一種高性能pvc合金及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種高性能PVC合金及其制備方法，其由下述質(zhì)量份的組分制成：PVC65份-85份，核殼Si橡膠/PMMA粒子25份-35份，助劑0.3份-0.7份，本發(fā)明還提供了該合金的制備方法。本發(fā)明通過添加核殼Si橡膠/PMMA粒子，大大改善了PVC合金材料的物理性能，從而擴(kuò)展了PVC材料的應(yīng)用領(lǐng)域。因此，本發(fā)明具有重要的研究意義和應(yīng)用價(jià)值。
【專利說明】—種高性能PVC合金及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及高分子【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種高性能PVC合金及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 聚氯乙烯(PVC)作為一種用途廣泛的工程塑料，由于其廉價(jià)的市場(chǎng)價(jià)格廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。由于其具有優(yōu)異的難燃性、耐磨性、抗化學(xué)腐蝕性、制品透明性、電絕緣性及比較容易加工等特點(diǎn)，在工業(yè)、建筑、農(nóng)業(yè)、日常生活、包裝、電力、公用事業(yè)等領(lǐng)域大量使用。
[0003]但是由于自身分子鏈極性單元的影響，使得PVC的物理性能比較差。本文采用核殼硅(Si)橡膠/聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)粒子做改性劑，很好的解決了這個(gè)難題。這可能是因?yàn)樵赑VC中引入核殼Si橡膠/PMMA粒子，使其受到外力作用時(shí)產(chǎn)生空穴，進(jìn)而引發(fā)大量銀紋的生成。通過本發(fā)明制得的PVC合金，提升了材料的物理性能，這樣大大拓展了 PVC合金的應(yīng)用領(lǐng)域，具有重要的研究意義和應(yīng)用價(jià)值。
[0004]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供了一種高性能PVC合金及其制備方法，該復(fù)合材料的制備方法簡(jiǎn)單易行，使得制得的復(fù)合材料具有更好的物理性能。
[0006]本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):
一種高性能PVC合金，由下述組分按重量份制備而成:
PVC65 份-85 份
核殼Si橡膠/PMMA粒子 25份-35份 助劑0.3份-0.7份
所述的核殼Si橡膠/PMMA粒子為采用下述方法制備得到:將乳化劑十二烷基苯磺酸鈉、水、八甲基環(huán)四硅氧烷和四乙氧基硅烷按重量比1:1:1:1在10000r/min的高剪切乳化機(jī)預(yù)乳化5-10min，然后轉(zhuǎn)入四口燒瓶，加入硫酸計(jì)時(shí)反應(yīng)6_8h，加入甲基丙烯酸_3_(三甲氧基硅基)丙酯反應(yīng)l-3h，再使用碳酸氫鈉(NaHCO3)中和至中性；升溫至60_80°C，然后加入甲基丙烯酸甲酯反應(yīng)l_3h，就制得核殼Si橡膠/PMMA乳液。最后使用硫酸鋁溶液破乳，洗滌干燥，就得到核殼Si橡膠/PMMA粒子。
[0007]所述的助劑為硬脂酸與二鹽基亞磷酸鉛按重量比1:1比例復(fù)配。
[0008]本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種高性能PVC合金的制備方法，包括以下步驟:
(O按配比將PVC、核殼Si橡膠/PMMA粒子、助劑一起置于開煉機(jī)上混煉均勻；
(2)將經(jīng)(I)混煉的膠體放置20h-24h后，于平板硫化機(jī)上進(jìn)行硫化，其硫化的條件為180 0C X16h。
