專利名稱：一種新型PVC/CaCO₃復(fù)合材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明提供了一種新型PVC/CaC03復(fù)合材料，本發(fā)明采用采用雙螺桿擠出機擠出造粒、注塑機注塑成型，選用納米鈣填充，使PVC的拉伸強度增加19%，PVC的無缺口沖擊強度增加3倍以上，，達到40. 05 kj/m2，PVC缺口沖擊強度增加3倍左右，達到28. 94 kj/m2，復(fù)合材料的綜合力學(xué)性能最好，其拉伸強度、沖擊強度和彎曲強度均有較大的提高。
背景技術(shù)：
聚氯乙烯是五大通用樹脂之一，其產(chǎn)量僅次于聚乙烯。隨著化學(xué)建材的大量推廣和使用，PVC硬制品的使用比例不斷提高，尤其是管材、板材和型材等需求增長迅速，因此對聚氯乙烯的使用性能有了更高的要求。聚氯乙烯樹脂較脆，傳統(tǒng)增韌改性技術(shù)通常是在樹脂中加人橡膠彈性體，卻是以降低材料寶貴的剛性、耐熱性、尺寸穩(wěn)定性為代價的。 聚氯乙烯沖擊強度低，硬質(zhì)PVC材料脆性大、耐熱變形性差、熱穩(wěn)定性差，因此對其增韌改性是十分必要的。改性PVC的傳統(tǒng)方法是填充彈性體，材料的韌性得到很大的提高，但是剛度、加工流動性及耐熱性等性能降低。近年來采用非彈性體填充塑料的方法，不僅提高了 PVC的韌性，同時也可以改善其彈性模量、強度、加工流動性、熱變形溫度等，體現(xiàn)出增韌增強的雙重效應(yīng).填充塑料的非彈性體中首選碳酸鈣，因為它價格低廉，用它填充樹脂不僅可以降低成本，節(jié)省樹脂，還能使制品彈性模量、硬度、熱變形溫度和尺寸穩(wěn)定性等性能得到改善。CaCO3能增強增韌PVC，隨著科技進步，要求材料有更好的性能，單一材料無力滿足更高要求，然而集不同材料的各種性能于一體的新型材料卻能制得綜合性能優(yōu)異的復(fù)合材料。CaCO3填充改性PVC的研究起步較早，最初由普通CaCO3和微米級CaCO3逐步發(fā)展至今天的納米級CaC03。納米級碳酸鈣因為具有小尺寸效應(yīng)以及特殊的表面效應(yīng)，增韌改性PVC達到了明顯的效果.對礦物粉體表面進行納米修飾是由清華大學(xué)材料系研發(fā)，在微米重鈣表面實現(xiàn)無機化學(xué)包覆，粉體被包覆后不但具有微米粒子的性質(zhì)和結(jié)構(gòu)，還有納米微粒的優(yōu)異性質(zhì)，從而將微米級顆粒良好的分散性能和納米級粒子優(yōu)良的增韌性能集中起來，產(chǎn)生了增韌增強的雙重效果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種新型PVC/CaC03復(fù)合材料，本發(fā)明采用采用雙螺桿擠出機擠出造粒、注塑機注塑成型，選用納米鈣填充，使PVC的拉伸強度增加19%，PVC的無缺口沖擊強度增加3倍以上，達到40. 05 kJ/m2，PVC缺口沖擊強度增加3倍左右，達到28. 94 kj/m2，復(fù)合材料的綜合力學(xué)性能最好，其拉伸強度、沖擊強度和彎曲強度均有較大的提高。I. 一種新型？￥0/0&0)3復(fù)合材料，本發(fā)明采用采用雙螺桿擠出機擠出造粒、注塑機注塑成型，選用納米鈣填充，使PVC的拉伸強度增加19%，PVC的無缺口沖擊強度增加3倍以上，達到40. 05 kJ/m2，PVC缺口沖擊強度增加3倍左右，達到28. 94 kj/m2，復(fù)合材料的綜合力學(xué)性能最好，其拉伸強度、沖擊強度和彎曲強度均有較大的提高。2.步驟I所述的采用的納米CaCO3經(jīng)過鋁酸酯改性，PVC聚合度為1000。
3.步驟I所述的采用的樹脂基體和助劑為聚氯乙烯(PVC) 100 Phr，復(fù)合鉛8Phr，硬脂酸鈣 I Phr，固體石蠟 2 Phr，硬脂酸 2 Phr，CPE 4 Phr ACR I. 50 Phr。4.步驟I所述的將高攪機升溫至75°C，然后把采用的樹脂基體和助劑一起加入高攪機，高速攪拌15min除去物料的水分，擦干機器中的水后再將改性后的碳酸鈣倒入，繼續(xù)攪拌I min出料。5.步驟I所述的將同向雙螺桿擠出機的八段溫度分別設(shè)置為159，164，169，176，175，174，169和164°C，然后熔融共混、擠出造粒，接著把制得的粒子置于70°C的烘箱中烘干8 h，最后將干燥后的粒子用注塑機在200 203°C下注塑成國標(biāo)樣條拉伸試樣在切樣機上用切樣刀制成，拉伸性能按GB/T 1040-92標(biāo)準(zhǔn)在4302型Instron電子萬能材料試驗機上進行測定。本發(fā)明的有益效果在于本發(fā)明提供了一種新型？￥0/0&0)3復(fù)合材料，本發(fā)明采用采用雙螺桿擠出機擠出造粒、注塑機注塑成型，選用納米鈣填充，使PVC的拉伸強度增加 19%，PVC的無缺口沖擊強度增加3倍以上，達到40. 05 kj/m2，PVC缺口沖擊強度增加3倍左右，達到28. 94 kj/m2，復(fù)合材料的綜合力學(xué)性能最好，其拉伸強度、沖擊強度和彎曲強度均有較大的提高。


