[发明专利]一种抗紫外PVC复合材料的改性方法

说明书

本发明公开了一种抗紫外PVC复合材料的改性方法，向纳米二氧化钛中加入无水乙醇，磁力搅拌后，加入复合改性剂反应，再高速剪切乳化，调节pH为中性，在水浴中反应后，超声分散，离心分离、用无水乙醇洗涤，干燥，冷却、研磨得复合改性纳米二氧化钛；将KH570改性的玻璃纤维从聚酰胺酸溶液中进行牵引浸润拉丝，制得聚酰胺酸‑玻璃纤维，然后置于烘箱中热亚胺化，得到聚酰亚胺表面处理的玻璃纤维；将PVC、硬脂酸改性纳米碳酸钙、复合改性纳米二氧化钛、聚酰亚胺表面处理的玻璃纤维、改性剂和助剂放入混合机中混合均匀，然后将混合料置于双螺杆挤出机中造粒加工，冷却，烘干得到所述PVC复合材料。

技术领域

本发明属于薄膜材料领域，具体涉及一种抗紫外PVC复合材料的改性方法。

背景技术

氯乙烯单体发生聚合反应生成热塑性高聚物聚氯乙烯。作为用途广泛的通用型塑料，聚氯乙烯因为其优良的阻燃耐磨等优点，决定了它可以应用于各行各业，而来源的广泛性和低价的特点更是决定了它可以进行批量生产。所以，时至今日，我们会发现聚氯乙烯制品被应用到了国民经济生活的方方面面。

但不可忽视的是，随着社会分工的精细化程度加大，对聚氯乙烯材料的要求也逐渐提高：人们需要特定性能的聚氯乙烯复合材料来满足他们的需求，更需要强度和韧性都相对不足的聚氯乙烯复合材料在力学性能上的表现得到进一步提高。因为操作简单，且改性效果明显等特点，所以共混作为对聚合物改性的一种物理方法，受到了人们的青睐。

聚氯乙烯作为通用树脂之一的材料，有着广泛的应用，但不能在强紫外地区长期使用。纵观近几年国内聚氯乙烯市场的发展状况，以聚氯乙烯为研究对象，根据其老化机理，选择合适的紫外屏蔽剂，即纳米二氧化钛，开发研究抗紫外聚氯乙烯材料。

纳米碳酸钙在多种有机、无机复合物中作为增强材料、填料具有优越的性能，用途广泛，然而由于其表面亲水疏油，限制了其应用范围，对其进行表面改性，制备活性纳米碳酸钙是重要的研究课题，具有实际应用价值。

发明内容

本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种抗紫外PVC复合材料的改性方法，依照该方法制备的PVC复合材料具有优异的力学性能、抗紫外性能和耐腐蚀性能。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种抗紫外PVC复合材料的改性方法，其特征在于，包括如下步骤，下述原料按重量份计：

（1）复合改性纳米二氧化钛的制备：

向3-4份纳米二氧化钛中1:12加入无水乙醇，磁力搅拌30-40min后，加入2-3份复合改性剂反应1-2h，再高速剪切乳化20-30min，调节pH为中性，在30-35℃水浴中反应1-2h后，超声分散20-30min，离心分离、用无水乙醇洗涤3-5次，在100-105℃下干燥10-12h，冷却、研磨制得复合改性纳米二氧化钛；

用硅烷偶联剂KH570和PEG6000有机物复合的方式对紫外屏蔽剂纳米二氧化钛进行表面改性，复合改性剂能更好的改善纳米二氧化钛团聚，复合改性后的纳米二氧化钛为紫外屏蔽剂，阻止紫外线照射到材料表面，就能减缓PVC材料的老化；

（2）聚酰亚胺表面处理玻璃纤维的方法：

将5-10份聚酰胺酸溶液用N,N-二甲基乙酰胺稀释成质量分数为4-6%，将13.5-16.5份KH570改性的玻璃纤维从聚酰胺酸溶液中进行牵引浸润拉丝，然后置于200-240℃烘箱中热亚胺化2-3h，得到聚酰亚胺表面处理的玻璃纤维；

先用硅烷偶联剂KH570对玻璃纤维进行处理，在玻璃纤维表面引入双键，通过偶联改性，大大强化了玻璃纤维与基体之间的界面相互作用，使得PVC复合材料的学性能和热性能得到大幅提高；再采用聚酰亚胺表面处理玻璃纤维，提高了纤维集束性和拉伸强度，聚酰亚胺处理玻璃纤维可有效改善纤维的耐酸腐蚀性能；

（3）抗紫外PVC复合材料的制备：