到球磨机中，筒体转速为15r/min，筒体温度为36℃球磨反应21min，将产物和89份聚氯乙烯和6份氯化聚氯乙烯添加至高速混合机中，用高速混合机在温度174℃混合反应2min，用挤出机在温度175℃挤出造粒，即得到改性聚氯乙烯；
(5)、称取88份改性聚氯乙烯、25份改性聚氯乙烯糊树脂和16份改性氯化聚氯乙烯加入到高速混合机中，用高速混合机在温度177℃混合反应3min，用平板硫化机在温度180℃保温30min成型，即得到耐冲击聚氯乙烯基材料。
实施例7
一种耐冲击聚氯乙烯基材料，其制备方法包括以下步骤：
(1)、称取5.7份纳米二氧化钛和8.3份氯丁橡胶加入到高速混合机中，混合速度为300r/min，维持体系温度130 ℃条件下反应30min，将34份氯化聚氯乙烯添加至高速混合机中，维持上述反应条件下继续反应21min，将产物和12.6份乙二胺添加至水热反应釜中，维持体系温度100 ℃条件下反应8min，得到改性氯化聚氯乙烯；
(2)、称取30份聚氯乙烯糊树脂、8.5份SE-10乳化剂、29份硫脲、21份乙酸锌、70份水和57份乙醇添加至反应釜中，搅拌速度为500r/min，维持体系温度36 ℃条件下反应2h，将物料转移至超声波反应器中，维持超声频率28.5KHz，超声温度为36℃超声反应3.5h，产物经52℃、-0.07MPa蒸馏3h，将产物转移至水热反应釜中，维持水热反应温度为123℃水热反应2.8h，产物经500mL乙醇超声洗涤3次，于49℃、-0.07MPa真空干燥9min，得到改性聚氯乙烯糊树脂；
(3)、称取23份碳纳米管、7.6份氯磺酸和49份乙酸加入到水热反应釜中，维持水热反应温度为86℃水热反应29min，产物经过滤、100mL乙酸洗涤2次，将产物和31份双氧水、18份浓硝酸和7.7份水添加至水热反应釜中，维持水热反应温度为101℃水热反应47min，产物经过滤、200mL乙酸洗涤3次、500mL乙醇洗涤2次，干燥，将产物和17.6份乙二胺添加至水热反应釜中，维持水热反应温度为100℃水热反应30min，将水热反应釜温度升温至217℃反应2.8h，产物经500mL乙醇洗涤3次，干燥，即得到改性碳纳米管；
(4)、称取37份改性碳纳米管、20份聚乳酸短纤维和8.6份PBO短纤维加入到球磨机中，筒体转速为15r/min，筒体温度为36℃球磨反应21min，将产物和89份聚氯乙烯和6.6份氯化聚氯乙烯添加至高速混合机中，用高速混合机在温度176℃混合反应2.8min，用挤出机在温度175℃挤出造粒，即得到改性聚氯乙烯；
(5)、称取88份改性聚氯乙烯、33份改性聚氯乙烯糊树脂和19份改性氯化聚氯乙烯加入到高速混合机中，用高速混合机在温度178℃混合反应3.5min，用平板硫化机在温度186℃保温30min成型，即得到耐冲击聚氯乙烯基材料。
实施例8
一种耐冲击聚氯乙烯基材料，其制备方法包括以下步骤：
(1)、称取5.1份纳米二氧化钛和8.8份氯丁橡胶加入到高速混合机中，混合速度为300r/min，维持体系温度130 ℃条件下反应30min，将34份氯化聚氯乙烯添加至高速混合机中，维持上述反应条件下继续反应21min，将产物和11.8份乙二胺添加至水热反应釜中，维持体系温度100 ℃条件下反应8min，得到改性氯化聚氯乙烯；
