[发明专利]一种聚氯乙烯基导电填料及其制备方法

说明书

该发明涉及一种聚氯乙烯基导电填料，包括以下原料组分：3‑羟基丙磺酸接枝改性聚氯乙烯和离子液体，3‑羟基丙磺酸接枝改性聚氯乙烯由改性聚氯乙烯、3‑羟基丙磺酸和双氧水反应制得，改性聚氯乙烯由聚氯乙烯、乙酸酐、乙醇钠、氯化钾和双氧水反应制得，聚氯乙烯由回收聚氯乙烯粒料、聚丙烯酸、KH‑550偶联剂、碳酸钠和乙酸钠反应制得，离子液体由碳酸二丁酯、2‑异丙基咪唑、苯、多聚磷酸和聚丙烯酸反应制得。该发明具有优异的导电性。

技术领域

该发明涉及一种聚氯乙烯基导电填料及其制备方法。

背景技术

聚氯乙烯具有优异的阻燃性、耐温性、加工成型性、分散性等优势，聚氯乙烯被广泛应用于排水管道、人造革箱包、型材、电线电缆、网线管道、材料包装等领域。

目前，聚氯乙烯材料在导电性需要进一步提升。该发明采用3-羟基丙磺酸接枝改性聚氯乙烯和离子液体制备了聚氯乙烯基导电填料，该方法制备的聚氯乙烯基导电填料具有优异的导电性。

发明内容

该发明的目的在于提供一种聚氯乙烯基导电填料的制备方法，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导电性。

为了实现上述目的，该发明的技术方案如下。

一种聚氯乙烯基导电填料及其制备方法，具体包括以下步骤：(1)、将碳酸二丁酯、2-异丙基咪唑和苯按照质量份数比为75：86～90：97～120加入到反应釜中，搅拌速度为115～130r/min，维持体系温度85～98 ℃、-0.05MPa条件下减压回流反应3～6h，将反应釜温度升温至100℃，在-0.07MPa条件下蒸馏35min，将质量份数比为3～5：57～67的多聚磷酸和聚丙烯酸添加至反应釜中，维持45℃，搅拌速度为75～82r/min条件下反应20min，产物经105℃、-0.07MPa蒸馏15min，得到离子液体；(2)、将回收聚氯乙烯粒料、聚丙烯酸和KH-550偶联剂按照质量份数比为90：21～27：2～6加入到高速混合机中，用高速混合机在温度170～173℃混合反应1～3min，将质量份数比为12～17：5～8的碳酸钠和乙酸钠添加至高速混合机中，维持上述反应条件下继续混合反应1～3min，用挤出机在温度175～178℃挤出造粒，得到聚氯乙烯；(3)、将聚氯乙烯、乙醇钠和双氧水按照质量份数比80：8～18：7～12加入到水热反应釜中，维持30℃水热反应7min，产物经水洗涤至中性，于66℃、-0.08MPa真空干燥20min，将产物和质量份数比为23～28：25～33的乙酸酐、氯化钾添加至高速混合机中，用高速混合机在温度173～175℃混合反应1～4min，用挤出机在温度175～177℃挤出造粒，即得到改性聚氯乙烯；(4)、将改性聚氯乙烯和双氧水按照质量份数比86：9～17加入到水热反应釜中，维持体系温度27 ℃条件下反应5min，将质量份数比为47～54的3-羟基丙磺酸添加至水热反应釜中，维持反应温度为118～130℃水热反应1～3h，产物经过滤、500mL水洗涤2次、500mL乙醇洗涤3次，于62℃、-0.06MPa真空干燥10min，即得到3-羟基丙磺酸接枝改性聚氯乙烯；(5)、将3-羟基丙磺酸接枝改性聚氯乙烯和离子液体按照质量份数比100：31～43加入到高速混合机中，用高速混合机在温度169～173℃混合反应1～4min，用挤出机在温度173～176℃挤出造粒，即得到聚氯乙烯基导电填料。

该发明所述的聚氯乙烯基导电填料的制备方法，包括下列步骤：

(1)、将碳酸二丁酯、2-异丙基咪唑和苯按照质量份数比为75：86～90：97～120加入到反应釜中，搅拌速度为115～130r/min，维持体系温度85～98 ℃、-0.05MPa条件下减压回流反应3～6h，将反应釜温度升温至100℃，在-0.07MPa条件下蒸馏35min，将质量份数比为3～5：57～67的多聚磷酸和聚丙烯酸添加至反应釜中，维持45℃，搅拌速度为75～82r/min条件下反应20min，产物经105℃、-0.07MPa蒸馏15min，得到离子液体；所述的碳酸二丁酯的目的为了将合成的离子液体在保持阳离子不变前提下，能快速制备被其他阴离子替代的离子液体。