[0009]進(jìn)一步，所述開煉機(jī)的溫度為170°C -200°C。
[0010]本發(fā)明具有以下有益效果:
1.PMMA作為核殼型Si橡膠/PMMA粒子的殼層，消除了 Si橡膠同PVC界面相容性差帶來的缺陷，有利于PVC材料物理性能的提高。
[0011]2.共混改性PVC體系中，Si橡膠粒子為分散相，PVC樹脂為連續(xù)相，體系呈“海島結(jié)構(gòu)”，使其受到外力作用時(shí)產(chǎn)生空穴，進(jìn)而引發(fā)大量銀紋的生成，從而提高材料的物理性能。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0013]實(shí)施例1
I)、將乳化劑十二烷基苯磺酸鈉、水、八甲基環(huán)四硅氧烷和四乙氧基硅烷按重量比1:1:1:1在10000r/min的高剪切乳化機(jī)預(yù)乳化5min，然后轉(zhuǎn)入四口燒瓶，加入硫酸計(jì)時(shí)反應(yīng)8h，加入甲基丙烯酸-3-(三甲氧基硅基)丙酯反應(yīng)lh，再使用NaHCO3中和至中性；升溫至80°C，然后加入甲基丙烯酸甲酯反應(yīng)lh，就制得核殼Si橡膠/PMMA乳液。最后使用硫酸鋁溶液破乳，洗滌干燥，就得到核殼Si橡膠/PMMA粒子。
[0014]2)、取65份PVC，25份核殼Si橡膠/PMMA粒子，0.15份硬脂酸，0.15份二鹽基亞磷酸鉛一起置于開煉機(jī)混煉均勻，開煉機(jī)的溫度為220°C，然后將混煉的膠體放置20h，在平板硫化機(jī)進(jìn)行硫化，其硫化條件是180°C X16h。
[0015]實(shí)施例2
I)、將乳化劑十二烷基苯磺酸鈉、水、八甲基環(huán)四硅氧烷和四乙氧基硅烷按重量比1:1:1:1在10000r/min的高剪切乳化機(jī)預(yù)乳化lOmin，然后轉(zhuǎn)入四口燒瓶，加入硫酸計(jì)時(shí)反應(yīng)6h，加入甲基丙烯酸-3-(三甲氧基硅基)丙酯反應(yīng)3h，再使用NaHCO3中和至中性；升溫至600C，然后加入甲基丙烯酸甲酯反應(yīng)3h，就制得核殼Si橡膠/PMMA乳液。最后使用硫酸鋁溶液破乳，洗滌干燥，就得到核殼Si橡膠/PMMA粒子。
[0016]2)、取85份PVC，35份核殼Si橡膠/PMMA粒子，0.35份硬脂酸，0.35份二鹽基亞磷酸鉛一起置于開煉機(jī)混煉均勻，開煉機(jī)的溫度為170°C，然后將混煉的膠體放置22h，在平板硫化機(jī)進(jìn)行硫化，其硫化條件是180°C X16h。
[0017]實(shí)施例3
I)、將乳化劑十二烷基苯磺酸鈉、水、八甲基環(huán)四硅氧烷和四乙氧基硅烷按重量比1:1:1:1在10000r/min的高剪切乳化機(jī)預(yù)乳化7min，然后轉(zhuǎn)入四口燒瓶，加入硫酸計(jì)時(shí)反應(yīng)7h，加入甲基丙烯酸-3-(三甲氧基硅基)丙酯反應(yīng)2h，再使用NaHCO3中和至中性；升溫至70°C，然后加入甲基丙烯酸甲酯反應(yīng)2h，就制得核殼Si橡膠/PMMA乳液。最后使用硫酸鋁溶液破乳，洗滌干燥，就得到核殼Si橡膠/PMMA粒子。
[0018]2)、取75份PVC，30份核殼Si橡膠/PMMA粒子，0.25份硬脂酸，0.25份二鹽基亞磷酸鉛一起置于開煉機(jī)混煉均勻，開煉機(jī)的溫度為195°C，然后將混煉的膠體放置24h，在平板硫化機(jī)進(jìn)行硫化，其硫化條件是180°C X16h。
[0019]實(shí)施例4
