本发明属于材料化学领域，涉及一种热塑性弹性体，尤其涉及一种共混增韧聚氯乙烯弹性体及其制备方法。
背景技术：
：聚氯乙烯是性价比最巍峨优越的通用性材料，突出优点是难燃性、耐磨性、抗化学腐蚀性、气体水汽低渗漏性好、此外综合机械性能、制品透明性、电绝缘性、隔热、消声、消震性也好。热塑性弹性体是一种兼具塑料和橡胶特性的高分子材料，具有加工简单、可重复使用、易回收等优点，在性能上又接近或超过橡胶，在近几十年得到飞跃发展。聚氯乙烯的缺陷是热稳定性和抗冲击性较差，纯硬质聚氯乙烯的缺口冲击强度只有3～5KJ/m2，属于硬脆材料，特别是低温韧性差，降低温度时迅速变硬变脆，受冲击是极易脆裂。因此，将聚氯乙烯和热塑性弹性体进行共混增韧改性就可以解决其脆性和缺口敏感性。聚氯乙烯的增韧改性可以分为化学改性和物理改性两大类。化学改性主要是通过分子设计在聚氯乙烯的分子链上接枝或共聚引入柔性链段，从而达到增韧目的。物理改性主要是共混，聚合物必须具有一定的相容性是共混改性的前提。按共混物的不同可以将共混增韧改性分为两大类：弹性体增韧改性和非弹性体增韧改性。此外，目前正处于起步阶段的纳米增韧和自增强增韧也是研究的热点。但是弹性体与聚氯乙烯的相容性以及两相界面的粘合力对共混体的冲击强度影响很大。增韧剂与聚氯乙烯的相容性有一最佳值，相容性太差，两相的粘合力不足，在使用过程易出现分层、开裂等现象，导致共混物的性能下降或不稳定；相容性太好时，分散相相畴尺寸很小，甚至易于形成均相体系，也不会产生很好的增韧效果。一般增韧剂与聚氯乙烯的相容性较为接近时效果最佳。通常聚氯乙烯与其增韧剂的相容性都不是太好，需要进行增容处理。提高相容性的方法有：加入增容剂、加入大分子共混剂、在聚合物分子间引入相互作用的基团、加入嵌段共聚物和采用互穿网络聚合物技术等。技术实现要素：本发明解决的技术问题：为了克服现有技术的缺陷，获得一种相容性好，且能够结合聚氯乙烯的难燃性、耐磨性、抗化学腐蚀性、气体水汽低渗漏性好、综合机械性能、制品透明性、电绝缘性、隔热、消声、消震性和热塑性弹性体的韧性，从而提高聚氯乙烯的热稳定性和抗冲击性，本发明提供了一种共混增韧聚氯乙烯弹性体及其制备方法。技术方案：一种共混增韧聚氯乙烯弹性体，由以下组分按重量份数配比制成：聚氯乙烯19～35份、热塑性聚氨酯13～28份、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物13～28份、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物11～23份、硅酸钙7～16份、硬脂酸钙6～18份、蒙脱土7～18份、滑石粉5～12份。优选的，由以下组分按重量份数配比制成：聚氯乙烯27份、热塑性聚氨酯22份、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物23份、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物18份、硅酸钙13份、硬脂酸钙14份、蒙脱土13份、滑石粉9份。一种共混增韧聚氯乙烯弹性体的制备方法，包含以下步骤：(1)基体制备：将聚氯乙烯和热塑性聚氨酯混匀，加入密炼机中，共混温度为116～178℃，共混时间为3～18分钟，共混结束后在88～115℃条件下放置10～15小时；加入稳定剂和增塑剂在118～165℃条件下继续共混3～10分钟，即得基体；(2)改性剂制备：将硅酸钙、硬脂酸钙、蒙脱土和滑石粉混匀，研磨成粉，粉末粒径为50～100目；置于电炉中，在108～132℃条件下加热1～3.5小时；(3)第一次改性共混：将步骤(2)制得的改性剂加入步骤(1)获得的基体中，85～112℃混炼5～14分钟，结束后在65～78℃条件下放置6～12小时；(4)第一次硫化：向步骤(3)改性共混后的原料中加入硫化剂，搅拌均匀后在88～106℃条件下放置6～14小时；(5)第二次改性共混：将甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物和硅酸钙加入经第一次硫化后的材料中，88～116℃混炼3～9分钟；(6)第二次硫化：向经步骤(5)第二次改性共混后的材料中加入硫化剂，搅拌均匀后在88～112℃条件下放置8～16小时；(7)弹性体制备：将步骤(6)的产物置于开炼机中，在112～128℃条件下将母料炼制透明，即可制得。优选的，步骤(1)基体制备：将聚氯乙烯和热塑性聚氨酯混匀，加入密炼机中，共混温度为156℃，共混时间为12分钟，共混结束后在106℃条件下放置12小时；加入稳定剂和增塑剂在152℃条件下继续共混7分钟，即得基体。优选的，步骤(2)改性剂制备：将硅酸钙、硬脂酸钙、蒙脱土和滑石粉混匀，研磨成粉，粉末粒径为80目；置于电炉中，在122℃条件下加热2.5小时。优选的，步骤(3)第一次改性共混：将步骤(2)制得的改性剂加入步骤(1)获得的基体中，103℃混炼9分钟，结束后在71℃条件下放置9小时。优选的，步骤(4)第一次硫化：向步骤(3)改性共混后的原料中加入硫化剂，搅拌均匀后在102℃条件下放置11小时。优选的，步骤(5)第二次改性共混：将甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物和硅酸钙加入经第一次硫化后的材料中，108℃混炼7分钟。优选的，步骤(6)第二次硫化：向经步骤(5)第二次改性共混后的材料中加入硫化剂，搅拌均匀后在104℃条件下放置12小时。优选的，步骤(7)弹性体制备：将步骤(6)的产物置于开炼机中，在123℃条件下将母料炼制透明，即可制得。