一種耐熱聚氯乙烯環(huán)保材料的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及聚氯乙烯技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種耐熱聚氯乙烯環(huán)保材料。
【背景技術(shù)】
[0002]聚氯乙烯具有機(jī)械強(qiáng)度高、耐化學(xué)腐蝕性好、價(jià)格低廉、阻燃性及電絕緣性好的優(yōu)點(diǎn)，主要用于生產(chǎn)透明電纜線、軟質(zhì)玩具、醫(yī)療器械、食品包裝膜、人造革制品等軟制品和板材、門窗、管道和閥門等硬制品，現(xiàn)已成為僅次于聚乙烯的第二大通用樹脂。由于聚氯乙烯高分子鏈上含有不穩(wěn)定氯原子，在100°c時(shí)即開始分解脫出氯化氫，分子鏈上隨即形成具有生色的共軛多烯結(jié)構(gòu)，從而使制品變色，又由于氯化氫對聚氯乙烯的降解具有催化作用，隨著溫度的升高或受熱時(shí)間延長，材料中積累大量氯化氫，材料容易產(chǎn)生“開拉鏈?zhǔn)健苯到夥磻?yīng)，大大加速聚氯乙烯的降解，使得材料顏色急劇加深，物理機(jī)械性能下降，甚至炭化喪失使用價(jià)值。因此在聚氯乙烯制品中必須使用熱穩(wěn)定劑來改善聚氯乙烯材料的耐熱性；但是現(xiàn)有的聚氯乙烯材料其耐熱性仍不是很理想，存在使用壽命短，安全性下降的缺陷，有待于進(jìn)一步改善。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]基于【背景技術(shù)】存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種耐熱聚氯乙烯環(huán)保材料，其耐熱性和耐水性好，阻燃性能優(yōu)異，使用壽命長，環(huán)保性好。
[0004]本發(fā)明提出的一種耐熱聚氯乙烯環(huán)保材料，其原料按重量份包括以下組分:聚氯乙烯65-80份、丁腈橡膠20-35份、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物5_15份、氯化聚乙烯2-8份、硬脂酸0.5-1.5份、硬脂酸亞磷酸鋅1-2.5份、硬脂酸鈣0.5-1.5份、氨三乙酸鋅0.2-2份、乙酰檸檬酸三丁酯1-2.5份、環(huán)氧硬脂酸丁酯2-8份、季戊四醇2_6份、十八烷酰基苯甲?；淄?-5份、酚醛樹脂再生料0.5-2.5份、改性復(fù)合填料5-15份、聚乙烯蠟
0.5-2份、硅烷偶聯(lián)劑2-7份；
[0005]其中，所述改性復(fù)合填料按照以下工藝進(jìn)行制備:按重量份將15-30份納米氧化鑭、5-15份納米二氧化鈦、3-10份納米氫氧化鋁和2-10份納米硼酸鋅混合均勻，然后置于等離子沉積爐中，再加入3-12份丙烯酸-3-(全氟-3-甲基丁基)-2-羥丙酯、1-5份甲基丙烯酸十二氟庚酯、2-10份乙烯基三甲氧基硅烷和1-5份羥乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯，采用20-30W的氬等離子體處理10-25min，然后通入10_20min氧氣，將真空腔室升溫至145-160°C后，在65-75W下處理5-20min，結(jié)束后洗滌、干燥，然后加入4-10份凹凸棒土和
2-10份水滑石，攪拌均勻后得到所述改性復(fù)合填料。
[0006]優(yōu)選地，硬脂酸亞磷酸鋅、硬脂酸鈣、氨三乙酸鋅、乙酰檸檬酸三丁酯、環(huán)氧硬脂酸丁酯、季戊四醇、十八烷?；郊柞；淄榈闹亓勘葹?.5-2.3:0.7-1.3:0.7-1.6:
1.5_2.3:4.5_7:3.8_5:3.2_4.30
[0007]優(yōu)選地，其原料按重量份包括以下組分:聚氯乙烯70-74份、丁腈橡膠28-32份、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物9-12份、氯化聚乙烯5.6-6.3份、硬脂酸0.9-1.3份、硬脂酸亞磷酸鋅1.9-2.2份、硬脂酸鈣0.9-1.2份、氨三乙酸鋅0.9-1.3份、乙酰檸檬酸三丁酯1.8-2.1份、環(huán)氧硬脂酸丁酯5.2-6份、季戊四醇4.3-4.8份、十八烷酰基苯甲?；淄?.7-4份、酚醛樹脂再生料1.6-2份、改性復(fù)合填料8-11份、聚乙烯蠟1.2-1.6份、硅烷偶聯(lián)劑4-4.6份。