圖I納米鈣用量對PVC/ CaCO3復(fù)合材料拉伸強度的影響。圖2納米鈣對PVC/ CaCO3復(fù)合材料拉伸強度的影響。圖3納米鈣對PVC/ CaCO3復(fù)合材料沖擊強度的影響。圖4納米鈣對PVC/ CaCO3復(fù)合材料彎曲強度的影響。
具體實施例方式下面的實施例對本發(fā)明作詳細說明，但對本發(fā)明沒有限制。實施例I
本實施例說明納米鈣的用量對PVC/CaC03復(fù)合材料拉伸強度的影響，而納米鈣的用量對PVC/ CaCO3復(fù)合材料拉伸強度的影響。圖I是納米鈣的用量對PVC/ CaCO3復(fù)合材料拉伸強度的影響的變化曲線，從圖中可以看出，納米鈣的用量對PVC/ CaCO3復(fù)合材料拉伸強度有很大的影響，隨著納米鈣的用量的增加，拉伸強度增加，大約在50 Phr時達到最大值，再加入納米鈣其力學(xué)性能則不升反降。這表明，加入適量納米鈣，改善了復(fù)合材料的整體的力學(xué)性能。由圖2可以看出對比原始PVC，PVC/ CaCO3復(fù)合材料的拉伸強度有了極大地提聞。實施例2
本實施例說明納米鈣的使用對PVC/ CaCO3復(fù)合材料沖擊強度的影響。圖3是納米鈣的使用對PVC/ CaCO3復(fù)合材料沖擊強度的影響，在圖中對PVC/ CaCO3復(fù)合材料與原始PVC進行比較，從圖中可以看出，納米鈣的使用對PVC/ CaCO3復(fù)合材料沖擊強度有很大的影響，較原始PVC相比，缺口沖擊強度和無缺口沖擊強度都有了很大的提高。實施例3
本實施例說明納米鈣的使用對PVC/ CaCO3復(fù)合材料彎曲強度的影響。圖4是納米鈣的使用對PVC/ CaCO3復(fù)合材料彎曲強度的影響，在圖中對PVC/ CaCO3復(fù)合材料與原始PVC進行比較，從圖中可以看出，納米鈣的使用對PVC/ CaCO3復(fù)合材料彎曲強度有很大的影響， 較原始PVC相比，PVC/ CaCO3復(fù)合材料彎曲強度有了很大的提高。
權(quán)利要求
1.一種PVC/CaC03復(fù)合材料，其特征在于材料采用雙螺桿擠出機擠出造粒、注塑機注塑成型，選用納米鈣填充。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的PVC/CaC03復(fù)合材料，其特征在于所述的納米CaCO3經(jīng)過鋁酸酯改性，PVC聚合度為1000。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的PVC/CaC03復(fù)合材料，其特征在于所述的樹脂基體和助劑為聚氯乙烯100 Phr,復(fù)合鉛8 Phr,硬脂酸I丐I Phr,固體石臘2 Phr,硬脂酸2 Phr, CPE 4Phr ACR I. 50 Phr。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的？￥0/0&0)3復(fù)合材料，其特征在于材料的制備將高攪機升溫至75°C，然后把采用的樹脂基體和助劑一起加入高攪機，高速攪拌15min除去物料的水分，擦干機器中的水后再將改性后的碳酸鈣倒入，繼續(xù)攪拌I min出料。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的PVC/CaC03復(fù)合材料，其特征在于將同向雙螺桿擠出機的八段溫度分別設(shè)置為159，164，169，176，175，174，169和164°C，然后熔融共混、擠出造粒，接著把制得的粒子置于7 O °C的烘箱中烘干8 h，最后將干燥后的粒子用注塑機在200 203°C下注塑成國標(biāo)樣條拉伸試樣在切樣機上用切樣刀制成，拉伸性能按GB/T 1040-92標(biāo)準(zhǔn)在4302型Instron電子萬能材料試驗機上進行測定。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種新型PVC/CaCO3復(fù)合材料，本發(fā)明采用雙螺桿擠出機擠出造粒、注塑機注塑成型，選用納米鈣填充，使PVC的拉伸強度增加19%，PVC的無缺口沖擊強度增加3倍以上，達到40.05kJ/m2，PVC缺口沖擊強度增加3倍左右，達到28.94kJ/m2，復(fù)合材料的綜合力學(xué)性能最好，其拉伸強度、沖擊強度和彎曲強度均有較大的提高。
文檔編號C08K3/08GK102827433SQ201210237120
公開日2012年12月19日 申請日期2012年7月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月10日
發(fā)明者徐培君 申請人:蘇州寶津塑業(yè)有限公司