CN111440397A - 一种具有记忆功能的材料的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种具有记忆功能的材料的制备方法，包括以下步骤：S1：将PVC树脂粉、邻苯二甲酸二乙酯、钙锌复合稳定剂、硬脂酸、抗氧化剂、阻燃剂、纳米二氧化硅、滑石粉、钛白粉加入高速混合机中混合均匀；S2：将步骤S1中所得物料在双辊混炼机中混炼，在混炼的同时，加入抗冲击改性剂和热可逆交联剂；S3：将步骤S2的物料混炼均匀后下片，然后在模压机上进行热压；S4：模压完成后，冷却，脱模，即可。本发明的具有记忆功能的材料通过选择合适的抗冲击改性剂和热可逆交联剂，使得材料具有好的形状记忆功能，在制备时，通过选择三段模压温度和时间，进一步提高了材料的记忆功能。

Description

一种具有记忆功能的材料的制备方法
技术领域
本发明涉及功能材料领域，具体涉及一种具有记忆功能的材料的制备方法。
背景技术
形状记忆材料是一种重要的功能材料，其中高分子聚合物形状记忆材料近年来发展迅猛，与传统功能材料相比，聚合物形状记忆材料具有形变量大、回复范围宽、易加工、耗能低、成本低等优势，如已经研发出来的具有形状记忆特性的交联聚乙烯、聚苯乙烯、聚氨酯、聚乳酸、聚己内酯等材料，具有广阔的应用前景。但是有关PVC形状记忆材料鲜有报道。
在中国专利CN 1238169 A中，公开了一种具有形状记忆特性的医用低温可逆热塑性固定材料，但是，该专利提及的形状记忆材料记忆性能不是很明显。
发明内容
本发明的目的在于：提供一种记忆效果好的具有记忆功能的材料的制备方法。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种具有记忆功能的材料的制备方法，包括以下步骤：
S1：将PVC树脂粉、邻苯二甲酸二乙酯、钙锌复合稳定剂、硬脂酸、抗氧化剂、阻燃剂、纳米二氧化硅、滑石粉、钛白粉加入高速混合机中混合均匀；
S2：将步骤S1中所得物料在双辊混炼机中混炼，在混炼的同时，加入抗冲击改性剂和热可逆交联剂；
S3：将步骤S2的物料混炼均匀后下片，然后在模压机上进行热压，
S4：模压完成后，冷却，脱模，即可。
优选地，步骤S2中，混炼时，前辊温度为160-170℃，后辊温度为155-165℃，混炼时间为12-18min。
优选地，步骤S3中，模压的具体条件如下：先于185-195℃，模压10-15分钟，然后于165-175℃，模压8-12分钟，最后于135-145℃，模压8-12分钟。
优选地，步骤S3中，模压的具体条件如下：先于190℃，模压12分钟，然后于170℃，模压10分钟，最后于140℃，模压10分钟。
优选地，制备而成的具有记忆功能的材料中各原料的具体重量份数如下：PVC树脂粉90-120份、邻苯二甲酸二乙酯5-15份、钙锌复合稳定剂1-5份、硬脂酸1-3份、抗氧化剂0.5-1.5份、阻燃剂1-5份、纳米二氧化硅1.5-5.5份、滑石粉0.5-1.5份、钛白粉2-4份、抗冲击改性剂3-6份和热可逆交联剂0 .5-3.5份。
优选地，所述的抗氧化剂由质量比为2:1的抗氧剂1076和亚磷酸三苯酯组成。
优选地，所述的阻燃剂由质量比为1:1的氧化锑和烷基磷酸酯组成。
优选地，所述的抗冲击改性剂由质量比为3:1:1的甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物，癸二酸二辛酯和氯化丁基橡胶组成。
优选地，所述的热可逆交联剂为双环戊二烯二羧酸钠。
本发明的有益效果在于：
本发明的具有记忆功能的材料通过选择合适的抗冲击改性剂和热可逆交联剂，使得材料具有好的形状记忆功能，在制备时，通过选择三段模压温度和时间，进一步提高了材料的记忆功能；通过加入阻燃剂，提高了材料的阻燃性能，通过加入纳米二氧化硅、滑石粉、抗氧化剂等，进一步提高了材料的综合性能。
具体实施例
实施例1
一种具有记忆功能的材料的制备方法，包括以下步骤：
S1：将PVC树脂粉、邻苯二甲酸二乙酯、钙锌复合稳定剂、硬脂酸、抗氧化剂、阻燃剂、纳米二氧化硅、滑石粉、钛白粉加入高速混合机中混合均匀；
