[发明专利]一种复合碳酸钙改性聚氯乙烯压延膜及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种填料改性塑料膜的制备方法，尤其涉及一种复合碳酸钙改性聚氯乙烯压延膜的制备方法。

背景技术

聚氯乙烯（PVC）压延膜是用PVC树脂粉、增塑剂、加工助剂、润滑剂、抗冲剂等混合后经过压延生产工艺塑化、延展所得到的具有一定宽度、厚度、花纹，满足一定的力学性能的薄膜。这种薄膜具有拉伸强度高、保温性能好、透明性好、厚度均匀、粘接性好等特点。广泛应用于工业、农业、运输等行业。

纳米碳酸钙加入PVC后得到的复合材料相比于纯PVC材料在拉伸强度、断裂伸长率方面都有较大的提高。但纳米碳酸钙由于粒径小，比表面积大，表面能高，在聚合物中极易发生团聚而分散不好，且成本高，故一般实际应用中，会加入重质碳酸钙来提高纳米钙在聚合物基底中的分散性。

研究发现，当加入了价格更为低廉的重钙能使复合碳酸钙更好的分散在聚合物中，可以在增加其添加量的同时尽可能的减少其对材料强度等性能的损害。用表面改性的微米碳酸钙与纳米碳酸钙配合使用，制成活性微米碳酸钙和活性纳米碳酸钙复合碳酸钙，使碳酸钙的添加量、分散性和加工性能有了一定的改善。但是这些研究中使用的是普通的重质碳酸钙，普通重钙的粒径大且分布不均匀，大量使用时仍然会使材料的力学性能下降，而且严重影响产品光泽。

发明内容

本发明针对现有技术中重质碳酸钙对PVC压延膜进行增量、降本处理时，PVC压延膜强度等力学性能明显下降的问题，提供了一种制备成本低廉，细度、粒径分布均匀，吸油值低的复合碳酸钙改性聚氯乙烯压延膜及其制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决。

一种复合碳酸钙改性聚氯乙烯压延膜，每100kg聚氯乙烯树脂添加如下组分：

复合碳酸钙                     100～140kg，

邻苯二甲酸二异辛酯             35～45kg，

钙锌稳定剂                     3～5kg，

硬脂酸                         0.3～0.7kg。

复合碳酸钙作为改性剂，提高聚氯乙烯材料的力学性能。邻苯二甲酸二异辛酯作为常见的增塑剂，插入聚氯乙烯分子链之间，削弱了聚氯乙烯分子链间的应力，增加了聚氯乙烯分子链的移动性，降低了聚氯乙烯分子链的结晶度，使聚氯乙烯的塑性增加。钙锌稳定剂与聚氯乙烯树脂、增塑剂相容性好，透明性高，不易析出，用量少，降低成本，此外，钙锌稳定剂无毒，能适用于食品包装，医疗器械方面，产品附加值高。硬脂酸作为润滑剂，增加产品的表面光滑性。

作为优选，复合碳酸钙由活性水磨碳酸钙和活性纳米碳酸钙混合而成。活性纳米碳酸钙加入聚氯乙烯后得到的复合材料相比于纯聚氯乙烯材料在拉伸强度、断裂伸长率方面都有较大的提高，活性水磨碳酸钙能减少纳米碳酸钙的团聚。

作为优选，复合碳酸钙通过如下方法制得：

步骤一：水磨碳酸钙与偶联剂按质量比为100:（0.25～3.5）投入高速混合机中，通过干法改性制得活性水磨碳酸钙；

步骤二：纳米碳酸钙与偶联剂按质量比为100:（0.25～3.5）投入高速混合机中，通过干法改性制得活性纳米碳酸钙；

步骤三：将活性水磨碳酸钙和活性纳米碳酸钙按照质量比为（0.15～6）:1混合均匀，即得到复合碳酸钙。

干法改性工艺不加入稀释剂，直接添加表面活性剂，利用高速混合机高速混合过程中高剪切力，使偶联剂附着于碳酸钙颗粒表面。此工艺过程简单，不需使用稀释剂、溶剂等，节省了生产成本。复合碳酸钙，能充分利用纳米碳酸钙对聚氯乙烯材料拉伸强度、断裂伸长率等力学性能方面的优势，又能通过水磨碳酸钙弥补纳米碳酸钙分散性能差的劣势，降低成本。

作为优选，偶联剂为硬脂酸、硅烷、钛酸酯或铝酸酯中的一种或多种。硬脂酸、硅烷、钛酸酯或铝酸酯作为常用的偶联剂，可根据生产目的和产品用途，灵活选用。

作为优选，水磨碳酸钙D₉₇小于2.5μm。水磨碳酸钙粒径小且分布均匀，大量使用不会降低材料的力学性能，而且不影响产品光泽。

作为优选，纳米碳酸钙D₉₇小于100nm。

作为优选，干法改性过程采用高速混合机处理，高速混合机工作温度为30～100℃。

作为优选，一种复合碳酸钙改性聚氯乙烯压延膜的制备方法，包括如下步骤，