(2)、称取30份聚氯乙烯糊树脂、7.7份SE-10乳化剂、26份硫脲、19份乙酸锌、63份水和52份乙醇添加至反应釜中，搅拌速度为500r/min，维持体系温度36 ℃条件下反应2h，将物料转移至超声波反应器中，维持超声频率28.5KHz，超声温度为36℃超声反应3.2h，产物经52℃、-0.07MPa蒸馏3h，将产物转移至水热反应釜中，维持水热反应温度为118℃水热反应2.5h，产物经500mL乙醇超声洗涤3次，于49℃、-0.07MPa真空干燥9min，得到改性聚氯乙烯糊树脂；
(3)、称取23份碳纳米管、6.2份氯磺酸和44份乙酸加入到水热反应釜中，维持水热反应温度为81℃水热反应23min，产物经过滤、100mL乙酸洗涤2次，将产物和27份双氧水、16份浓硝酸和6份水添加至水热反应釜中，维持水热反应温度为95℃水热反应41min，产物经过滤、200mL乙酸洗涤3次、500mL乙醇洗涤2次，干燥，将产物和15份乙二胺添加至水热反应釜中，维持水热反应温度为100℃水热反应30min，将水热反应釜温度升温至213℃反应1.8h，产物经500mL乙醇洗涤3次，干燥，即得到改性碳纳米管；
(4)、称取33份改性碳纳米管、17份聚乳酸短纤维和7份PBO短纤维加入到球磨机中，筒体转速为15r/min，筒体温度为36℃球磨反应21min，将产物和89份聚氯乙烯和4.9份氯化聚氯乙烯添加至高速混合机中，用高速混合机在温度173℃混合反应2min，用挤出机在温度174℃挤出造粒，即得到改性聚氯乙烯；
(5)、称取88份改性聚氯乙烯、31份改性聚氯乙烯糊树脂和18份改性氯化聚氯乙烯加入到高速混合机中，用高速混合机在温度178℃混合反应3min，用平板硫化机在温度185℃保温30min成型，即得到耐冲击聚氯乙烯基材料。
对照例1
本对照例中，不添加改性氯化聚氯乙烯，其它组分与制备方法与实施例1相同。
对照例2
本对照例中，不添加改性聚氯乙烯糊树脂，其它组分与制备方法与实施例1相同。
对照例3
本对照例中，不添加改性碳纳米管，其它组分与制备方法与实施例1相同。
对照例4
本对照例中，配方中选用普通氯化聚氯乙烯替代实施例1中的改性氯化聚氯乙烯，其它组分与制备方法与实施例1相同。
对照例5
本对照例中，配方中选用普通聚氯乙烯糊树脂替代实施例1中的改性聚氯乙烯糊树脂，其它组分与制备方法与实施例1相同。
对照例6
本对照例中，配方中选用普通碳纳米管替代实施例1中的改性碳纳米管，其它组分与制备方法与实施例1相同。
对照例7
本对照例中，配方中选用普通聚氯乙烯替代实施例1中的改性聚氯乙烯，其它组分与制备方法与实施例1相同。
表1 实施例1和对照例1～7制得的耐冲击聚氯乙烯基材料的性能参数
实施例1 对照例1 对照例2 对照例3 对照例4 对照例5 对照例6 对照例7
冲击强度/MPa 36.5 31.8 17.6 26.3 29.7 13.9 28.1 21.2
以上所述是该发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离该发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为该发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种耐冲击聚氯乙烯基材料的制备方法，其特征在于：包括以下原料组分：改性聚氯乙烯、改性聚氯乙烯糊树脂和改性氯化聚氯乙烯，所述的改性聚氯乙烯、改性聚氯乙烯糊树脂和改性氯化聚氯乙烯的质量份数比为88：21～34：12～20，其中，所述的改性聚氯乙烯由聚氯乙烯、改性碳纳米管、氯化聚氯乙烯、聚乳酸短纤维和PBO短纤维反应制得，所述的聚氯乙烯、改性碳纳米管、氯化聚氯乙烯、聚乳酸短纤维和PBO短纤维的质量份数比为89：25～38：