[发明专利]一种纳米二氧化硅改性聚氯乙烯复合材料

说明书

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，具体地说是一种纳米二氧化硅改性聚氯乙烯复合材料。

背景技术

聚氯乙烯（PVC）是由氯乙烯在引发剂作用下聚合而成的热塑性树脂，是氯乙烯的均聚物。聚氯乙烯为无定形结构的白色粉末，支化度较小，分子量一般在5万～12万范围内，具有较大的多分散性，无固定熔点，80℃～85℃开始软化，130℃变为粘弹态，160℃～180℃开始转变为粘流态，有较好的机械性能，抗张强度60MPa左右，冲击强度5～10kJ/m2，而且还具有优异的介电性能，是一种用途很广的材料。但聚氯乙烯的热稳定性差、不易加工，一般不能被直接使用，通常需要进行改性混配，添加相关助剂，如热稳定剂、阻燃剂、增强剂等，以提高其性能和应用范围。

发明内容

本发明的目的在于提供一种综合性能优良的纳米二氧化硅改性聚氯乙烯复合材料。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种纳米二氧化硅改性聚氯乙烯复合材料，其组分按质量百分数配比为：聚氯乙烯50%～75%、氯化聚乙烯5%～10%、纳米二氧化硅2%～10%、丁腈橡胶5%～8%、氰尿酸三聚氰胺6%～9%、DEHP 5%～10%、钙锌稳定剂0.5%～1.5%、硬脂酸钙0.5%～1%、铝钛复合偶联剂0.1%～0.5%、抗氧剂0.1%～0.5%。

所述聚氯乙烯的平均聚合度在800～1200、重均分子量在50000～120000、粒度在100～300目范围。

所述纳米二氧化硅的粒径在20～80nm范围。

所述DEHP为增塑剂邻苯二甲酸二（2-乙基己基）酯。

所述抗氧剂为四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯或/和β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸十八碳醇酯。

上述一种纳米二氧化硅改性聚氯乙烯复合材料的制备方法，包括以下步骤：

（1）、按重量配比称取各组分；

（2）、将纳米二氧化硅和铝钛复合偶联剂加入高速混合机中，按照转速1500～3000r/min搅拌、并加热至80℃～120℃后，保持搅拌20～50min，然后放料至低速冷却混合机中，按50～80r/min转速进行搅拌，待物料冷却至60℃～80℃时，再加入其它组分，继续搅拌20～30min，待混合均匀后，出料；

（3）、将步骤（3）得到的物料加入双螺杆挤出机进行塑化风冷造粒，控制双螺杆挤出机温度在155℃～185℃、螺杆转速在20～60r/min范围，即得所述的一种纳米二氧化硅改性聚氯乙烯复合材料。

本发明的有益效果是，本发明具有优异的抗冲击韧性和加工性能，而且热稳定性好，强度高，耐磨耐腐蚀性强，无卤阻燃性能优良。

具体实施方式

下面结合具体的优选实施例来进一步说明本发明的技术方案。

实施例1：

一种纳米二氧化硅改性聚氯乙烯复合材料，其组分按质量百分数配比为：聚氯乙烯50%、氯化聚乙烯10%、纳米二氧化硅10%、丁腈橡胶8%、氰尿酸三聚氰胺9%、DEHP 10%、钙锌稳定剂1%、硬脂酸钙1%、铝钛复合偶联剂0.5%、四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯0.5%，所述聚氯乙烯的平均聚合度在800～1200、重均分子量在50000～120000、粒度在100～300目范围，所述纳米二氧化硅的粒径在20～80nm范围。

制备方法：（1）、按重量配比称取各组分；（2）、将纳米二氧化硅和铝钛复合偶联剂加入高速混合机中，按照转速1500～3000r/min搅拌、并加热至80℃～120℃后，保持搅拌20～50min，然后放料至低速冷却混合机中，按50～80r/min转速进行搅拌，待物料冷却至60℃～80℃时，再加入其它组分，继续搅拌20～30min，待混合均匀后，出料；（3）、将步骤（3）得到的物料加入双螺杆挤出机进行塑化风冷造粒，控制双螺杆挤出机温度在155℃～185℃、螺杆转速在20～60r/min范围，即得所述的一种纳米二氧化硅改性聚氯乙烯复合材料。

实施例2：

一种纳米二氧化硅改性聚氯乙烯复合材料，其组分按质量百分数配比为：聚氯乙烯75%、氯化聚乙烯5%、纳米二氧化硅2%、丁腈橡胶5%、氰尿酸三聚氰胺6%、DEHP 5%、钙锌稳定剂0.5%、硬脂酸钙0.5%、铝钛复合偶联剂0.5%、β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸十八碳醇酯0.5%，所述聚氯乙烯的平均聚合度在800～1200、重均分子量在50000～120000、粒度在100～300目范围，所述纳米二氧化硅的粒径在20～80nm范围。

制备方法：（1）、按重量配比称取各组分；（2）、将纳米二氧化硅和铝钛复合偶联剂加入高速混合机中，按照转速1500～3000r/min搅拌、并加热至80℃～120℃后，保持搅拌20～50min，然后放料至低速冷却混合机中，按50～80r/min转速进行搅拌，待物料冷却至60℃～80℃时，再加入其它组分，继续搅拌20～30min，待混合均匀后，出料；（3）、将步骤（3）得到的物料加入双螺杆挤出机进行塑化风冷造粒，控制双螺杆挤出机温度在155℃～185℃、螺杆转速在20～60r/min范围，即得所述的一种纳米二氧化硅改性聚氯乙烯复合材料。