本發(fā)明涉及pvc材料，具體涉及一種pvc增韌劑及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、聚氯乙烯，英文全稱是polyvinylchloride，英文簡稱為pvc，但是傳統(tǒng)的pvc制品韌性較差，尤其在低溫環(huán)境下容易出現(xiàn)斷裂的情況，使pvc的應(yīng)用范圍受到了極大的限制。

2、pvc純加工時易分解、流動性差、沖擊強(qiáng)度低、耐候性差，因此需要在加工過程中添加各類輔助材料以改善其性能。比如：潤滑劑、熱穩(wěn)定劑、抗沖改性劑和加工助劑等。加工助劑根據(jù)不同的相對分子量也有不同的功能，相對分子量在60-160萬的加工助劑廣泛用于普通制品的加工，如acr-201、301、401等；相對分子量在160萬以上的加工助劑廣泛用于吹塑成型以及硬質(zhì)pvc發(fā)泡制品，如acr-530；加工助劑的主要作用為：加快pvc的塑化過程；改善熱彈性狀態(tài)下溶體力學(xué)性能；提高制品的外觀質(zhì)量等綜合功能。目前市場上的pvc改性劑仍以國外產(chǎn)品為主，成本較高，增韌效果不穩(wěn)定。

3、現(xiàn)有的pvc增韌劑主要存在以下技術(shù)問題：（1）pvc增韌劑在使用過程中，增韌效果往往不穩(wěn)定，這導(dǎo)致了pvc制品的性能波動較大，難以達(dá)到預(yù)期的增韌效果；（2）pvc增韌劑的生產(chǎn)成本較高，這增加了pvc制品的生產(chǎn)成本，限制了其在某些領(lǐng)域的應(yīng)用；（3）在采用納米caco3進(jìn)行pvc增韌改性時，納米粒子容易在塑料基體中聚結(jié)，導(dǎo)致分散不均勻，影響增韌效果；（4）彈性體增韌塑料技術(shù)雖然可以提高pvc的抗沖擊能力，但常常伴隨著材料強(qiáng)度下降、剛性變?nèi)?、熱變形溫度降低和加工流動性變差問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供了一種pvc增韌劑及其制備方法，制備的pvc增韌劑能快速促進(jìn)pvc凝膠化，使得pvc材料具有更好的耐磨性和抗壓強(qiáng)度，提高了pvc增韌劑的穩(wěn)定性，使得納米粒子分散均勻，達(dá)到加快塑化pvc的功能，改善pvc加工性能。

2、一種pvc增韌劑，按重量份數(shù)計，包括以下成分：

3、acr抗沖擊改性劑5~12份，無機(jī)填充劑25~50份，氯化聚乙烯8~15份，改性丁腈橡膠12~33份，表面改性玻璃纖維7~16份，碳化硅晶須4~10份；

4、其中，所述表面改性玻璃纖維通過石墨烯和硅烷偶聯(lián)劑對玻璃纖維表面改性制得。

5、根據(jù)權(quán)利要求1所述的pvc增韌劑，其特征在于，所述pvc增韌劑按重量份數(shù)計，包括以下成分：

6、acr抗沖擊改性劑6~10份，無機(jī)填充劑35~45份，氯化聚乙烯10~15份，改性丁腈橡膠19~30份，表面改性玻璃纖維8~15份，碳化硅晶須4~6份。

7、在本發(fā)明優(yōu)選的實施方式中，所述表面改性玻璃纖維中，石墨烯、硅烷偶聯(lián)劑和玻璃纖維的質(zhì)量比為0.5~3:1~2:5~10。

8、在本發(fā)明優(yōu)選的實施方式中，所述改性丁腈橡膠由納米氧化鋅、二丁基酞酸酯、硬脂酸和丁腈橡膠組成，通過將納米氧化鋅、二丁基酞酸酯和硬脂酸混合改性丁腈橡膠制得。

9、在本發(fā)明優(yōu)選的實施方式中，所述改性丁腈橡膠中納米氧化鋅、二丁基酞酸酯、硬脂酸和丁腈橡膠的質(zhì)量比為1~2:0.5~1:2~3:3~4。

10、在本發(fā)明優(yōu)選的實施方式中，所述碳化硅晶須的平均粒徑為80微米，抗壓強(qiáng)度為100mpa，密度為0.25g/cm3。

11、在本發(fā)明優(yōu)選的實施方式中，所述無機(jī)填充劑為納米tio2、納米sic、納米si3n4中的一種或多種。

12、在本發(fā)明優(yōu)選的實施方式中，所述無機(jī)填充劑的粒徑為1~50nm。

13、本發(fā)明的另一個目的是提供一種上述任一項所述pvc增韌劑的制備方法，包括以下步驟：

14、稱取以下重量份數(shù)的原料：acr抗沖擊改性劑5~12份，無機(jī)填充劑25~50份，氯化聚乙烯8~15份，改性丁腈橡膠12~33份，表面改性玻璃纖維7~16份，碳化硅晶須4~10份；