[0008]優(yōu)選地，其原料按重量份包括以下組分:聚氯乙烯72份、丁腈橡膠30份、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物10份、氯化聚乙烯6.2份、硬脂酸1.2份、硬脂酸亞磷酸鋅2份、硬脂酸鈣I份、氨三乙酸鋅1.1份、乙酰檸檬酸三丁酯2份、環(huán)氧硬脂酸丁酯5.7份、季戊四醇4.5份、十八烷?；郊柞；淄?.8份、酚醛樹脂再生料1.8份、改性復(fù)合填料10份、聚乙烯蠟1.4份、硅烷偶聯(lián)劑4.3份。
[0009]優(yōu)選地，所述改性復(fù)合填料按照以下工藝進(jìn)行制備:按重量份將20份納米氧化鑭、12份納米二氧化鈦、7份納米氫氧化鋁和8份納米硼酸鋅混合均勻，然后置于等離子沉積爐中，再加入10份丙烯酸-3-(全氟-3-甲基丁基)-2-羥丙酯、3.6份甲基丙烯酸十二氟庚酯、5份乙烯基三甲氧基硅烷和3.5份羥乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯，采用28W的氬等離子體處理15min，然后通入15min氧氣，將真空腔室升溫至150°C后，在70W下處理15min，結(jié)束后洗滌、干燥，然后加入8份凹凸棒土和8份水滑石，攪拌均勻后得到所述改性復(fù)合填料。
[0010]優(yōu)選地，所述納米氧化鑭的平均粒徑為10-25nm;所述納米二氧化鈦的平均粒徑為25-40nm ;所述納米氫氧化鋁的平均粒徑為20_50nm ;所述納米硼酸鋅的平均粒徑為30_60nmo
[0011 ] 優(yōu)選地，所述硅烷偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑KH-550、硅烷偶聯(lián)劑KH-560、硅烷偶聯(lián)劑KH-540、硅烷偶聯(lián)劑A-171、硅烷偶聯(lián)劑A-172中的一種或者多種的混合物。
[0012]優(yōu)選地，所述丁腈橡膠中丙烯腈的含量為20-35%。
[0013]優(yōu)選地，所述氯化聚乙烯的氯含量為30-45%。
[0014]本發(fā)明所述耐熱聚氯乙烯環(huán)保材料可以按照常規(guī)的聚氯乙烯復(fù)合材料制備工藝制備而成。
[0015]本發(fā)明中，選擇了丁腈橡膠、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物和氯化聚乙烯配合對聚氯乙烯進(jìn)行改性，改善了環(huán)保材料的耐油性、抗沖擊性和阻燃性；選擇了硬脂酸亞磷酸鋅、氨三乙酸鋅、硬脂酸鈣配合，通過控制三者的比例，使其具有較好的協(xié)同效果，賦予環(huán)保材料優(yōu)異的熱穩(wěn)定性，加入乙酰檸檬酸三丁酯、環(huán)氧硬脂酸丁酯、季戊四醇、十八烷?；郊柞；淄楹?，能防止金屬氧化物的催化降解作用，提高環(huán)保材料的耐熱性和耐候性，同時(shí)硬脂酸亞磷酸鋅、硬脂酸鈣、氨三乙酸鋅、乙酰檸檬酸三丁酯、環(huán)氧硬脂酸丁酯、季戊四醇和十八烷?；郊柞；淄闉榘踩奈镔|(zhì)，加入體系后，環(huán)保性好；酚醛樹脂再生料是由廢棄的酚醛樹脂塑料破碎后碾壓成粉得到的，其加入體系中，與改性復(fù)合填料具有協(xié)同作用，改善了環(huán)保材料的強(qiáng)度，同時(shí)降低了成本，保護(hù)了環(huán)境；在改性復(fù)合填料中，選擇了納米氧化鑭、納米二氧化鈦、納米氫氧化鋁和納米硼酸鋅為納米填料，賦予環(huán)保材料優(yōu)異的耐老化性、耐熱性、抗菌性和阻燃性，利用丙烯酸-3-(全氟-3-甲基丁基)-2_羥丙酯、甲基丙烯酸十二氟庚酯、乙烯基三甲氧基硅烷和羥乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯配合對填料進(jìn)行改性，在等離子體的誘導(dǎo)下，在保持填料結(jié)構(gòu)的前提下，將丙烯酸-3-(全氟-3-甲基丁基)-2-羥丙酯、甲基丙烯酸十二氟庚酯、乙烯基三甲氧基硅烷和羥乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯接枝聚合到了填料的表面，從而在填料的表面引入了含氟、娃和磷的高聚物，改善了環(huán)保材料的耐水性、耐熱性和阻燃性。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面，通過具體實(shí)施例對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0017]實(shí)施例1