S2：将步骤S1中所得物料在双辊混炼机中混炼，在混炼的同时，加入抗冲击改性剂和热可逆交联剂；
其中，混炼时，前辊温度为165℃，后辊温度为160℃，混炼时间为16min。
S3：将步骤S2的物料混炼均匀后下片，然后在模压机上进行热压；
其中，模压的具体条件如下：先于185℃，模压15分钟，然后于165℃，模压12分钟，最后于135℃，模压12分钟。
S4：模压完成后，冷却，脱模，即可。
具有记忆功能的材料中各原料的具体重量份数如下：PVC树脂粉90份、邻苯二甲酸二乙酯5份、钙锌复合稳定剂1份、硬脂酸1份、抗氧化剂0.5份、阻燃剂1份、纳米二氧化硅1.5份、滑石粉0.5份、钛白粉2份、抗冲击改性剂3份和热可逆交联剂0 .5份。
其中，抗氧化剂由质量比为2:1的抗氧剂1076和亚磷酸三苯酯组成。阻燃剂由质量比为1:1的氧化锑和烷基磷酸酯组成。抗冲击改性剂由质量比为3:1:1的甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物，癸二酸二辛酯和氯化丁基橡胶组成。热可逆交联剂为双环戊二烯二羧酸钠。
实施例2
一种具有记忆功能的材料的制备方法，包括以下步骤：
S1：将PVC树脂粉、邻苯二甲酸二乙酯、钙锌复合稳定剂、硬脂酸、抗氧化剂、阻燃剂、纳米二氧化硅、滑石粉、钛白粉加入高速混合机中混合均匀；
S2：将步骤S1中所得物料在双辊混炼机中混炼，在混炼的同时，加入抗冲击改性剂和热可逆交联剂；
其中，混炼时，前辊温度为165℃，后辊温度为160℃，混炼时间为16min。
S3：将步骤S2的物料混炼均匀后下片，然后在模压机上进行热压；
其中，模压的具体条件如下：先于190℃，模压12分钟，然后于170℃，模压10分钟，最后于140℃，模压10分钟。
S4：模压完成后，冷却，脱模，即可。
具有记忆功能的材料中各原料的具体重量份数如下：PVC树脂粉105份、邻苯二甲酸二乙酯8份、钙锌复合稳定剂3份、硬脂酸2份、抗氧化剂1份、阻燃剂2份、纳米二氧化硅3份、滑石粉1份、钛白粉3份、抗冲击改性剂5份和热可逆交联剂2.5份。
其中，抗氧化剂由质量比为2:1的抗氧剂1076和亚磷酸三苯酯组成。阻燃剂由质量比为1:1的氧化锑和烷基磷酸酯组成。抗冲击改性剂由质量比为3:1:1的甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物，癸二酸二辛酯和氯化丁基橡胶组成。热可逆交联剂为双环戊二烯二羧酸钠。
实施例3
一种具有记忆功能的材料的制备方法，包括以下步骤：
S1：将PVC树脂粉、邻苯二甲酸二乙酯、钙锌复合稳定剂、硬脂酸、抗氧化剂、阻燃剂、纳米二氧化硅、滑石粉、钛白粉加入高速混合机中混合均匀；
S2：将步骤S1中所得物料在双辊混炼机中混炼，在混炼的同时，加入抗冲击改性剂和热可逆交联剂；
其中，混炼时，前辊温度为165℃，后辊温度为160℃，混炼时间为16min。
S3：将步骤S2的物料混炼均匀后下片，然后在模压机上进行热压；
其中，模压的具体条件如下：先于195℃，模压10分钟，然后于175℃，模压8分钟，最后于145℃，模压8分钟。
S4：模压完成后，冷却，脱模，即可。
具有记忆功能的材料中各原料的具体重量份数如下：PVC树脂粉120份、邻苯二甲酸二乙酯15份、钙锌复合稳定剂5份、硬脂酸3份、抗氧化剂1.5份、阻燃剂5份、纳米二氧化硅5.5份、滑石粉1.5份、钛白粉4份、抗冲击改性剂6份和热可逆交联剂3.5份。
其中，抗氧化剂由质量比为2:1的抗氧剂1076和亚磷酸三苯酯组成。阻燃剂由质量比为1:1的氧化锑和烷基磷酸酯组成。抗冲击改性剂由质量比为3:1:1的甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物，癸二酸二辛酯和氯化丁基橡胶组成。热可逆交联剂为双环戊二烯二羧酸钠。
对比例1
