該發(fā)明涉及一種改性氟化鈣填充PVC及其制備方法。
背景技術：
：PVC具有較好的耐化學藥品性，流動阻力小，質量輕，電氣絕緣性佳等優(yōu)勢。PVC可用注射、擠出、模塑等方法加工成型，廣泛應用于、文具盒、窗簾、塑料鞋、臺布、各種管材、電纜、皂盒等。目前，PVC材料在力學強度、相容性、抗紫外線性能、低游離氯、低體積收縮率等性能需要進一步提升。該發(fā)明采用PVC、乙二胺四乙酸鐵鈉、改性氟化鈣、聚磷酸銨、N-異丙基-N’-苯基對苯二胺等為原料制備了改性氟化鈣填充PVC，該方法制備的改性氟化鈣填充PVC具有優(yōu)異的力學強度、相容性、抗紫外線性能、低游離氯、低體積收縮率等性能。技術實現要素：該發(fā)明的目的在于提供一種改性氟化鈣填充PVC的制備方法，該方法通過改變反應物原料和工藝方式，制備的材料具有優(yōu)異的力學強度、相容性、抗紫外線性能、低游離氯、低體積收縮率等性能。為了實現上述目的，該發(fā)明的技術方案如下。一種改性氟化鈣填充PVC及其制備方法，具體包括以下步驟：(1)、將含氟廢水、鈣渣、廢酸按照份數比為100：10～23：6～13加入到反應器中，攪拌速度為130～160r/min，維持體系溫度25～40℃條件下反應0.1～0.5h，物料經過濾、500mL水洗滌、過濾、150℃干燥0.5h，得到氟化鈣；(2)、將氟化鈣、N-異丙基-N’-苯基對苯二胺、環(huán)氧硬脂酸、酒石酸、乙醇按照份數比100：25～36：5～11：8～15：80～100加入到反應釜中，攪拌速度為90～115r/min，維持體系溫度85～98℃條件下反應0.2～0.7h，經過濾、500mL乙醇洗滌、過濾、105℃干燥20min，得到改性氟化鈣；(3)、將PVC、乙二胺四乙酸鐵鈉、改性氟化鈣、聚磷酸銨、N-異丙基-N’-苯基對苯二胺和亞磷酸按照份數比100：7～15：12～29：7～14：5～9：1～3加入到開煉機中，用開煉機在溫度149～178℃混合反應0.1～0.5h，用擠出機在溫度149～178℃擠出成型，即得到改性氟化鈣填充PVC。本申請中，各主要組分所起的作用如下：所述的N-異丙基-N’-苯基對苯二胺、環(huán)氧硬脂酸、酒石酸的目的為了提高氟化鈣的表面官能團種類及數量，提高在PVC中的相容性及分散性，N-異丙基-N’-苯基對苯二胺還可以吸收PVC在加工和使用過程中產生的氯化氫氣體。所述的乙二胺四乙酸鐵鈉、N-異丙基-N’-苯基對苯二胺的目的為了吸收PVC在加工和使用過程中產生的氯化氫氣體。該發(fā)明的有益效果在于：1、采用含氟廢水、鈣渣、廢酸工業(yè)廢棄物制備了氟化鈣，有效解決了工業(yè)中的含氟廢水、鈣渣、廢酸處理的同時，減輕了廢水處理難度，還可以增加了企業(yè)的經濟效應；2、N-異丙基-N’-苯基對苯二胺、環(huán)氧硬脂酸、酒石酸可以提高氟化鈣表面官能度種類及數量，可以提高其化學活性及在PVC中的相容性及分散性，N-異丙基-N’-苯基對苯二胺結構中的氨基還可以吸收PVC在使用過程中產生的氯化氫氣體，解決因氯化氫所產生的環(huán)境污染問題，并可以減少氯化氫對加工模具的腐蝕，提高模具的使用壽命；3、氟化鈣具有優(yōu)異的遮光性能，可以提高PVC的光穩(wěn)定性和耐紫外光性能；4、乙二胺四乙酸鐵鈉一方面可以與氟化鈣中的鈣發(fā)生絡合反應，提高其自身在PVC中的穩(wěn)定性及分散性，另一方面，乙二胺四乙酸鐵鈉中的鐵離子可以與氯離子發(fā)生絡合反應，形成穩(wěn)定的絡合物，可以有效解決PVC在使用過程中產生的氯化氫氣體，解決因氯化氫所產生的環(huán)境污染問題，并可以減少氯化氫對加工模具的腐蝕，提高模具的使用壽命；5、改性氟化鈣可以更好的填充在PVC中，從而可以減少PVC的體積收縮率。具體實施方式下面結合實施例對該發(fā)明的具體實施方式進行描述，以便更好的理解該發(fā)明。