本发明涉及共混塑料，具体地，涉及一种氯化聚乙烯-聚酰胺共混弹性材料及其制备方法和应用。
背景技术：
：自上世纪90年代以来，氯化聚乙烯的制造技术以及应用技术得以蓬勃发展。原芜湖山江化工厂（即现在的芜湖融汇化工有限公司）首先在国内实现了氯化聚乙烯的工业化生产，现在国内的产能已经达到四十万吨左右，国内产量占世界总产量的九成以上。氯化聚乙烯主要分为塑改型和橡胶型两种：塑改型氯化聚乙烯的特点为其具有优异的抗冲改性，橡胶型氯化聚乙烯主要用于电缆护套，当然在胶管外胶中也有应用。虽然橡胶型氯化聚乙烯能够应用于胶管外胶中，但是其并不能作为胶管內胶使用，主要的原因为氯化聚乙烯的的抗溶剂性较差，使得其在油性条件下的力学性能急剧下降，进而制约了其在胶管內胶中的应用。技术实现要素：本发明的目的是提供一种氯化聚乙烯-聚酰胺共混弹性材料及其制备方法和应用，通过该方法制得的氯化聚乙烯-聚酰胺共混弹性材料具有优异的抗溶性、耐热性和力学性能以使得其能够应用于胶管內胶中，并且该制备方法原料易得，工序简单。为了实现上述目的，本发明提供了一种氯化聚乙烯-聚酰胺共混弹性材料的制备方法，该制备方法包括：1）将聚酰胺（PA）进行开炼直至塑化为透明状；2）将氯化聚乙烯CM、聚乙二醇、稳定剂、吸酸剂、补强剂和增塑剂添加至PA中进行混炼，然后冷却、下片以制得胶片；3）将硫化剂与胶片进行密炼、冷却以制得氯化聚乙烯-聚酰胺共混弹性材料；其中，相对于10-40重量份的PA，CM的用量为60-90重量份，聚乙二醇的用量为0.5-2重量份，稳定剂的用量为4-8重量份，吸酸剂的用量为6-20重量份，补强剂的用量为10-40重量份，增塑剂的用量为30-50重量份，硫化剂的用量为2-5重量份。本发明还提供了一种氯化聚乙烯-聚酰胺共混弹性材料，该氯化聚乙烯-聚酰胺共混弹性材料通过上述的方法制备而得。本发明进一步提供了上述的氯化聚乙烯-聚酰胺共混弹性材料在汽车胶管内胶中的应用。根据上述技术方案，本发明首先将PA开炼至透明状，然后将氯化聚乙烯CM、聚乙二醇、稳定剂、吸酸剂、补强剂、增塑剂和PA混炼，最后加入硫化剂进行硫化以制得氯化聚乙烯-聚酰胺共混弹性材料。其中，通过各组分和各步骤的协同作用使得制得的聚乙烯-聚酰胺共混弹性材料具有优异的抗溶性、耐热性和力学性能，使其完全能够作为胶管內胶应用；同时，该制备方法工序简单，原料易得，使该方法能够在本领域中得以推广。本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。具体实施方式以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。本发明提供了一种氯化聚乙烯-聚酰胺共混弹性材料的制备方法，该制备方法包括：1）将聚酰胺（PA）进行开炼直至塑化为透明状；2）将氯化聚乙烯CM、聚乙二醇、稳定剂、吸酸剂、补强剂和增塑剂添加至PA中进行混炼，然后冷却、下片以制得胶片；3）将硫化剂与胶片进行密炼、冷却以制得氯化聚乙烯-聚酰胺共混弹性材料；其中，相对于10-40重量份的PA，CM的用量为60-90重量份，聚乙二醇的用量为0.5-2重量份，稳定剂的用量为4-8重量份，吸酸剂的用量为6-20重量份，补强剂的用量为10-40重量份，增塑剂的用量为30-50重量份，硫化剂的用量为2-5重量份。在本发明中，各物料的用量可以在上述范围内选择，但是为了进一步提高制得的氯化聚乙烯-聚酰胺共混弹性材料的抗溶性、耐热性和力学性能，优选地，对于10-40重量份的PA，CM的用量为75-80重量份，聚乙二醇的用量为0.8-1.2重量份，稳定剂的用量为5-6重量份，吸酸剂的用量为10-13重量份，补强剂的用量为22-25重量份，增塑剂的用量为38-42重量份，硫化剂的用量为3-4重量份。