[发明专利]一种聚氯乙烯复合材料及其制备方法和制备系统

说明书

本发明属于复合材料领域，尤其涉及一种聚氯乙烯复合材料及其制备方法和制备系统。本发明提供的聚氯乙烯复合材料包括：PVC改性粉煤灰、PVC和辅料；所述PVC改性粉煤灰由亲油改性粉煤灰、引发剂、氯乙烯和PVC改性用分散剂在水中混合反应制成；所述亲油改性粉煤灰由粉煤灰原料、偶联剂、乳化剂和亲油改性用分散剂在水中混合反应制成。本发明采用粉煤灰替代石粉作为PVC复合材料的填料，实现了工业固废的资源化利用；同时，通过采用诱导聚合的方式在粉煤灰表面预先聚合一层PVC，使得后续加入的PVC主料能够在粉煤灰颗粒表面均匀附着，并形成较强的亲和力，从而使材料表现出极为优异的热稳定性和力学性能。

技术领域

本发明属于复合材料领域，尤其涉及一种聚氯乙烯复合材料及其制备方法和制备系统。

背景技术

聚氯乙烯(PVC)复合地板是由无机填料和高分子PVC组成一种轻体地材。该地板生产本低，无甲醛释放，而且防火、防水、耐磨和防潮性能均十分突出。PVC地板厚度一般为3～6mm，通常由五层组成，从上到依次是UV贴层、耐磨层、彩饰层、基层和静音垫。其中，基层是PVC复合地板最关键的部分，决定着PVC复合地板的性能。

在基层板的生产过程中，无机填料和PVC加热共混是最为重要的工艺。由于无机粒子和PVC分子极性差异大，难以均匀混合，因此需要通过表面处理提高无机粉体和有机高分子直接的相容性，防止两者易于脱粘。传统工艺仅通过偶联剂对无机填料颗粒表面改性来增加无机填料和PVC分子之间的相容性；但这种方式的效果较差，并不能有效改善无机填料和PVC的相容性。

此外，传统PVC复合地板中采用的无机填料大多为石粉(碳酸钙)，由于近年来矿石开采受限，石粉的供应量将逐步减少，价格也逐渐上升，导致PVC地板的生产成本不断升高。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种聚氯乙烯复合材料及其制备方法和制备系统，本发明提供的聚氯乙烯复合材料以粉煤灰替代石粉作为无机填料，降低了原料成本；同时该复合材料中的粉煤灰和PVC相容性好，从而使材料表现出极为优异的热稳定性和力学性能。

本发明提供了一种聚氯乙烯复合材料，其成分包括：PVC改性粉煤灰、PVC和辅料；

所述PVC改性粉煤灰由亲油改性粉煤灰、引发剂、氯乙烯和PVC改性用分散剂在水中混合反应制成；

所述亲油改性粉煤灰由粉煤灰原料、偶联剂、乳化剂和亲油改性用分散剂在水中混合反应制成。

优选的，所述粉煤灰原料的D90粒径≤50μm；所述偶联剂包括烷基磷酸、硬脂酸钙和硬脂酸锌中的一种或多种；所述乳化剂包括十二烷基硫酸钠和吐温-80；所述亲油改性用分散剂包括聚乙烯醇；

所述粉煤灰原料、偶联剂、乳化剂和亲油改性用分散剂的质量比为200：(10～30)：(10～40)：(20～50)。

优选的，所述引发剂包括过氧化二碳酸二(2-乙基)己酯；所述PVC改性用分散剂包括聚乙烯醇和/或纤维素醚；

以所述粉煤灰原料计的亲油改性粉煤灰与引发剂、氯乙烯和PVC改性用分散剂的质量比为200：(3～10)：(30～80)：(3～15)。

优选的，所述辅料包括PVC加工助剂、聚乙烯蜡、氯化聚乙烯和稳定剂；

所述PVC的牌号包括SG-5和/或S-1000；

所述PVC加工助剂的牌号包括PA-21和/或MC603；

所述聚乙烯蜡的牌号包括W110、J-1100P和J-1060中的一种或多种；

所述氯化聚乙烯的牌号包括135A；

所述稳定剂包括钙锌稳定剂和/或有机锡稳定剂；