3～7：12～21：4～9，所述的改性碳纳米管由碳纳米管、双氧水、浓硝酸、水、氯磺酸、乙酸和乙二胺反应制得，所述的碳纳米管、双氧水、浓硝酸、水、氯磺酸、乙酸和乙二胺的质量份数比为23：19～32：8～19：2～8：4～8：36～50：12～18，所述的改性聚氯乙烯糊树脂由聚氯乙烯糊树脂、SE-10乳化剂、硫脲、乙酸锌、水和乙醇反应制得，所述的聚氯乙烯糊树脂、SE-10乳化剂、硫脲、乙酸锌、水和乙醇的质量份数比为30：6～9：21～30：13～23：54～71：46～60，所述的改性氯化聚氯乙烯由氯化聚氯乙烯、纳米二氧化钛、氯丁橡胶和乙二胺反应制得，所述的氯化聚氯乙烯、纳米二氧化钛、氯丁橡胶和乙二胺的质量份数比为34：3～6：6～9：6～13。
2.根据权利要求1所述一种耐冲击聚氯乙烯基材料的制备方法，其特征在于：所述的耐冲击聚氯乙烯基材料是由以下制备方法制得的：(1)、将纳米二氧化钛和氯丁橡胶按照质量份数比为3～6：6～9加入到高速混合机中，混合速度为300r/min，维持体系温度130 ℃条件下反应30min，将质量份数比为34的氯化聚氯乙烯添加至高速混合机中，维持上述反应条件下继续反应21min，将产物和质量份数比为6～13的乙二胺添加至水热反应釜中，维持体系温度100 ℃条件下反应8min，得到改性氯化聚氯乙烯；(2)、将聚氯乙烯糊树脂、SE-10乳化剂、硫脲、乙酸锌、水和乙醇按照质量份数比为30：6～9：21～30：13～23：54～71：46～60添加至反应釜中，搅拌速度为500r/min，维持体系温度36 ℃条件下反应2h，将物料转移至超声波反应器中，维持超声频率28.5KHz，超声温度为36℃超声反应1～4h，产物经52℃、-0.07MPa蒸馏3h，将产物转移至水热反应釜中，维持水热反应温度为109～125℃水热反应1～3h，产物经500mL乙醇超声洗涤3次，于49℃、-0.07MPa真空干燥9min，得到改性聚氯乙烯糊树脂；(3)、将碳纳米管、氯磺酸和乙酸按照质量份数比为23：4～8：36～50加入到水热反应釜中，维持水热反应温度为70～88℃水热反应17～30min，产物经过滤、100mL乙酸洗涤2次，将产物和质量份数比为19～32：8～19：2～8的双氧水、浓硝酸和水添加至水热反应釜中，维持水热反应温度为87～102℃水热反应27～50min，产物经过滤、200mL乙酸洗涤3次、500mL乙醇洗涤2次，干燥，将产物和质量份数比为12～18的乙二胺添加至水热反应釜中，维持水热反应温度为100℃水热反应30min，将水热反应釜温度升温至200～220℃反应0.5～3h，产物经500mL乙醇洗涤3次，干燥，即得到改性碳纳米管；(4)、将改性碳纳米管、聚乳酸短纤维和PBO短纤维按照质量份数比为25～38：12～21：4～9加入到球磨机中，筒体转速为15r/min，筒体温度为36℃球磨反应21min，将产物和质量份数比为89：3～7的聚氯乙烯和氯化聚氯乙烯添加至高速混合机中，用高速混合机在温度171～177℃混合反应1～3min，用挤出机在温度173～176℃挤出造粒，即得到改性聚氯乙烯；(5)、将改性聚氯乙烯、改性聚氯乙烯糊树脂和改性氯化聚氯乙烯按照质量份数比为88：21～34：12～20加入到高速混合机中，用高速混合机在温度173～180℃混合反应1～4min，用平板硫化机在温度176～187℃保温30min成型，即得到耐冲击聚氯乙烯基材料。
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