有益效果：(1)本发明所述共混增韧聚氯乙烯弹性体兼具了难燃性、耐磨性、抗化学腐蚀性、气体水汽低渗漏性好、综合机械性能、制品透明性、电绝缘性、隔热、消声、消震性和热塑性弹性体的韧性，且增加了热稳定性和抗冲击性；(2)本发明分批次的加入热塑性弹性体，且采用硅酸钙作为介质提高了各组分之间的相容性。具体实施方式实施例1一种共混增韧聚氯乙烯弹性体，由以下组分按重量份数配比制成：聚氯乙烯19份、热塑性聚氨酯13份、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物13份、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物11份、硅酸钙7份、硬脂酸钙6份、蒙脱土7份、滑石粉5份。一种共混增韧聚氯乙烯弹性体的制备方法，包含以下步骤：(1)基体制备：将聚氯乙烯和热塑性聚氨酯混匀，加入密炼机中，共混温度为116℃，共混时间为3分钟，共混结束后在88℃条件下放置10小时；加入稳定剂和增塑剂在118℃条件下继续共混3分钟，即得基体；(2)改性剂制备：将硅酸钙、硬脂酸钙、蒙脱土和滑石粉混匀，研磨成粉，粉末粒径为50目；置于电炉中，在108℃条件下加热1小时；(3)第一次改性共混：将步骤(2)制得的改性剂加入步骤(1)获得的基体中，85℃混炼5分钟，结束后在65℃条件下放置6小时；(4)第一次硫化：向步骤(3)改性共混后的原料中加入硫化剂，搅拌均匀后在88℃条件下放置6小时；(5)第二次改性共混：将甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物和硅酸钙加入经第一次硫化后的材料中，88℃混炼3分钟；(6)第二次硫化：向经步骤(5)第二次改性共混后的材料中加入硫化剂，搅拌均匀后在88℃条件下放置8小时；(7)弹性体制备：将步骤(6)的产物置于开炼机中，在112℃条件下将母料炼制透明，即可制得。实施例2一种共混增韧聚氯乙烯弹性体，由以下组分按重量份数配比制成：聚氯乙烯27份、热塑性聚氨酯22份、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物23份、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物18份、硅酸钙13份、硬脂酸钙14份、蒙脱土13份、滑石粉9份。一种共混增韧聚氯乙烯弹性体的制备方法，包含以下步骤：(1)基体制备：将聚氯乙烯和热塑性聚氨酯混匀，加入密炼机中，共混温度为156℃，共混时间为12分钟，共混结束后在106℃条件下放置12小时；加入稳定剂和增塑剂在152℃条件下继续共混7分钟，即得基体；(2)改性剂制备：将硅酸钙、硬脂酸钙、蒙脱土和滑石粉混匀，研磨成粉，粉末粒径为80目；置于电炉中，在122℃条件下加热2.5小时；(3)第一次改性共混：将步骤(2)制得的改性剂加入步骤(1)获得的基体中，103℃混炼9分钟，结束后在71℃条件下放置9小时；(4)第一次硫化：向步骤(3)改性共混后的原料中加入硫化剂，搅拌均匀后在102℃条件下放置11小时；(5)第二次改性共混：将甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物和硅酸钙加入经第一次硫化后的材料中，108℃混炼7分钟；(6)第二次硫化：向经步骤(5)第二次改性共混后的材料中加入硫化剂，搅拌均匀后在104℃条件下放置12小时；(7)弹性体制备：将步骤(6)的产物置于开炼机中，在123℃条件下将母料炼制透明，即可制得。实施例3一种共混增韧聚氯乙烯弹性体，由以下组分按重量份数配比制成：聚氯乙烯35份、热塑性聚氨酯28份、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物28份、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物23份、硅酸钙16份、硬脂酸钙18份、蒙脱土18份、滑石粉12份。一种共混增韧聚氯乙烯弹性体的制备方法，包含以下步骤：(1)基体制备：将聚氯乙烯和热塑性聚氨酯混匀，加入密炼机中，共混温度为178℃，共混时间为18分钟，共混结束后在115℃条件下放置15小时；加入稳定剂和增塑剂在165℃条件下继续共混10分钟，即得基体；(2)改性剂制备：将硅酸钙、硬脂酸钙、蒙脱土和滑石粉混匀，研磨成粉，粉末粒径为100目；置于电炉中，在132℃条件下加热3.5小时；(3)第一次改性共混：将步骤(2)制得的改性剂加入步骤(1)获得的基体中，112℃混炼14分钟，结束后在78℃条件下放置12小时；(4)第一次硫化：向步骤(3)改性共混后的原料中加入硫化剂，搅拌均匀后在106℃条件下放置14小时；(5)第二次改性共混：将甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物和硅酸钙加入经第一次硫化后的材料中，116℃混炼9分钟；(6)第二次硫化：向经步骤(5)第二次改性共混后的材料中加入硫化剂，搅拌均匀后在112℃条件下放置16小时；(7)弹性体制备：将步骤(6)的产物置于开炼机中，在128℃条件下将母料炼制透明，即可制得。对实施例1～3制备获得的共混增韧聚氯乙烯弹性体进行检测，结果如下表所示：实施例1实施例2实施例3拉伸强度/MPa21.528.726.8断裂伸长率/％276296288脆性温度/℃－118－124－120极限氧指数292326缺口冲击强度/KJ/m2586963当前第1页1 2 3