在上述步骤2）中，稳定剂的具体种类可以在宽的范围内选择，但是为了提高制得的氯化聚乙烯-聚酰胺共混弹性材料的抗溶性、耐热性和力学性能，优选地，稳定剂为钙锌稳定剂。在上述步骤2）中，吸酸剂的具体种类可以在宽的范围内选择，但是为了提高制得的氯化聚乙烯-聚酰胺共混弹性材料的抗溶性、耐热性和力学性能，优选地，吸酸剂为活性氧化镁。在本发明中，硫化剂的具体种类可以在宽的范围内选择，但是为了提高制得的氯化聚乙烯-聚酰胺共混弹性材料的抗溶性、耐热性和力学性能，优选地，硫化剂选自噻二唑类化合物。其中，噻二唑类化合物种类繁多，从成本上考虑，更优选地，硫化剂选自3-二氧戊环基噻二唑、甲基巯基噻二唑、5-氨基-1,2,3-噻二唑和3,4-二氨基-1,2,5-噻二唑中的一种或多种。在本发明的原料中，各高分子原料的具体种类可以在宽的范围内选择，但是为了进一步提高制得的氯化聚乙烯-聚酰胺共混弹性材料的抗溶性、耐热性和力学性能，优选地，PA的重均分子量为1.5万-3万，CM的重均分子量为5000-8000，聚乙二醇的重均分子量为3000-5000。在上述步骤2）中，填充剂的具体种类可以在宽的范围内选择，但是为了提高制得的氯化聚乙烯-聚酰胺共混弹性材料的抗溶性、耐热性和力学性能，优选地，填充剂选自碳酸钙、滑石粉和陶土的一种或几种。在上述步骤2）中，补强剂的具体种类可以在宽的范围内选择，但是为了提高制得的氯化聚乙烯-聚酰胺共混弹性材料的抗溶性、耐热性和力学性能，优选地，补强剂为白炭黑和/或纳米高岭土。同样地，在上述步骤2）中，增塑剂的具体种类可以在宽的范围内选择，但是为了提高制得的氯化聚乙烯-聚酰胺共混弹性材料的抗溶性、耐热性和力学性能，优选地，增塑剂选自邻苯二甲酸二辛酯（DOP）、己二酸二辛酯（DOA）、和癸二酸二辛酯（DOS）的一种或几种。此外，开炼、混炼和密炼的具体条件可以在宽的范围内选择，但是为了提高制得的氯化聚乙烯-聚酰胺共混弹性材料的抗溶性、耐热性和力学性能，优选地，开炼、混炼和密炼的温度均为80-180℃，并且密炼、混炼的时间各自独立地为8-20h。在上述内容的基础上，为了进一步提高制得的氯化聚乙烯-聚酰胺共混弹性材料的抗溶性、耐热性和力学性能，优选地，在步骤3）之前，该制备方法还包括将胶片置于15-30℃下放置18-28h。本发明还提供了一种氯化聚乙烯-聚酰胺共混弹性材料，该氯化聚乙烯-聚酰胺共混弹性材料通过上述的方法制备而得。本发明进一步提供了上述的氯化聚乙烯-聚酰胺共混弹性材料在汽车胶管内胶中的应用。以下将通过实施例对本发明进行详细描述。实施例11）将聚酰胺（PA，重均分子量为1.5万）投入80-180℃的开炼机中用三角包法进行开炼直至塑化为透明状；2）将氯化聚乙烯（CM，重均分子量为5000）、聚乙二醇（重均分子量为3000）、稳定剂（钙锌稳定剂）、吸酸剂（活性氧化镁）、补强剂（纳米高岭土）和增塑剂（DOP）与PA按照60：0.5：4：6：10：30：10的重量比混合并且于80℃的开炼机用三角包法进行混炼8h，然后冷却至15℃、下片以制得胶片；3）将硫化剂（3-二氧戊环基噻二唑）与上述胶片（相对于胶片中10重量份的PA，硫化剂的用量为2重量份）于80℃的密炼机进行密炼8h、开炼压延机进行开炼压延下片、冷却以制得氯化聚乙烯-聚酰胺共混弹性材料A1。