I)、將乳化劑十二烷基苯磺酸鈉、水、八甲基環(huán)四硅氧烷和四乙氧基硅烷按重量比1:1:1:1在100001'/1^11的高剪切乳化機(jī)預(yù)乳化81^11，然后轉(zhuǎn)入四口燒瓶，加入硫酸計(jì)時(shí)反應(yīng)611，加入甲基丙烯酸-3-(三甲氧基硅基)丙酯反應(yīng)3h，再使用NaHCO3中和至中性；升溫至70°C，然后加入甲基丙烯酸甲酯反應(yīng)3h，就制得核殼Si橡膠/PMMA乳液。最后使用硫酸鋁溶液破乳，洗滌干燥，就得到核殼Si橡膠/PMMA粒子。[0020]2)、取70份PVC，35份核殼Si橡膠/PMMA粒子，0.3份硬脂酸，0.3份二鹽基亞磷酸鉛一起置于開煉機(jī)混煉均勻，開煉機(jī)的溫度為195°C，然后將混煉的膠體放置24h，在平板硫化機(jī)進(jìn)行硫化，其硫化條件是180°C X16h。
[0021]實(shí)施例5
I)、將乳化劑十二烷基苯磺酸鈉、水、八甲基環(huán)四硅氧烷和四乙氧基硅烷按重量比1:1:1:1在100001'/1^11的高剪切乳化機(jī)預(yù)乳化61^11，然后轉(zhuǎn)入四口燒瓶，加入硫酸計(jì)時(shí)反應(yīng)811，加入甲基丙烯酸-3-(三甲氧基硅基)丙酯反應(yīng)2h，再使用NaHCO3中和至中性；升溫至70°C，然后加入甲基丙烯酸甲酯反應(yīng)3h，就制得核殼Si橡膠/PMMA乳液。最后使用硫酸鋁溶液破乳，洗滌干燥，就得到核殼Si橡膠/PMMA粒子。
[0022]2)、取80份PVC，30份核殼Si橡膠/PMMA粒子，0.2份硬脂酸，0.2份二鹽基亞磷酸鉛一起置于開煉機(jī)混煉均勻，開煉機(jī)的溫度為195°C，然后將混煉的膠體放置24h，在平板硫化機(jī)進(jìn)行硫化，其硫化條件是180°C X16h。
[0023]將實(shí)施例1-5與純PVC材料(上氯申峰R04-4)裁剪成標(biāo)準(zhǔn)樣條，分別按GB/T1040、GB/T9341和GB/T1843標(biāo)準(zhǔn)再測(cè)試其拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度、沖擊強(qiáng)度。
【權(quán)利要求】
1.一種高性能PVC合金，其特征在于:由下述組分按重量份制備而成:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高性能PVC合金，其特征在于:所述核殼硅橡膠/聚甲基丙烯酸甲酯粒子為采用下述方法制備得到:將乳化劑十二烷基苯磺酸鈉、水、八甲基環(huán)四硅氧烷和四乙氧基硅烷按重量比1:1:1:1在10000r/min的高剪切乳化機(jī)預(yù)乳化5-10min，然后轉(zhuǎn)入四口燒瓶，加入硫酸計(jì)時(shí)反應(yīng)6-8h，加入甲基丙烯酸-3-(三甲氧基硅基)丙酯反應(yīng)l_3h，再使用碳酸氫鈉中和至中性；升溫至60-80°C，然后加入甲基丙烯酸甲酯反應(yīng)l_3h，就制得核殼Si橡膠/PMMA乳液；最后使用硫酸鋁溶液破乳，洗滌干燥，就得到核殼Si橡膠/PMMA粒子。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高性能PVC合金，其特征在于:所述的助劑為硬脂酸與二鹽基亞磷酸鉛按重量比1:1復(fù)配。
4.權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的一種高性能PVC合金的制備方法，其特征在于:包括以下步驟: (O按配比將PVC、核殼硅橡膠/聚甲基丙烯酸甲酯粒子、助劑一起置于開煉機(jī)上混煉均勻； (2)將經(jīng)(1)混煉的膠體放置20h-24h后，于平板硫化機(jī)上進(jìn)行硫化，其硫化的條件為180 0C X16h。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于:所述開煉機(jī)的溫度為170°C-200°C。
【文檔編號(hào)】C08L27/06GK103910952SQ201410130741
【公開日】2014年7月9日 申請(qǐng)日期:2014年4月2日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月2日
【發(fā)明者】楊桂生, 劉凱 申請(qǐng)人:合肥杰事杰新材料股份有限公司