實施例1一種改性氟化鈣填充PVC，其制備方法包括以下步驟：(1)、稱取100份含氟廢水、17份鈣渣、9份廢酸加入到反應器中，攪拌速度為145r/min，維持體系溫度30℃條件下反應0.3h，物料經過濾、500mL水洗滌、過濾、150℃干燥0.5h，得到氟化鈣；(2)、稱取100份氟化鈣、31份N-異丙基-N’-苯基對苯二胺、7份環(huán)氧硬脂酸、9份酒石酸、90份乙醇加入到反應釜中，攪拌速度為100r/min，維持體系溫度90℃條件下反應0.3h，經過濾、500mL乙醇洗滌、過濾、105℃干燥20min，得到改性氟化鈣；(3)、稱取100份PVC、12份乙二胺四乙酸鐵鈉、21份改性氟化鈣、10份聚磷酸銨、7份N-異丙基-N’-苯基對苯二胺和2份亞磷酸加入到開煉機中，用開煉機在溫度163℃混合反應0.2h，用擠出機在溫度163℃擠出成型，即得到改性氟化鈣填充PVC。實施例2一種改性氟化鈣填充PVC，其制備方法包括以下步驟：(1)、稱取100份含氟廢水、10份鈣渣、6份廢酸加入到反應器中，攪拌速度為130r/min，維持體系溫度25℃條件下反應0.1h，物料經過濾、500mL水洗滌、過濾、150℃干燥0.5h，得到氟化鈣；(2)、稱取100份氟化鈣、25份N-異丙基-N’-苯基對苯二胺、5份環(huán)氧硬脂酸、8份酒石酸、80份乙醇加入到反應釜中，攪拌速度為90r/min，維持體系溫度85℃條件下反應0.2h，經過濾、500mL乙醇洗滌、過濾、105℃干燥20min，得到改性氟化鈣；(3)、稱取100份PVC、7份乙二胺四乙酸鐵鈉、12份改性氟化鈣、7份聚磷酸銨、5份N-異丙基-N’-苯基對苯二胺和1份亞磷酸加入到開煉機中，用開煉機在溫度178℃混合反應0.1h，用擠出機在溫度178℃擠出成型，即得到改性氟化鈣填充PVC。實施例3一種改性氟化鈣填充PVC，其制備方法包括以下步驟：(1)、稱取100份含氟廢水、23份鈣渣、13份廢酸加入到反應器中，攪拌速度為160r/min，維持體系溫度40℃條件下反應0.5h，物料經過濾、500mL水洗滌、過濾、150℃干燥0.5h，得到氟化鈣；(2)、稱取100份氟化鈣、36份N-異丙基-N’-苯基對苯二胺、11份環(huán)氧硬脂酸、15份酒石酸、100份乙醇加入到反應釜中，攪拌速度為115r/min，維持體系溫度98℃條件下反應0.7h，經過濾、500mL乙醇洗滌、過濾、105℃干燥20min，得到改性氟化鈣；(3)、稱取100份PVC、15份乙二胺四乙酸鐵鈉、29份改性氟化鈣、14份聚磷酸銨、9份N-異丙基-N’-苯基對苯二胺和3份亞磷酸加入到開煉機中，用開煉機在溫度149℃混合反應0.5h，用擠出機在溫度149℃擠出成型，即得到改性氟化鈣填充PVC。實施例4一種改性氟化鈣填充PVC，其制備方法包括以下步驟：(1)、稱取100份含氟廢水、15份鈣渣、10份廢酸加入到反應器中，攪拌速度為140r/min，維持體系溫度30℃條件下反應0.45h，物料經過濾、500mL水洗滌、過濾、150℃干燥0.5h，得到氟化鈣；(2)、稱取100份氟化鈣、30份N-異丙基-N’-苯基對苯二胺、10份環(huán)氧硬脂酸、10份酒石酸、85份乙醇加入到反應釜中，攪拌速度為95r/min，維持體系溫度90℃條件下反應0.5h，經過濾、500mL乙醇洗滌、過濾、105℃干燥20min，得到改性氟化鈣；(3)、稱取100份PVC、10份乙二胺四乙酸鐵鈉、15份改性氟化鈣、10份聚磷酸銨、8份N-異丙基-N’-苯基對苯二胺和2份亞磷酸加入到開煉機中，用開煉機在溫度155℃混合反應0.4h，用擠出機在溫度155℃擠出成型，即得到改性氟化鈣填充PVC。