[发明专利]一种玻纤增强和纳米竹碳抗菌的聚氯乙烯材料

说明书

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，具体地说是一种玻纤增强和纳米竹碳抗菌的聚氯乙烯材料。

背景技术

聚氯乙烯（PVC）是五大通用树脂之一，其产量仅次于聚乙烯（PE），由于聚氯乙烯具有耐化学药品性高、电绝缘性能好、物理化学性能稳定、价格低廉等优点，目前已被广泛应用于工业、农业、交通、建筑、通讯以及医疗卫生等各领域。但纯聚氯乙烯却存在热稳定性差、力学性能不好、抗菌性能不良等问题，将大大地限制了其的应用范围。因此，聚氯乙烯通常需要加入第二组分进行性能改善，旨在提升其使用性能和拓展其应用范围。纳米竹碳是由竹子烧制而成，其分子结构呈六角形，炭质致密、多孔、比表面积大，并具有较强的吸附能力和良好的抗菌、消臭、吸湿、抗紫外等功能。因此，采用纳米竹碳改性聚氯乙烯将具有很好的抗菌、净化功能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种力学性能好、成本低和使用效果好的玻纤增强和纳米竹碳抗菌的聚氯乙烯材料。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种玻纤增强和纳米竹碳抗菌的聚氯乙烯材料，其组分按质量百分数配比为：聚氯乙烯50%～75%、邻苯二甲酸二（2-乙基已酯）5%～8%、玻璃纤维8%～12%、纳米竹碳2%～8%、马来酸酐接枝ABS 4%～8%、甲基丙烯酸酯-丙烯酸酯共聚物2%～6%、聚环氧乙烷1%～3%、紫外线吸收剂1%～2%、钙锌复合稳定剂0.5%～1.5%、改性乙撑双脂肪酸酰胺0.5%～1%、抗氧剂1010 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范围。

所述玻璃纤维为表面经过硅烷偶联剂活化处理、且直径在8～15μm的无碱短切玻璃纤维。

所述纳米竹碳为表面经过纳米二氧化钛改性处理、且粒径在20～80nm的纳米竹碳。

所述紫外线吸收剂为苯并三唑类紫外线吸收剂或/和二苯甲酮类紫外线吸收剂。

上述一种玻纤增强和纳米竹碳抗菌的聚氯乙烯材料的制备方法，包括以下步骤：

（1）、按重量配比称取各组分；

（2）、将聚氯乙烯、邻苯二甲酸二（2-乙基已酯）和钙锌复合稳定剂加入料筒温度在80℃～90℃的混合机中，按照转速50～80r//min搅拌20～30min，然后加入除玻璃纤维以外的其它组分，搅拌20～40min，待完全混合均匀后，出料；

（3）、将步骤（2）得到的物料加入双螺杆挤出机的主喂口，同时从双螺杆挤出机的次喂口加入玻璃纤维，经过双螺杆挤出机混炼后挤出造粒，并控制双螺杆挤出机温度在155℃～185℃、螺杆转速在20～50r/min范围，然后风冷、包装，即得所述的一种玻纤增强和纳米竹碳抗菌的聚氯乙烯材料。

本发明的有益效果是，本发明具有优良的热稳定性和拉伸强度、抗冲击强度、弯曲强度、耐老化性、抗菌性等特征，并通过采用纳米竹碳作为抗菌性功能填料，在协同玻璃纤维具有良好的增强效果的同时，还具有优良的抗菌、防紫外、除臭、吸味、防静电等功能，从而大大提升了聚氯乙烯的应用效果和应用领域。

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：

一种玻纤增强和纳米竹碳抗菌的聚氯乙烯材料，其组分按质量百分数配比为：聚氯乙烯50%、邻苯二甲酸二（2-乙基已酯）8%、玻璃纤维12%、纳米竹碳8%、马来酸酐接枝ABS 8%、甲基丙烯酸酯-丙烯酸酯共聚物6%、聚环氧乙烷3%、苯并三唑类紫外线吸收剂2%、钙锌复合稳定剂1.5%、改性乙撑双脂肪酸酰胺1%、抗氧剂1010 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范围，所述玻璃纤维为表面经过硅烷偶联剂活化处理、且直径在8～15μm的无碱短切玻璃纤维，所述纳米竹碳为表面经过纳米二氧化钛改性处理、且粒径在20～80nm的纳米竹碳。

制备方法：（1）、按重量配比称取各组分；（2）、将聚氯乙烯、邻苯二甲酸二（2-乙基已酯）和钙锌复合稳定剂加入料筒温度在80℃～90℃的混合机中，按照转速50～80r//min搅拌20～30min，然后加入除玻璃纤维以外的其它组分，搅拌20～40min，待完全混合均匀后，出料；（3）、将步骤（2）得到的物料加入双螺杆挤出机的主喂口，同时从双螺杆挤出机的次喂口加入玻璃纤维，经过双螺杆挤出机混炼后挤出造粒，并控制双螺杆挤出机温度在155℃～185℃、螺杆转速在20～50r/min范围，然后风冷、包装，即得所述的一种玻纤增强和纳米竹碳抗菌的聚氯乙烯材料。

实施例2：