本發(fā)明涉及cpvc管材生產(chǎn)領(lǐng)域,具體涉及一種有機硅-丙烯酸酯橡膠與納米碳酸鈣協(xié)同增韌改性的cpvc的制備方法。
背景技術(shù):
氯化聚氯乙烯(cpvc)由于其分子鏈中存在大量的氯原子,其分子鏈的極性和剛性增加,使得其具有較高的熱變形溫度和獨特的耐化學(xué)腐蝕性,故cpvc被廣泛用作優(yōu)質(zhì)耐熱材料和防腐塑料。在熱水輸送和腐蝕性流體輸送用管材、管件,大口徑電纜埋地護套管等的生產(chǎn)中獲得廣泛應(yīng)用。同時,由于cpvc中氯含量的增加,其脆性增加,表現(xiàn)為材料的沖擊強度較低,韌性差。因而在實際應(yīng)用中需要添加抗沖擊增韌改性劑以對其性能進行改進。
傳統(tǒng)的抗沖擊增韌改性以橡膠類彈性體作為增韌劑,增韌效果較好,但同時也對基體材料的其他性能(如剛性、耐熱性)帶來不利的影響。單獨添加剛性粒子可以保持材料的剛性,但增韌效果一般。而采用彈性體與剛性粒子協(xié)同增韌,既可大幅提高塑料沖擊性能,又可減少對其他性能的影響。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的就是提供一種有機硅-丙烯酸酯橡膠與納米碳酸鈣協(xié)同增韌改性的cpvc的制備方法,以克服現(xiàn)有技術(shù)的不足。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的:
一種有機硅-丙烯酸酯橡膠與納米碳酸鈣協(xié)同增韌改性的cpvc的制備方法,其特征在于,包括以下步驟:
(1)將納米碳酸鈣和去離子水超聲分散1-2小時,得質(zhì)量分數(shù)為10%的納米碳酸鈣漿料;
(2)將上述配制的納米碳酸鈣漿料置于反應(yīng)釜內(nèi)攪拌升溫至80-90℃,加入一定量的改性劑,保持溫度不變,攪拌反應(yīng)2-3小時,抽濾、干燥、氣流粉碎、過篩得改性納米碳酸鈣;
(3)將有機硅-丙烯酸酯橡膠與步驟(2)的改性納米碳酸鈣放入轉(zhuǎn)矩流變儀中于100-110溫度下混煉10-15min,制得有機硅-丙烯酸酯橡膠母煉膠;
(4)將cpvc和步驟(3)制得的有機硅-丙烯酸酯橡膠母煉膠置于高速混合機中,加入復(fù)合鉛鹽穩(wěn)定劑、硬脂酸、石蠟攪拌10min,然后在170-175℃下的開煉機中塑化混煉10min,出料;在185℃、13mpa系統(tǒng)壓力下的平板硫化機上壓制成4mm厚的板材,冷卻至室溫后裁剪成標準樣條,出料。
所述的有機硅-丙烯酸酯橡膠為市售s1046型。
所述步驟(2)中改性劑為十八胺、十二胺或正辛胺中的一種或多種以任意比混合的混合物,其用量為納米碳酸鈣漿料用量的2-3%。
所述步驟(3)中有機硅-丙烯酸酯橡膠與改性納米碳酸鈣的質(zhì)量比為1∶1。
所述步驟(4)中按重量百分比計,cpvc100份、有機硅-丙烯酸酯橡膠母煉膠25-30份、復(fù)合鉛鹽穩(wěn)定劑4-5份、硬脂酸1-2份、石蠟0.9-1.2份,其中所述的復(fù)合鉛鹽穩(wěn)定劑、硬脂酸、石蠟均為市售工業(yè)品。
本發(fā)明有以下有益效果:本發(fā)明利用有機硅-丙烯酸酯橡膠與納米碳酸鈣對cpvc協(xié)同改性,有機硅-丙烯酸酯橡膠在cpvc中呈現(xiàn)典型的“海島”結(jié)構(gòu),兩者界面相容性良好,因大量彈性粒子的存在,當材料受到?jīng)_擊時,不僅可誘發(fā)大量銀紋形成剪切帶,從而提高材料的抗沖擊性能;還能夠吸收沖擊能轉(zhuǎn)移到周圍的cpvc樹脂,阻止裂紋的產(chǎn)生;采用脂肪胺類改性劑對納米碳酸鈣改性處理,胺基基團一方面可以與納米碳酸鈣表面的羧基、羥基等基團相互作用形成離子鍵和氫鍵,在碳酸鈣表面形成有機層以阻止其發(fā)生團聚;另一方面與cpvc中的活潑氯原子反應(yīng),接枝到cpvc分子鏈上,部分改性劑可以接枝到cpvc分子鏈上,有助于cpvc分子之間的潤滑,增強分子鏈段的運動能力,兩者協(xié)同作用從而提高復(fù)合材料的韌性和抗沖擊性。
具體實施方式
一種有機硅-丙烯酸酯橡膠與納米碳酸鈣協(xié)同增韌改性的cpvc的制備方法,其特征在于,包括以下步驟:
(1)將納米碳酸鈣和去離子水超聲分散1-2小時,得質(zhì)量分數(shù)為10%的納米碳酸鈣漿料;
(2)將上述配制的納米碳酸鈣漿料置于反應(yīng)釜內(nèi)攪拌升溫至80-90℃,加入一定量的改性劑,保持溫度不變,攪拌反應(yīng)2-3小時,抽濾、干燥、氣流粉碎、過篩得改性納米碳酸鈣;
(3)將有機硅-丙烯酸酯橡膠與步驟(2)的改性納米碳酸鈣放入轉(zhuǎn)矩流變儀中于100-110溫度下混煉10-15min,制得有機硅-丙烯酸酯橡膠母煉膠;
(4)將cpvc和步驟(3)制得的有機硅-丙烯酸酯橡膠母煉膠置于高速混合機中,加入復(fù)合鉛鹽穩(wěn)定劑、硬脂酸、石蠟攪拌10min,然后在170-175℃下的開煉機中塑化混煉10min,出料;在185℃、13mpa系統(tǒng)壓力下的平板硫化機上壓制成4mm厚的板材,冷卻至室溫后裁剪成標準樣條,出料。
所述的有機硅-丙烯酸酯橡膠為市售s1046型。
所述步驟(2)中改性劑為十八胺、十二胺或正辛胺中的一種或多種以任意比混合的混合物,其用量為納米碳酸鈣漿料用量的2-3%。
所述步驟(3)中有機硅-丙烯酸酯橡膠與改性納米碳酸鈣的質(zhì)量比為1∶1。
所述步驟(4)中按重量百分比計,cpvc100份、有機硅-丙烯酸酯橡膠母煉膠25-30份、復(fù)合鉛鹽穩(wěn)定劑4-5份、硬脂酸1-2份、石蠟0.9-1.2份,其中所述的復(fù)合鉛鹽穩(wěn)定劑、硬脂酸、石蠟均為市售工業(yè)品。