一种纳米碳酸钙增刚增韧PVC的制备方法与流程

0.3份及丙烯酸酯类核壳高聚物0.1-0.5份。
18.较佳地，所述热稳定剂为硫醇甲基锡。
19.综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
20.(1)本发明采用自制的表面改性剂在水相中对纳米碳酸钙悬浮液进行了湿法表面改性，通过pvc与纳米碳酸钙的复合，实现了纳米粒子在聚合物基体中纳米级的分散，制得增韧的pvc纳米复合材料，与弹性体增韧方法相比，具有在增韧的同时增加强度和刚度，并提高材料的耐热性。
21.(2)本发明制备得到的改性纳米碳酸钙粒径分布均匀、颗粒间界限明显，分散性好，没有大块团聚体，子粒子的细微化、体积减小，比表面积增大，与塑料基体的界面也增大。当材料受到外力作用时，微小的刚性纳米粒子可引起基体树脂产生大量的银纹，诱发基体屈服变形从而吸收大量能量而增韧。
22.(3)经过表面改性处理后的纳米碳酸钙，利用其性能的表面亲油疏水，与树脂相容性好，能有效提高或调节pvc管材的刚、韧性、光洁度以及弯曲强度；改善加工性能，改善制品的流变性能、尺寸稳定性能、耐热稳定性具有填充及增强、增韧的作用，能取代部分价格昂贵的填充料及助剂，减少树脂的用量。
具体实施方式
23.为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下举出优选实施例，对本发明进一步详细说明。然而，需要说明的是，说明书中列出的许多细节仅仅是为了使读者对本发明的一个或多个方面有一个透彻的理解，即便没有这些特定的细节也可以实现本发明的这些方面。
24.实施例1
25.一种纳米碳酸钙增刚增韧pvc的制备方法，包括以下步骤：
26.(1)将蓖麻油酸酯硫酸钠溶于水中，室温超声震荡8min，得到溶液a；将甲基三乙氧基硅烷溶于乙醇溶液中，室温超声震荡15min，得到溶液b；超声震荡的功率为100rpm；
27.(2)将溶液b在搅拌状态下，添加氨水，60℃下超声震荡15min，再添加二乙醇胺，继续超声25min，与溶液a混合后，得到表面处理剂，溶液a与溶液b的质量比为10：1，溶液b、碱与二乙醇胺的质量比为5：0.1：1；
28.(3)将表面处理剂加入纳米碳酸钙悬浮液中，加热至55℃，反应6h，再经过洗涤、干燥，得改性纳米碳酸钙；其中表面处理剂为碳酸钙干基量的3％；
29.(4)将改性纳米碳酸钙、pvc树脂及辅料按1：8：0.3混合，其中辅料由以下成分组成：dotp 1.5份、热稳定剂4份、脂肪酸酯0.2份及丙烯酸酯类核壳高聚物0.3份；混合包括热混合及冷混合，将搅拌均匀的原料在110℃的热混机中热混合，热混合时间在10min，再送入40℃的冷混机中冷混合，冷混合时间在2min；经将混合后原料放置5小时熟化，再将书画后的原料用螺旋挤出机挤出，然后将挤出的pvc通过冷风机冷却至30℃，即得产品。
30.实施例2
31.一种纳米碳酸钙增刚增韧pvc的制备方法，包括以下步骤：
32.(1)将蓖麻油酸酯硫酸钠溶于水中，室温超声震荡5min，得到溶液a；将甲基三乙氧基硅烷溶于乙醇溶液中，室温超声震荡10min，得到溶液b；超声震荡的功率为100rpm；
33.(2)将溶液b在搅拌状态下，添加氨水，50℃下超声震荡15min，再添加二乙醇胺，继续超声25min，与溶液a混合后，得到表面处理剂，溶液a与溶液b的质量比为10：0.1；溶液b、碱与二乙醇胺的质量比为5：0.05：0.5；
34.(3)将表面处理剂加入纳米碳酸钙悬浮液中，加热至45℃，反应8h，再经过洗涤、干燥，得改性纳米碳酸钙；其中表面处理剂为碳酸钙干基量的1％；
35.(4)将改性纳米碳酸钙、pvc树脂及辅料按1：5：0.1混合，其中辅料由以下成分组成：dotp 1份、热稳定剂1份、脂肪酸酯0.1份及丙烯酸酯类核壳高聚物0.1份；混合包括热混合及冷混合，将搅拌均匀的原料在115℃的热混机中热混合，热混合时间在10min，再送入40℃的冷混机中冷混合，冷混合时间在2min；经将混合后原料放置5小时熟化，再将书画后的原料用螺旋挤出机挤出，然后将挤出的pvc通过冷风机冷却至30℃，即得产品。
36.实施例3
37.一种纳米碳酸钙增刚增韧pvc的制备方法，包括以下步骤：
38.(1)将蓖麻油酸酯硫酸钠溶于水中，室温超声震荡10min，得到溶液a；将甲基三乙氧基硅烷溶于乙醇溶液中，室温超声震荡20min，得到溶液b；超声震荡的功率为100rpm；
39.(2)将溶液b在搅拌状态下，添加氨水，65℃下超声震荡15min，再添加二乙醇胺，继续超声35min，与溶液a混合后，得到表面处理剂，溶液a与溶液b的质量比为10：2；溶液b、碱与二乙醇胺的质量比为5：0.2：2；
40.(3)将表面处理剂加入纳米碳酸钙悬浮液中，加热至65℃，反应5h，再经过洗涤、干燥，得改性纳米碳酸钙；其中表面处理剂为碳酸钙干基量的5％；
41.(4)将改性纳米碳酸钙、pvc树脂及辅料按1：10：0.5混合，其中辅料由以下成分组成：dotp 2份、热稳定剂5份、脂肪酸酯0.3份及丙烯酸酯类核壳高聚物0.5份；混合包括热混合及冷混合，将搅拌均匀的原料在115℃的热混机中热混合，热混合时间在10min，再送入40℃的冷混机中冷混合，冷混合时间在2min；经将混合后原料放置5小时熟化，再将书画后的原料用螺旋挤出机挤出，然后将挤出的pvc通过冷风机冷却至30℃，即得产品。
42.实施例4
43.本实施例与实施例1的区别在于：将甲基三乙氧基硅烷替换为六甲基二硅氧烷，其它工艺参数保持不变。
44.实施例5
45.本实施例与实施例1的区别在于：将甲基三乙氧基硅烷替换为十六烷基三甲氧基硅烷，其它工艺参数保持不变。
46.实施例6
47.本实施例与实施例1的区别在于：将甲基三乙氧基硅烷替换为二甲基二氯硅烷，其它工艺参数保持不变。
48.实施例7
49.本实施例与实施例1的区别在于：将氨水替换为氢氧化钠，其它工艺参数保持不变。
50.实施例8
51.本实施例与实施例1的区别在于：将氨水替换为氢氧化钾，其它工艺参数保持不变。
52.上述的实施例，通过实验测试相关拉伸屈服应力、缺口冲击强度及维卡等性能参数，具体效果如下表；
[0053][0054]
从上表可以看出，采用自制的表面改性剂在水相中对纳米纳米碳酸钙悬浮液进行了湿法表面改性，通过pvc与纳米碳酸钙的复合，实现了纳米粒子在聚合物基体中纳米级的分散，制得增韧的pvc纳米复合材料，与弹性体增韧方法相比，具有在增韧的同时增加强度和刚度，并提高材料的耐热性，具有良好的应用前景。
[0055]
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。


