一种新型石墨烯改性PVC材料的制作方法

文档序号:12105576阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种新型石墨烯改性PVC材料,其特征在于,以重量份为单位,包括以下原料:PVC 材料163-207份、石墨烯54-68份、聚醚多元醇 12-18份、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基 ) 硅烷 6-13份、丁醚化氨基树脂10-14份、无苯环氧树脂7-11份、变性淀粉9-14份、膨润土4-8份、炭黑2-5份、氧化锌3-6份、二氧化钛2-4份、白云石粉2-3份、聚乙烯醇纤维4-6份、聚氯乙烯纤维5-8份、玻璃纤维3-5份、溴化石蜡6-12份、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物2-3份、聚醋酸乙烯乳液3-6份、二甲基硅油4-7份、三乙醇胺1-2份、表面活性剂0.4-0.8份、引发剂0.3-0.6份、交联剂0.3-0.5份、催化剂0.2-0.3份、促进剂0.1-0.2份、增塑剂0.3-0.5份、增韧剂0.4-0.6份、分散剂0.2-0.5份、增粘剂0.3-0.4份、固化剂0.8-1.2份、抗菌剂0.7-1.2份、抗氧剂0.3-0.6份、光稳定剂0.2-0.3份、紫外线吸收剂0.3-0.5份、阻燃剂1.3-1.6份;

所述变性淀粉,以重量份为单位,包括以下原料:木薯淀粉86-118份、乙酸异戊酯10-14份、二甲基乙酰胺8-12份、环氧氯丙烷2-4份、尿素1.8-3.2份、氢氧化钾1-2份、2,5-二甲基-2,5-双( 苯甲酰过氧)-己烷0.4-0.7份、铂催化剂0.1-0.2份、有机锡稳定剂0.2-0.3份、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚0.4-0.6份、丙基三甲氧基硅烷0.3-0.5份、硼酸0.2-0.4份;

所述表面活性剂为表面活性剂TRITONCF-10;

所述引发剂为过氧化二苯甲酰;

所述交联剂为甲基丙烯酰胺;

所述催化剂为三(二甲氨基丙基)六氢三嗪;

所述促进剂为无色钴;

所述增塑剂为柠檬酸酯;

所述增韧剂为聚丙二烯橡胶;

所述分散剂为分散剂NC;

所述阻燃剂以重量份为单位,包括以下原料:磷酸三丁氧基乙酯45-62份、三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯18-32份、聚磷酸铵15-22份、季戊四醇10-18份、尿素9-14份、氢氧化铝6-10份、三氧化二锑8-12份、氧化锰4-8份、活性白土6-12份、渗透剂1.2-1.5份、增效剂0.6-0.9份;

所述新型石墨烯改性PVC材料的制备方法,包括以下步骤:

S1:将石墨烯粉碎,过300-500目筛子,制得粉末,所得粉末在磁场强度为5800-6200GS,超声波功率为300-500W,温度为40-50℃,转速为200-300r/min下,搅拌20-35min,制得石墨烯能量粉末;

S2:向步骤S1制得的石墨烯能量粉末中加入表面活性剂,在温度为56-72℃,转速为100-130r/min下活化1-1.5h,制得活化石墨烯能量粉末;

S3:在氮气保护下,向步骤S2制得的活化石墨烯能量粉末中加入PVC 材料、聚醚多元醇、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基 ) 硅烷、丁醚化氨基树脂、无苯环氧树脂、膨润土、炭黑、氧化锌、二氧化钛、白云石粉、聚乙烯醇纤维、聚氯乙烯纤维、玻璃纤维、溴化石蜡、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、聚醋酸乙烯乳液、二甲基硅油、三乙醇胺、引发剂、交联剂、催化剂、促进剂、增塑剂、增韧剂、分散剂、增粘剂,在微波功率为192-264W,温度为128-135℃,转速为300-500r/min下搅拌2.4-3.2h,制得混合物Ⅰ;

S4:向步骤S3制得的混合物Ⅰ中加入变性淀粉、固化剂、抗菌、抗氧剂、光稳定剂、紫外线吸收剂、阻燃剂,在温度为71-75℃,转速为100-200r/min下搅拌1-1.4 h,制得混合物Ⅱ;

所述变性淀粉的制备方法,包括以下步骤:

(A)配制浓度为18-26Be’,pH 值为3.4-3.8的木薯淀粉浆Ⅰ;

(B)向步骤A的木薯淀粉浆Ⅰ中加入浓度为5%-8%的乙酸异戊酯、二甲基乙酰胺、2,5-二甲基-2,5-双( 苯甲酰过氧)-己烷、铂催化剂,然后在温度为52-56℃,搅拌转速为90-130r/min下进行交联接枝反应2.4-3h,制得浆料Ⅱ;

(C)向步骤B的浆料Ⅱ中加入糊化剂,调节pH 值为9.5-9.8,接着加入环氧氯丙烷、尿素、丙基三甲氧基硅烷、硼酸,然后在温度为61-65℃,搅拌转速为100-160r/min下进行交联反应1.2-1.6h,制得浆料Ⅲ;

(D)将步骤C的浆料Ⅲ中加入有机锡稳定剂,调节pH值为8.8-9.1,升温至76-79℃,糊化42-50min,糊化结束后降至35-38℃,加入聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚,在转速为80-100r/min下搅拌12-14min,制得变性淀粉;

所述阻燃剂的制备方法,包括以下步骤:

(a)将聚磷酸铵、水200-265份加入微波反应器中,在搅拌转速为400-600r/min下搅拌5-9min,制得混合物A;

(b)向步骤a制得的混合物A中加入磷酸三丁氧基乙酯、三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、季戊四醇、尿素、氢氧化铝、三氧化二锑、氧化锰、活性白土、渗透剂、增效剂,在搅拌转速为300-500r/min,微波功率为160-200W,温度为84-92℃下搅拌1.8-2.5h,制得混合物B;

(c)将步骤b制得的混合物B冷却至室温后,将沉淀物过滤,在转速为3000-5000r/min下离心干燥至含水量≤3.2%,制得阻燃剂;

S5:将步骤S4制得的混合物Ⅱ送入双螺杆热切风冷式挤出造粒机中,在142-148℃下造粒,制得新型石墨烯改性PVC材料。

2.根据权利要求1所述的新型石墨烯改性PVC材料,其特征在于,所述增粘剂为丁基三甲氧基硅烷。

3.根据权利要求1所述的新型石墨烯改性PVC材料,其特征在于,所述固化剂为环氧类树脂固化剂。

4.根据权利要求1所述的新型石墨烯改性PVC材料,其特征在于,所述抗菌剂为碳酸锂。

5.根据权利要求1所述的新型石墨烯改性PVC材料,其特征在于,所述抗氧剂为抗氧剂626。

6.根据权利要求1所述的新型石墨烯改性PVC材料,其特征在于,所述光稳定剂为光稳定剂3853。

7.根据权利要求1所述的新型石墨烯改性PVC材料,其特征在于,所述紫外线吸收剂为邻羟基苯甲酸苯酯。

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