将实施例2中的抗冲击改性剂由质量比为3:1:1的甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物，癸二酸二辛酯和氯化丁基橡胶组成修改为抗冲击改性剂为甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物。其余与实施例2一致。
对比例2
将实施例2中的抗冲击改性剂由质量比为3:1:1的甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物，癸二酸二辛酯和氯化丁基橡胶组成修改为抗冲击改性剂为质量比为1:1的癸二酸二辛酯和氯化丁基橡胶，其余与实施例2一致。
对比例3
将实施例2中的模压的具体条件如下：先于190℃，模压12分钟，然后于170℃，模压10分钟，最后于140℃，模压10分钟。修改为模压的具体条件如下：先于190℃，模压32分钟，其余与实施例2一致。
试验例
将实施例1-3及对比例1-3所获得的片材，弯曲成U型，然后在85℃下考察各自的形变恢复情况，结果如表1所示
项目 实施例1 实施例2 实施例3 对比例1 对比例2 对比例3
形变恢复率 97% 100% 98% 90% 88% 94%
从上述表格中可以看出：采用质量比为3:1:1的甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物，癸二酸二辛酯和氯化丁基橡胶作为抗冲击改性剂，有利于提高材料的形变恢复率，通过选择三段模压温度和时间，不仅节约了成本，还能提高材料的形变恢复率。

Claims (9)

1.一种具有记忆功能的材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1：将PVC树脂粉、邻苯二甲酸二乙酯、钙锌复合稳定剂、硬脂酸、抗氧化剂、阻燃剂、纳米二氧化硅、滑石粉、钛白粉加入高速混合机中混合均匀；
S2：将步骤S1中所得物料在双辊混炼机中混炼，在混炼的同时，加入抗冲击改性剂和热可逆交联剂；
S3：将步骤S2的物料混炼均匀后下片，然后在模压机上进行热压；
S4：模压完成后，冷却，脱模，即可。
2.根据权利要求1所述的一种具有记忆功能的材料的制备方法，其特征在于：步骤S2中，混炼时，前辊温度为160-170℃，后辊温度为155-165℃，混炼时间为12-18min。
3.根据权利要求1所述的一种具有记忆功能的材料的制备方法，其特征在于：步骤S3中，模压的具体条件如下：先于185-195℃，模压10-15分钟，然后于165-175℃，模压8-12分钟，最后于135-145℃，模压8-12分钟。
4.根据权利要求3所述的一种具有记忆功能的材料的制备方法，其特征在于：步骤S3中，模压的具体条件如下：先于190℃，模压12分钟，然后于170℃，模压10分钟，最后于140℃，模压10分钟。
5.根据权利要求1所述的一种具有记忆功能的材料的制备方法，其特征在于：制备而成的具有记忆功能的材料中各原料的具体重量份数如下：PVC树脂粉90-120份、邻苯二甲酸二乙酯5-15份、钙锌复合稳定剂1-5份、硬脂酸1-3份、抗氧化剂0.5-1.5份、阻燃剂1-5份、纳米二氧化硅1.5-5.5份、滑石粉0.5-1.5份、钛白粉2-4份、抗冲击改性剂3-6份和热可逆交联剂0 .5-3.5份。
6.根据权利要求1所述的一种具有记忆功能的材料的制备方法，其特征在于：所述的抗氧化剂由质量比为2:1的抗氧剂1076和亚磷酸三苯酯组成。
7.根据权利要求1所述的一种具有记忆功能的材料的制备方法，其特征在于：所述的阻燃剂由质量比为1:1的氧化锑和烷基磷酸酯组成。
8.根据权利要求1所述的一种具有记忆功能的材料的制备方法，其特征在于：所述的抗冲击改性剂由质量比为3:1:1的甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物，癸二酸二辛酯和氯化丁基橡胶组成。
9.根据权利要求1所述的一种具有记忆功能的材料的制备方法，其特征在于：所述的热可逆交联剂为双环戊二烯二羧酸钠。
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