实施例21）将聚酰胺（PA，重均分子量为3万）投入180℃的开炼机中用三角包法进行开炼直至塑化为透明状；2）将氯化聚乙烯（CM，重均分子量为8000）、聚乙二醇（重均分子量为5000）、稳定剂（钙锌稳定剂）、吸酸剂（活性氧化镁）、补强剂（纳米高岭土）和增塑剂（DOS）与PA按照90：2：8：20：40：50：40的重量比混合并且于180℃的开炼机用三角包法进行混炼20h，然后冷却至30℃、下片以制得胶片；3）将硫化剂（3,4-二氨基-1,2,5-噻二唑）与上述胶片（相对于胶片中40重量份的PA，硫化剂的用量为5重量份）于180℃的密炼机进行密炼20h、开炼压延机进行开炼压延下片、冷却以制得氯化聚乙烯-聚酰胺共混弹性材料A2。实施例31）将聚酰胺（PA，重均分子量为2万）投入120℃的开炼机中用三角包法进行开炼直至塑化为透明状；2）将氯化聚乙烯（CM，重均分子量为7000）、聚乙二醇（重均分子量为4000）、稳定剂（钙锌稳定剂）、吸酸剂（活性氧化镁）、补强剂（白炭黑）和增塑剂（DOA）与PA按照78：1：5.5：12：23：40：30的重量比混合并且于120℃的开炼机用三角包法进行混炼14h，然后冷却至20℃、下片以制得胶片；3）将硫化剂（甲基巯基噻二唑）与上述胶片（相对于胶片中30重量份的PA，硫化剂的用量为3.5重量份）于130℃的密炼机进行密炼15h、开炼压延机进行开炼压延下片、冷却以制得氯化聚乙烯-聚酰胺共混弹性材料A3。实施例4按照实施例3的方法进行制得氯化聚乙烯-聚酰胺共混弹性材料A4，不同的是PA、CM、聚乙二醇、稳定剂、吸酸剂、补强剂、增塑剂、硫化剂的用量的重量比为30：75：0.8：5：10：22：38：3。实施例5按照实施例3的方法进行制得氯化聚乙烯-聚酰胺共混弹性材料A5，不同的是PA、CM、聚乙二醇、稳定剂、吸酸剂、补强剂、增塑剂、硫化剂的用量的重量比为30：80：1.2：6：13：25：42：4。实施例6按照实施例3的方法进行制得氯化聚乙烯-聚酰胺共混弹性材料A6，不同的是，在步骤3）之前，将胶片置于25℃下放置24h。对比例1按照实施例3的方法进行制得共混弹性材料B1，不同的是，未使用聚酰胺。对比例2按照实施例3的方法进行制得共混弹性材料B2，不同的是，未使用CM。对比例3按照实施例3的方法进行制得共混弹性材料B3，不同的是，未使用聚乙二醇。对比例4按照实施例3的方法进行制得共混弹性材料B4，不同的是，未使用吸酸剂。检测例1通过GB/T1040记载的方法检测共混弹性材料A1-A6、B1-B4的拉伸强度（σ1，Mpa）和断裂伸长率（δ1，%），具体结果见表1。检测例2将上述共混弹性材料A1-A6、B1-B4置于牌号#97的汽油中浸泡7天，然后检测拉伸强度（σ2，Mpa）和断裂伸长率（δ2，%），具体结果见表1。检测例3将上述共混弹性材料A1-A6、B1-B4置于置于200℃的条件下放置7天，然后检测拉伸强度（σ3，Mpa）和断裂伸长率（δ3，%），具体结果见表1。表1σ1/Mpaσ2/Mpaσ3/Mpaδ1/%δ2/%δ3/%A14.24.14.0210207209A24.34.14.2218214213A34.74.64.5229224220A44.84.54.7231228227A54.64.44.3230220223A65.15.04.9242240239B13.72.13.0198122144B23.53.02.0202141119B33.32.72.3204156162B43.83.12.4195148168通过上述检测例可知，本发明提供的氯化聚乙烯-聚酰胺共混弹性材料具有优异的力学性能，同时在油性和高温条件下仍能够保持优异的力学性能，即间接地说明了该共混弹性材料具有优异的抗溶性和耐高温性能。以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。当前第1页1 2 3