本發(fā)明涉及材料改性技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種晶須改性的PVC材料。
背景技術(shù)：
隨著科學(xué)技術(shù)進(jìn)步、人們的環(huán)保意識增強(qiáng)和可持續(xù)發(fā)展的理念愈來愈被接受，以塑代木、以塑代鋼隨處可見，塑料材料已與鋼材、木材、水泥并列為國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的四大支柱材料。塑鋼門窗的主要原材料聚氯乙烯(PVC)作為5大通用塑料之一，具有節(jié)能、節(jié)材、防腐、阻燃等優(yōu)點，而且其生產(chǎn)消耗掉了電解鹽生產(chǎn)燒堿時產(chǎn)生的大部分氯氣，有效的減少了環(huán)境污染，在世界得到迅速的發(fā)展和應(yīng)用，成為最主要的生態(tài)化學(xué)建材之一。PVC屬熱敏性塑料，加工溫度高時易降解，因此必須在混合料中加入熱穩(wěn)定劑的輔助材料才能生產(chǎn)。
PVC具有阻燃、絕緣、酎腐蝕和價格低廉等優(yōu)良的綜合性能，被廣泛用于建筑塑料管材、門窗異型材、汽車和冰箱用型材及密封條等。但與工程塑料相比較，PVC存在缺口沖擊強(qiáng)度低、加工性能差、耐熱性差的缺陷。脆性是PVC的主要弱點之一，對純PVC樹脂的增韌改性，例如，彈性體能顯著提高PVC的韌性，改善了低溫沖擊性能，卻又使PVC剛性大大下降。PVC經(jīng)玻纖增強(qiáng)改性后，其強(qiáng)度、剛度、模量、抗疲勞性、耐蠕變、耐化學(xué)腐蝕性和耐熱性都有較大程度的提高，但玻璃纖維增強(qiáng)的復(fù)合材料只有纖維和基體的界面粘結(jié)性好時才能同時起到增強(qiáng)增韌的目的，同時玻纖增強(qiáng)的PVC復(fù)合材料的韌性還有待提高，如能基本保持PVC材料的強(qiáng)度、剛度、耐熱性能的同時進(jìn)一步提高PVC材料的韌性、將對進(jìn)一步擴(kuò)大PVC塑料的使用范圍起到積極推動作用。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提出一種晶須改性的PVC材料，能夠使得改性后PVC基本保持PVC材料的強(qiáng)度、剛度、耐熱性能的同時進(jìn)一步提高PVC材料的韌性。
為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：
一種晶須改性的PVC材料，其以PVC為100重量份計，含有PbSO4 0.1-0.5份，增塑劑0.5-2份，改性劑ACR 0.5-2份，增韌劑8-12份，石蠟0.1-0.4份，稀土穩(wěn)定劑1-5份，碳酸鈣晶須15-25份。
所述PVC材料的制備方法，是現(xiàn)有技術(shù)，其典型但非限制性的實例為：
根據(jù)配方量，將原料在高速混合機(jī)中常溫混合均勻，然后在雙輥開煉機(jī)上進(jìn)行混煉，混煉溫度為160-200攝氏度，得到PVC材料。
本發(fā)明所述的PVC中添加碳酸鈣晶須，其起到增韌作用：晶須纖維的存在產(chǎn)生應(yīng)力集中效應(yīng)，易引發(fā)周圍樹脂產(chǎn)生微裂紋，吸收一定的變形功；晶須纖維的存在使基體樹脂裂紋擴(kuò)展受阻和鈍化，最終終止裂紋不至發(fā)展為破壞性開裂；隨著填料的微細(xì)化，粒子的比表面積增大，填料與基體接觸面積增大，材料收到?jīng)_擊對產(chǎn)生更大的微開裂，吸收更多的沖擊能。當(dāng)晶須纖維含量較高時，在復(fù)合材料中往往形成應(yīng)力集中點，并且降低了在PVC基體中的分散性，反而會使高聚物的沖擊性能下降。
同時，本發(fā)明的碳酸鈣晶須與稀土穩(wěn)定劑產(chǎn)生協(xié)同作用。稀土穩(wěn)定劑除有優(yōu)良的熱穩(wěn)定性外，對碳酸鈣晶須還具有偶聯(lián)增容作用，在加工過程中適量地增加碳酸鈣晶須的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不會影響制品性能，且不易造成對加工設(shè)備的磨損。這是因為稀土元素特殊的電子結(jié)構(gòu)所致，稀土形成離子后，居于外層的5d及6s的電子失掉，4f及k5d空軌道容易發(fā)生電子躍遷并具有較強(qiáng)的配位能力，賦予稀土離子與PVC中的CI離子發(fā)生配位作用而有效結(jié)合起來，同時與碳酸鈣晶須中的氧具有較強(qiáng)的絡(luò)合能力，有利于碳酸鈣晶須與PVC基體樹脂的良好結(jié)合。
本發(fā)明在PVC材料中添加碳酸鈣晶須，其抗沖擊性能為14.62kJ/m2，相較于不添加晶須的PVC材料，增幅超過256％，拉伸強(qiáng)度超過49.04MPa，斷裂伸長率超過4.32％，大幅提升了PVC材料的性能。
具體實施方式
下面通過具體實施方式來進(jìn)一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。
實施例1
一種晶須改性的PVC材料，其以PVC為100重量份計，含有PbSO4 0.1份，增塑劑0.5份，改性劑ACR 0.5份，增韌劑8份，石蠟0.1份，稀土穩(wěn)定劑1份，碳酸鈣晶須155份。
實施例2
一種晶須改性的PVC材料，其以PVC為100重量份計，含有PbSO4 0.5份，增塑劑2份，改性劑ACR 2份，增韌劑12份，石蠟0.4份，稀土穩(wěn)定劑5份，碳酸鈣晶須25份。
實施例3
一種晶須改性的PVC材料，其以PVC為100重量份計，含有PbSO4 0.3份，增塑劑1份，改性劑ACR 1份，增韌劑10份，石蠟0.2份，稀土穩(wěn)定劑3份，碳酸鈣晶須20份。
實施例1-3的PVC材料，其抗沖擊性能為14.62kJ/m2，相較于不添加晶須的PVC材料，增幅超過256％，拉伸強(qiáng)度超過49.04MPa，斷裂伸長率超過4.32％，大幅提升了PVC材料的性能。