[发明专利]一种增韧耐增塑剂迁移聚氯乙烯材料及其制备方法、应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种高分子材料领域，且特别涉及一种增韧耐增塑剂迁移聚氯乙烯材料及其制备方法、应用。

背景技术

聚氯乙烯(PVC)自二十世纪三十年代实现工业化以来，凭借其良好的综合性能(较好的物理机械性能、介电性能以及阻燃性能等)极其广泛应用于生产和生活的各个领域。为了提高聚氯乙烯的使用性能，特别是对于软质聚氯乙烯，在实际生产中还会大量加入增塑剂，含量可达30％～80％或更多，从而降低聚氯乙烯分子之间的作用力，提高可塑性、弹性、柔韧性及耐低温等性能。然而，在实际增塑剂的使用过程中，如常见的邻苯二甲酸类小分子增塑剂，尽管在增塑作用效果显著，但是容易发生迁移(或者抽出)，不仅降低制品物理性能，使制品变硬变脆，而且明显损害制品表面性能，严重影响制品的性能和使用寿命。另一方面，当PVC制品中的增塑剂向外迁移时，还会对人体健康和生态环境造成危害。

为抑制PVC中增塑剂的迁移，通常会对其进行表面处理，如低温等离子辐射、电子束发射、紫外线照射等，但这些方法工艺复杂，成本高。此外，还可以用大分子量的聚酯类增塑剂来替代小分子增塑剂，CN102964719A公开了一种耐紫外光透明聚氯乙烯弹性压延薄膜，通过加入聚酯类增塑剂、热塑性聚氨酯等分子量较大的增塑剂取代邻苯二甲酸酯类增塑剂，得到耐增塑剂迁移的产品。但是大分子聚酯类增塑剂虽然能够降低增塑剂的迁移率，但是对于增塑的效果(如柔韧性)明显下降，产品的硬度明显高于含小分子增塑剂的聚氯乙烯。

发明内容

本发明的目的在于提供一种增韧耐增塑剂迁移聚氯乙烯材料的制备方法，此制备方法操作简单，容易实现，适用于工业化大规模生产。

本发明的另一目的在于提供一种增韧耐增塑剂迁移聚氯乙烯材料，该材料具有良好的增韧作用，并能够有效降低增塑剂的迁移率，材料的性能更加稳定，更为环境友好。

本发明的第三个目的在于提供一种增韧耐增塑剂迁移聚氯乙烯材料制备建材、电线电缆或包材中的应用。

本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。

本发明提出一种增韧耐增塑剂迁移聚氯乙烯材料的制备方法，其包括以下步骤：

将二价金属盐、三价金属盐和沉淀剂分散于水中，在120～180℃条件下反应6～36h得到层状双羟基金属氧化物(LDHs)。

用多巴胺、盐酸多巴胺或多巴胺衍生物对层状双羟基金属氧化物(LDHs)进行表面改性得到聚多巴胺修饰层状双羟基金属氧化物(LDHs@PDA)。

将聚氯乙烯、增塑剂、稳定剂和聚多巴胺修饰层状双羟基金属氧化物(LDHs@PDA)熔融共混得到改性聚氯乙烯。

本发明提出一种增韧耐增塑剂迁移聚氯乙烯材料，其根据上述制备方法制备得到。

本发明提出一种增韧耐增塑剂迁移聚氯乙烯材料在制备建材、电线电缆或包材中的应用。

本发明实施例的增韧耐增塑剂迁移聚氯乙烯材料及其制备方法、应用的有益效果是：采用高温水热法制备出高宽厚比的无机层状纳米粒子LDHs，不仅可以有效延长小分子增塑剂的渗透路径，提高聚氯乙烯的耐增塑剂迁移和抽出性，而且可以提高聚氯乙烯材料的断裂伸长率和冲击强度，从而改善聚氯乙烯材料的使用性能。且纳米粒子具有尺寸小、表面积大、易产生表面效应等特点，可以在提高材料韧性的同时，改善材料的尺寸稳定性和加工流动性等。

通过利用多巴胺对纳米粒子LDHs进行表面改性，得到聚多巴胺修饰层状双羟基金属氧化物(LDHs@PDA)，形成了在LDHs表面发生自聚合形成聚多巴胺(PDA)包覆的核壳结构，显著提高了LDHs纳米无机层状粒子在聚氯乙烯基体中的相容性，且进一步提高LDHs的功能性；更为重要的是，聚多巴胺表面带有多种功能基团，与极性的聚氯乙烯存在良好的相容性。此外，聚多巴胺还是一种有效的自由基猝灭剂，保护聚合物基体在UV光照过程中发生降解，能够与稳定剂发生协效作用，进一步提高聚氯乙烯材料的性能稳定性和使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例1中提供的LDHs的测试图；

图2为本发明实施例1中提供的LDHs@PDA的测试图。

具体实施方式