[发明专利]改性聚氯乙烯材料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种改性聚氯乙烯材料的制备方法，包括以下步骤：将钛白粉与炭黑混合并升温至60～80℃，然后加入钛酸酯偶联剂，搅拌10～20min后干燥并研磨得到粒径为100nm以下的耐候助剂，所述钛白粉、炭黑和钛酸酯偶联剂的质量比为4～7:2～5:1；将聚氯乙烯、辅料和所述耐候助剂混匀后挤出成型即得所述改性聚氯乙烯材料。本发明通过预先处理可使钛白粉、炭黑和钛酸酯偶联剂更好地与聚氯乙烯分散结合，且能够提高钛白粉和炭黑的协同抗紫外线作用，同时碳酸酯偶联剂相比其他偶联剂更有助于钛白粉、炭黑与聚氯乙烯的结合，从而提高了改性聚氯乙烯材料对紫外线的抵抗能力，不易分解老化变色，机械性能变化较小，获得了优异的耐候性能，特别适合用于制备各类PVC管材。

技术领域

本发明涉及材料领域，特别是涉及一种改性聚氯乙烯材料及其制备方法。

背景技术

聚氯乙烯(PVC)为无定形结构的白色粉末，支化度较小，工业生产的PVC分子量一般在5万～12万范围内，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，有优异的介电性能和阻燃性，对有机和无机酸、碱、盐均稳定。因此PVC是一种重要的建筑工程材料，被广泛应用于建材、轻工、农业等领域，其制品主要应用在管材如排水管、电力穿线管等方面。

但一般的PVC材料在室外使用时，受到紫外线的照射后容易分解而产生氯化氢，并进一步自动催化分解，引起老化变色，物理机械性能也迅速下降，影响客户使用。

发明内容

基于此，有必要提供一种不易老化变色、机械性能变化较小的改性聚氯乙烯材料的制备方法。

一种改性聚氯乙烯材料的制备方法，包括以下步骤：

将钛白粉与炭黑混合并升温至60～80℃，然后加入钛酸酯偶联剂，搅拌10～20min后干燥并研磨得到粒径为100nm以下的耐候助剂，所述钛白粉、炭黑和钛酸酯偶联剂的质量比为4～7:2～5:1；

将聚氯乙烯、辅料和所述耐候助剂混匀后挤出成型即得所述改性聚氯乙烯材料。

在其中一个实施例中，所述钛白粉、炭黑和钛酸酯偶联剂的质量比为6:3:1。

在其中一个实施例中，按质量份数计，所述聚氯乙烯为100份，所述耐候助剂为2～10份，所述辅料为14～41份。

在其中一个实施例中，按质量份数计，所述聚氯乙烯为100份，所述耐候助剂为5～7份，所述辅料为14～41份。

在其中一个实施例中，所述将聚氯乙烯、辅料和所述耐候助剂混匀具体包括以下步骤：将聚氯乙烯、辅料和所述耐候助剂混合得到混合料，在1200～1500r/min条件下搅拌直至所述混合料的温度达到110～130℃，然后在400～600r/min的条件下搅拌直至所述混合料的温度降至40～50℃。

在其中一个实施例中，按质量份数计，所述辅料包括稳定剂3～6份、填充物10～30份和润滑剂1～5份。

在其中一个实施例中，所述稳定剂为钙锌稳定剂。

在其中一个实施例中，所述填充物为轻质碳酸钙或活性碳酸钙。

在其中一个实施例中，所述润滑剂为内润滑剂和外润滑剂。

本发明还提供了一种根据所述改性聚氯乙烯材料的制备方法制备得到的改性聚氯乙烯材料。