[发明专利]一种无机材料聚氯乙烯及其制备方法

说明书

技术领域

该发明涉及一种无机材料改性聚氯乙烯及其制备方法。

背景技术

聚氯乙烯具有优异的耐化学药品性能，机械强度，电气绝缘性，流动阻力小等优势。聚氯乙烯可用挤出、注射、模塑、吹塑等方法成型，广泛应用于制造人造革、电缆、塑料袋、薄膜、日用品及各种管材等。

目前，聚氯乙烯材料在力学性能、疏水性、自清洁性、阻燃性、防霉菌性能、耐老化性、低水汽透过率、相容性、耐氧化性等性能需要进一步提升。该发明采用聚氯乙烯长纤维、聚氯乙烯、铁酸铜、聚偏二氯乙烯、改性氧化亚铁、氢氧化钙制备了无机材料改性聚氯乙烯，通过挤出、注塑、模压、吹塑等工艺制备成各种塑料制品，该方法制备的无机材料改性聚氯乙烯材料具有优异的力学性能、疏水性、自清洁性、阻燃性、防霉菌性能、耐老化性、低水汽透过率、相容性、耐氧化性等性能。

发明内容

该发明的目的在于提供一种无机材料改性聚氯乙烯的制备方法，该方法通过改变反应物原料和工艺方式，制备的材料具有优异的力学性能、疏水性、自清洁性、阻燃性、防霉菌性能、耐老化性、低水汽透过率、相容性、耐氧化性等性能。

为了实现上述目的，该发明的技术方案如下。

一种无机材料改性聚氯乙烯及其制备方法，具体包括以下步骤：(1)、将乙二胺四乙酸铜钠、乙二胺四乙酸铁钠、水、乙醇和炭气凝胶按照质量份数比为100：80～90：51～62：85～100：37～47加入到反应器中，维持体系温度50～70 ℃条件下反应0.5～2h，在80℃，-0.06MPa减压蒸馏2h，105℃干燥2h，于200℃焙烧2h，300℃焙烧2h，400℃焙烧2h，500℃焙烧3h，经1L水洗涤2次、过滤，120℃干燥2h，研磨，得到铁酸铜；(2)、将氯化亚铁、氨水、炭气凝胶、聚乙烯醇和乙醇按照质量份数比100：25～45：33～46：13～22：46～55加入到反应釜中，维持体系温度45～63 ℃条件下反应1～3h，在氮气保护下，80℃、-0.06MPa减压蒸馏2h，105℃干燥2h，在氮气保护下，于200℃焙烧2h，300℃焙烧2h，400℃焙烧2h，500℃焙烧3h，经1L水洗涤3次、过滤、500mL乙醇洗涤2次、过滤，120℃干燥2h，研磨，得到氧化亚铁；(3)、将氧化亚铁、氨丙基三乙氧基硅烷和乙醇按照质量份数比10：15～20：30～70加入到反应釜中，搅拌速度为72～95r/min，维持体系温度40～55 ℃条件下反应1～3h，经过滤、120℃干燥2h，得到改性氧化亚铁；(4)、将铁酸铜、聚氯乙烯、氧化亚铁、偏磷酸钡和氨丙基三乙氧基硅烷按照质量份数比10：85～100：6～10：1～3：2～5加入到开炼机中，用开炼机在温度140～190℃混合反应0.5～1h，用挤出机在温度140～190℃挤出造粒，即得到改性聚氯乙烯；(5)、将聚氯乙烯长纤维、聚氯乙烯、改性氧化亚铁、氢氧化钙、偏磷酸钡和氨丙基三乙氧基硅烷按照质量份数比100：75～90：7～13：13～22：1～2：2～3加入到开炼机中，用开炼机在温度140～190℃混合反应0.5～1h，用挤出机在温度140～190℃挤出造粒，即得到聚氯乙烯长纤维改性聚氯乙烯；(6)、将聚氯乙烯长纤维改性聚氯乙烯、改性聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯按照质量份数比100：14～20：7～15加入到开炼机中，用开炼机在温度140～190℃混合反应0.5～1h，用挤出机在温度140～190℃挤出造粒，即得到无机材料改性聚氯乙烯粒料。

该发明所述的无机材料改性聚氯乙烯的制备方法，包括下列步骤：

(1)、将乙二胺四乙酸铜钠、乙二胺四乙酸铁钠、水、乙醇和炭气凝胶按照质量份数比为100：80～90：51～62：85～100：37～47加入到反应器中，维持体系温度50～70 ℃条件下反应0.5～2h，在80℃，-0.06MPa减压蒸馏2h，105℃干燥2h，于200℃焙烧2h，300℃焙烧2h，400℃焙烧2h，500℃焙烧3h，经1L水洗涤2次、过滤，120℃干燥2h，研磨，得到铁酸铜；所述的炭气凝胶的目的为了提高乙二胺四乙酸铜钠和乙二胺四乙酸铁钠的分散性及降低铁酸铜的团聚现象。