15、將改性丁腈橡膠和表面改性玻璃纖維混合均勻，制得共聚物；

16、將碳化硅晶須、acr抗沖擊改性劑、無機(jī)填充劑和氯化聚乙烯分散，混合均勻，得到混合料；

17、將制得的混合料與所述共聚物混合進(jìn)行研磨，混合均勻后，制得pvc增韌劑。

18、本發(fā)明的第三個目的是提供一種pvc材料，所述pvc材料按重量份數(shù)計，包括如下組分：

19、聚氯乙烯樹脂65-100份、pvc增韌劑20-30份、橡膠增強(qiáng)劑4-10份、抗氧劑0.5-1份、潤滑劑0.2-1份。

20、優(yōu)選的，以重量份數(shù)計，包括如下組分：

21、聚氯乙烯樹脂85-100份、pvc增韌劑20-25份、橡膠增強(qiáng)劑4-8份、抗氧劑0.5-1份、潤滑劑0.5-1份。

22、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為：

23、1、本發(fā)明制備的pvc增韌劑能快速促進(jìn)pvc凝膠化，使得pvc材料具有更好的耐磨性和抗壓強(qiáng)度，提高了pvc增韌劑的穩(wěn)定性，使得納米粒子分散均勻，達(dá)到加快塑化pvc的功能，改善pvc加工性能，解決了現(xiàn)有pvc增韌劑成本較高以及增韌效果不穩(wěn)定的問題；

24、2、本發(fā)明通過改性丁腈橡膠和表面改性玻璃纖維混合均勻，制得共聚物，使丁腈橡膠分子鏈與聚氯乙烯分子鏈之間形成互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，使聚氯乙烯材料體系具有更高的結(jié)構(gòu)致密度，配合橡膠獨(dú)特的增韌作用，可以使制備的表面改性玻璃纖維表現(xiàn)出更加優(yōu)異的機(jī)械力學(xué)性能。此外，橡膠分子鏈結(jié)構(gòu)與硅烷偶聯(lián)劑和玻璃纖維結(jié)合不僅能夠增強(qiáng)聚氯乙烯材料的耐熱性，還能利用硅元素燃燒后產(chǎn)生的硅氧化物，進(jìn)一步增強(qiáng)聚氯乙烯材料的阻燃性能，減少有害物質(zhì)的產(chǎn)生，也提高了聚氯乙烯材料的環(huán)保程度；

25、3、本發(fā)明中的acr抗沖擊改性劑與碳化硅晶須相互配合，在表面改性玻璃纖維和pvc基體樹脂之間形成類似錨固點，即交聯(lián)點，改善了玻璃纖維與樹脂之間的粘結(jié)狀態(tài)，減少了玻璃纖維與樹脂的分離，由于玻璃纖維與基體樹脂之間的力學(xué)作用層厚度增加，使處于玻璃纖維表面附近的基體更易于發(fā)生剪切屈服，增加對沖擊能的吸收和耗散效果，促進(jìn)玻璃纖維對基體樹脂之間的增韌效果。

技術(shù)特征：

1.一種pvc增韌劑，其特征在于，所述pvc增韌劑按重量份數(shù)計，包括以下成分：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的pvc增韌劑，其特征在于，所述pvc增韌劑按重量份數(shù)計，包括以下成分：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的pvc增韌劑，其特征在于，所述表面改性玻璃纖維中，石墨烯、硅烷偶聯(lián)劑和玻璃纖維的質(zhì)量比為0.5~3:1~2:5~10。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的pvc增韌劑，其特征在于，所述改性丁腈橡膠由納米氧化鋅、二丁基酞酸酯、硬脂酸和丁腈橡膠組成，通過將納米氧化鋅、二丁基酞酸酯和硬脂酸混合改性丁腈橡膠制得。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的pvc增韌劑，其特征在于，所述改性丁腈橡膠中納米氧化鋅、二丁基酞酸酯、硬脂酸和丁腈橡膠的質(zhì)量比為1~2:0.5~1:2~3:3~4。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的pvc增韌劑，其特征在于，所述碳化硅晶須的平均粒徑為80微米，抗壓強(qiáng)度為100mpa，密度為0.25g/cm3。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的pvc增韌劑，其特征在于，所述無機(jī)填充劑為納米tio2、納米sic、納米si3n4中的一種或多種。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的pvc增韌劑，其特征在于，所述無機(jī)填充劑的粒徑為1~50nm。

9.一種權(quán)利要求1-8任一項所述pvc增韌劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及PVC材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種PVC增韌劑及其制備方法。所述PVC增韌劑按重量份數(shù)計，包括以下成分：ACR抗沖擊改性劑5~12份，無機(jī)填充劑25~50份，氯化聚乙烯8~15份，改性丁腈橡膠12~33份，表面改性玻璃纖維7~16份，碳化硅晶須4~10份。本發(fā)明制備的PVC增韌劑能快速促進(jìn)PVC凝膠化，使得PVC材料具有更好的耐磨性和抗壓強(qiáng)度，提高了PVC增韌劑的穩(wěn)定性，使得納米粒子分散均勻，達(dá)到加快塑化PVC的功能，改善PVC加工性能。

技術(shù)研發(fā)人員：吳瑞濱,王海峰,石瑞卿,張慶濤,萬吉林,沈陽,陳桂鑫
受保護(hù)的技術(shù)使用者：山東宏?；瘜W(xué)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/23