實施例5一種改性氟化鈣填充PVC，其制備方法包括以下步驟：(1)、稱取100份含氟廢水、20份鈣渣、12份廢酸加入到反應器中，攪拌速度為150r/min，維持體系溫度35℃條件下反應0.3h，物料經過濾、500mL水洗滌、過濾、150℃干燥0.5h，得到氟化鈣；(2)、稱取100份氟化鈣、35份N-異丙基-N’-苯基對苯二胺、10份環(huán)氧硬脂酸、13份酒石酸、95份乙醇加入到反應釜中，攪拌速度為110r/min，維持體系溫度95℃條件下反應0.6h，經過濾、500mL乙醇洗滌、過濾、105℃干燥20min，得到改性氟化鈣；(3)、稱取100份PVC、13份乙二胺四乙酸鐵鈉、25份改性氟化鈣、12份聚磷酸銨、7份N-異丙基-N’-苯基對苯二胺和2份亞磷酸加入到開煉機中，用開煉機在溫度158℃混合反應0.4h，用擠出機在溫度158℃擠出成型，即得到改性氟化鈣填充PVC。實施例6一種改性氟化鈣填充PVC，其制備方法包括以下步驟：(1)、稱取100份含氟廢水、17份鈣渣、9份廢酸加入到反應器中，攪拌速度為149r/min，維持體系溫度29℃條件下反應0.4h，物料經過濾、500mL水洗滌、過濾、150℃干燥0.5h，得到氟化鈣；(2)、稱取100份氟化鈣、32份N-異丙基-N’-苯基對苯二胺、9份環(huán)氧硬脂酸、12份酒石酸、93份乙醇加入到反應釜中，攪拌速度為112r/min，維持體系溫度91℃條件下反應0.5h，經過濾、500mL乙醇洗滌、過濾、105℃干燥20min，得到改性氟化鈣；(3)、稱取100份PVC、11份乙二胺四乙酸鐵鈉、19份改性氟化鈣、12份聚磷酸銨、7份N-異丙基-N’-苯基對苯二胺和2.3份亞磷酸加入到開煉機中，用開煉機在溫度168℃混合反應0.3h，用擠出機在溫度168℃擠出成型，即得到改性氟化鈣填充PVC。實施例7一種改性氟化鈣填充PVC，其制備方法包括以下步驟：(1)、稱取100份含氟廢水、21份鈣渣、11份廢酸加入到反應器中，攪拌速度為155r/min，維持體系溫度36℃條件下反應0.2h，物料經過濾、500mL水洗滌、過濾、150℃干燥0.5h，得到氟化鈣；(2)、稱取100份氟化鈣、35份N-異丙基-N’-苯基對苯二胺、8份環(huán)氧硬脂酸、9份酒石酸、86份乙醇加入到反應釜中，攪拌速度為107r/min，維持體系溫度89℃條件下反應0.4h，經過濾、500mL乙醇洗滌、過濾、105℃干燥20min，得到改性氟化鈣；(3)、稱取100份PVC、8份乙二胺四乙酸鐵鈉、24份改性氟化鈣、12份聚磷酸銨、7份N-異丙基-N’-苯基對苯二胺和2.7份亞磷酸加入到開煉機中，用開煉機在溫度173℃混合反應0.2h，用擠出機在溫度173℃擠出成型，即得到改性氟化鈣填充PVC。實施例8一種改性氟化鈣填充PVC，其制備方法包括以下步驟：(1)、稱取100份含氟廢水、18份鈣渣、9份廢酸加入到反應器中，攪拌速度為153r/min，維持體系溫度34℃條件下反應0.2h，物料經過濾、500mL水洗滌、過濾、150℃干燥0.5h，得到氟化鈣；(2)、稱取100份氟化鈣、31份N-異丙基-N’-苯基對苯二胺、8份環(huán)氧硬脂酸、13份酒石酸、88份乙醇加入到反應釜中，攪拌速度為98r/min，維持體系溫度89℃條件下反應0.4h，經過濾、500mL乙醇洗滌、過濾、105℃干燥20min，得到改性氟化鈣；(3)、稱取100份PVC、12份乙二胺四乙酸鐵鈉、16份改性氟化鈣、8份聚磷酸銨、7份N-異丙基-N’-苯基對苯二胺和3份亞磷酸加入到開煉機中，用開煉機在溫度175℃混合反應0.1h，用擠出機在溫度175℃擠出成型，即得到改性氟化鈣填充PVC。實施例9此例為未加任何助劑的對照組。表1實施例1和實施例9制得的改性氟化鈣填充PVC的性能參數實施例1實施例9抗紫外線性能好一般對磨具腐蝕性小大游離氯化氫含量/mg/kg17110拉伸強度/MPa6150成型收縮率/%0.090.18以上所述是該發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本
技術領域：
的普通技術人員來說，在不脫離該發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也視為該發(fā)明的保護范圍。當前第1頁1 2 3