[0018]本發(fā)明提出的一種耐熱聚氯乙烯環(huán)保材料，其原料按重量份包括以下組分:聚氯乙烯65份、丁腈橡膠35份、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物5份、氯化聚乙烯8份、硬脂酸0.5份、硬脂酸亞磷酸鋅2.5份、硬脂酸鈣0.5份、氨三乙酸鋅2份、乙酰檸檬酸三丁酯I份、環(huán)氧硬脂酸丁酯8份、季戊四醇2份、十八烷酰基苯甲?；淄?份、酚醛樹脂再生料0.5份、改性復(fù)合填料15份、聚乙烯蠟0.5份、硅烷偶聯(lián)劑7份；
[0019]其中，所述改性復(fù)合填料按照以下工藝進(jìn)行制備:按重量份將15份納米氧化鑭、15份納米二氧化鈦、3份納米氫氧化鋁和10份納米硼酸鋅混合均勻，然后置于等離子沉積爐中，再加入3份丙烯酸-3-(全氟-3-甲基丁基)-2-羥丙酯、5份甲基丙烯酸十二氟庚酯、2份乙烯基三甲氧基硅烷和5份羥乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯，采用20W的氬等離子體處理25min，然后通入1min氧氣，將真空腔室升溫至160°C后，在65W下處理20min，結(jié)束后洗滌、干燥，然后加入4份凹凸棒土和10份水滑石，攪拌均勻后得到所述改性復(fù)合填料；所述納米氧化鑭的平均粒徑為1nm ;所述納米二氧化鈦的平均粒徑為40nm ;所述納米氫氧化鋁的平均粒徑為20nm ;所述納米硼酸鋅的平均粒徑為60nm。
[0020]實(shí)施例2
[0021]本發(fā)明提出的一種耐熱聚氯乙烯環(huán)保材料，其原料按重量份包括以下組分:聚氯乙烯80份、丁腈橡膠20份、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物15份、氯化聚乙烯2份、硬脂酸1.5份、硬脂酸亞磷酸鋅I份、硬脂酸鈣1.5份、氨三乙酸鋅0.2份、乙酰檸檬酸三丁酯2.5份、環(huán)氧硬脂酸丁酯2份、季戊四醇6份、十八烷?；郊柞；淄?份、酚醛樹脂再生料2.5份、改性復(fù)合填料5份、聚乙烯蠟2份、硅烷偶聯(lián)劑2份；
[0022]其中，所述改性復(fù)合填料按照以下工藝進(jìn)行制備:按重量份將30份納米氧化鑭、5份納米二氧化鈦、10份納米氫氧化鋁和2份納米硼酸鋅混合均勻，然后置于等離子沉積爐中，再加入12份丙烯酸-3-(全氟-3-甲基丁基)-2-羥丙酯、I份甲基丙烯酸十二氟庚酯、10份乙烯基三甲氧基硅烷和I份羥乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯，采用30W的氬等離子體處理1min,然后通入20min氧氣，將真空腔室升溫至145°C后，在75W下處理5min，結(jié)束后洗滌、干燥，然后加入10份凹凸棒土和2份水滑石，攪拌均勻后得到所述改性復(fù)合填料；所述納米氧化鑭的平均粒徑為25nm ;所述納米二氧化鈦的平均粒徑為25nm ;所述納米氫氧化鋁的平均粒徑為50nm ;所述納米硼酸鋅的平均粒徑為30nm。
[0023]實(shí)施例3
[0024]本發(fā)明提出的一種耐熱聚氯乙烯環(huán)保材料，其原料按重量份包括以下組分:聚氯乙烯70份、丁腈橡膠32份、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物9份、氯化聚乙烯6.3份、硬脂酸0.9份、硬脂酸亞磷酸鋅2.2份、硬脂酸鈣0.9份、氨三乙酸鋅1.3份、乙酰檸檬酸三丁酯1.8份、環(huán)氧硬脂酸丁酯6份、季戊四醇4.3份、十八烷?；郊柞；淄?份、酚醛樹脂再生料1.6份、改性復(fù)合填料11份、聚乙烯蠟1.2份、硅烷