技术特征：
1.一种纳米碳酸钙增刚增韧pvc的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)将蓖麻油酸酯硫酸钠溶于水中，室温超声震荡5-10min，得到溶液a；将硅盐溶于乙醇溶液中，室温超声震荡10-20min，得到溶液b；(2)将溶液b在搅拌状态下，添加碱，50-65℃下超声震荡10-20min，再添加二乙醇胺，继续超声20-35min，与溶液a混合后，得到表面处理剂；(3)将表面处理剂加入纳米碳酸钙悬浮液中，加热至45-65℃，反应5-8h，再经过洗涤、干燥，得改性纳米碳酸钙；(4)将改性纳米碳酸钙、pvc树脂及辅料按一定比例混合后，经熟化、挤出及冷却，即得产品。2.根据权利要求1所述的纳米碳酸钙增刚增韧pvc的制备方法，其特征在于：所述硅盐为甲基三乙氧基硅烷、六甲基二硅氧烷、十六烷基三甲氧基硅烷或二甲基二氯硅烷。3.根据权利要求1所述的纳米碳酸钙增刚增韧pvc的制备方法，其特征在于：所述溶液a与溶液b的质量比为10：0.1-2。4.根据权利要求1所述的纳米碳酸钙增刚增韧pvc的制备方法，其特征在于：所述溶液b、碱与二乙醇胺的质量比为5：0.05-0.2：0.5-2。5.根据权利要求4所述的纳米碳酸钙增刚增韧pvc的制备方法，其特征在于：所述碱为氨水、氢氧化钠或氢氧化钾。6.根据权利要求1所述的纳米碳酸钙增刚增韧pvc的制备方法，其特征在于：所述表面处理剂为碳酸钙干基量的1-5％。7.根据权利要求1所述的纳米碳酸钙增刚增韧pvc的制备方法，其特征在于：所述改性纳米碳酸钙、pvc树脂及辅料的质量比为1：5-10：0.1-0.5。8.根据权利要求7所述的纳米碳酸钙增刚增韧pvc的制备方法，其特征在于：所述辅料由以下成分组成：dotp 1-2份、热稳定剂1-5份、脂肪酸酯0.1-0.3份及丙烯酸酯类核壳高聚物0.1-0.5份。9.根据权利要求8所述的纳米碳酸钙增刚增韧pvc的制备方法，其特征在于：所述热稳定剂为硫醇甲基锡。

技术总结
本发明公开了一种纳米碳酸钙增刚增韧PVC的制备方法，包括以下步骤：(1)将蓖麻油酸酯硫酸钠溶于水中，室温超声震荡5-10min，得到溶液A；将硅盐溶于乙醇溶液中，得到溶液B；(2)将溶液B在搅拌状态下，添加碱，超声震荡，再添加二乙醇胺，继续超声与溶液A混合后，得到表面处理剂；(3)将表面处理剂加入纳米碳酸钙悬浮液中，加热反应，再经过洗涤、干燥，得改性纳米碳酸钙；(4)将改性纳米碳酸钙、PVC树脂及辅料按一定比例混合后，经熟化、挤出及冷却，即得产品。本发明采用表面改性剂对纳米碳酸钙悬浮液进行了湿法表面改性，通过PVC与纳米碳酸钙的复合，制得增韧的PVC纳米复合材料，具有在增韧的同时增加强度和刚度，并提高材料的耐热性。并提高材料的耐热性。


技术研发人员：黄少卫 陈兆伦 邓广昌
受保护的技术使用者：广西雄塑科技发展有限公司
技术研发日：2022.02.28
技术公布日：2022/5/6