[发明专利]一种PVC再生聚氯乙烯塑料及其制备方法

权利要求书

1.一种PVC再生聚氯乙烯塑料，其特征在于，包括有PVC塑料基材(1)，PVC塑料基材(1)的外表面包裹有编织碳纤维层(2)，所述编织碳纤维层(2)的外表面涂覆有阻燃耐热层(3)；

所述PVC塑料基材(1)包括有以下百分含量的组成成分：再生聚氯乙烯塑料40-55％，石墨烯改性聚对苯撑苯并二噁唑超短纤维5-15％，石墨烯改性聚酰亚胺超短纤维5-10％，铝合金超短纤维5-10％，4,4'-双(2,2-二甲基苄基)二苯胺2-5％，有机稀土2-3％，氧化石墨烯2.5-10％，膨胀石墨纳米粉1.5-8％，CaO·FeO(OH)·TiO₂2-4.5％，柠檬酸三正丁酯1-2.5％，马来酸二正辛基锡1-2.5％，乙氧基化烷基胺1-2.5％，草酸铝1-5％，填料10-25％。

2.根据权利要求1所述的PVC再生聚氯乙烯塑料，其特征在于，所述填料为纳米稀土改性多孔二氧化硅气凝胶30-45％、陶瓷纤维微粉30-45％、锆复合硅微粉10-15％、红蛭石微粉10-15％和冰晶石微粉5-15％。

3.根据权利要求1所述的PVC再生聚氯乙烯塑料，其特征在于，所述铝合金超短纤维中各元素组成的质量百分比为：纳米Si 0.3％-1.2％、Mn 0.3％-0.6％、Mo 0.05％-0.10％、Nd 0.03％-0.09％、V 0.05％-0.09％、Sc 0.02％-0.03％、La 0.03％-0.07％、Cu0.4％-0.9％、Zn 0.2％-0.5％、Cr 0.3％-0.6％、Fe 0.5％-1.5％、Ru 0.02％-0.05％、石墨烯和碳纳米管的混合物1.5％-3.0％，铝合金孕育剂0.2％-0.6％，Ti 15.0％-30.0％、余量为Al。

4.根据权利要求1所述的PVC再生聚氯乙烯塑料，其特征在于，所述编织碳纤维层(2)为稀土改性聚酰亚胺编织碳纤维、稀土改性聚对苯撑苯并二噁唑编织碳纤维、稀土改性聚2,2’-间苯撑-5,5’-二苯并咪唑编织碳纤维、稀土改性聚间苯二甲酰间苯二胺编织碳纤维、稀土改性聚对苯二甲酰对苯二胺编织碳纤维、超高分子量聚乙烯编织碳纤维中的一种。

5.根据权利要求1所述的PVC再生聚氯乙烯塑料，其特征在于，所述阻燃耐热层(3)包括有以下百分含量的组成成分：碳纤维增强酚醛树脂微粉20-35％，碳纤维增强聚四氟乙烯微粉10-25％，陶瓷纤维微粉20-45％，稀土改性多孔二氧化硅气凝胶20-45％。

6.根据权利要求1或5或6所述的PVC再生聚氯乙烯塑料，其特征在于，所述编织碳纤维层(2)厚度为PVC塑料基材(1)厚度的1/20-1/10，且为阻燃耐热层(3)厚度的2-5倍。

7.一种如权利要求1所述的PVC再生聚氯乙烯塑料的制备方法，其特征在于，具体包括有以下步骤：

S1.配料：将组成PVC塑料基材(1)的原料按照百分比进行准确称量，将氧化石墨烯、膨胀石墨纳米粉、CaO·FeO(OH)·TiO₂、草酸铝、填料先混合均匀后进行粉碎处理，将加入再生聚氯乙烯塑料、有机稀土、柠檬酸三正丁酯、马来酸二正辛基锡、乙氧基化烷基胺于搅拌釜中混合均匀；

加入4,4'-双(2,2-二甲基苄基)二苯胺搅拌5-10min后再加入铝合金超短纤维、石墨烯改性聚对苯撑苯并二噁唑超短纤维、石墨烯改性聚酰亚胺超短纤维，继续搅拌至所有原料混合均匀；

S2.捏炼：将原料转入至捏炼机中，捏炼温度设置为150-180℃，捏炼时间为20-35min，捏炼后将原料过100-200目筛网，过筛后的原料再次混合进行二次捏炼，捏炼温度为160-180℃，捏炼时间为15-25min；

S3.混炼：将捏炼后的原料转入到混炼机中，混炼温度设置为160-220℃，混炼时间为15-250min，混炼结束后趁热转入到挤出机中；

S4.挤出：设置挤出机挤出温度为80-150℃，设置挤出速度为80-200cm/min，将PVC塑料基材(1)挤出为半固态制品，并对其冲切成所需的尺寸；

S5.成型：将编织碳纤维层(2)的多股碳纤维正交编织覆盖在PVC塑料基材(1)的外表面，保证编织碳纤维层(2)厚度为PVC塑料基材(1)厚度的1/20-1/10，再在编织碳纤维层(2)的外表面涂附阻燃耐热层(3)即可得到。