本发明涉及聚氯乙烯加工技术领域,尤其涉及一种提高软质pvc中环氧脂肪酸甲酯耐迁移性的方法。
背景技术:
聚氯乙烯(pvc)是五大通用塑料之一,应用于人造革、电缆、玩具、鞋材等领域,用途广,用量大,但聚氯乙烯分子链间相互作用力大,需要在加工过程中加入大量增塑剂以降低大分子链间相互作用,达到改善加工性能、软化制品的目的。目前常用的增塑剂有邻苯二甲酸酯类、柠檬酸酯类、聚酯类和环氧脂肪酸酯类,其中邻苯二甲酸酯类增塑剂性能最好、用量最大,但因其生理毒性,已被欧、美等发达国家禁用或限用;柠檬酸酯类增塑剂环境友好,但闪点偏低,塑化效率较差;而环氧脂肪酸酯类是基于天然动植物油脂改性的绿色增塑剂,具有价格低廉、无毒、环境友好的特点,被认为是邻苯二甲酸酯类增塑剂的理想替代品,但环氧脂肪酸酯类增塑剂耐迁移性差,其进一步推广使用也受到限制。
《caco3粒子对pvc膜材中增塑剂迁移的抑制作用》一文中通过使用纳米活性和超细重质caco3来抑制pvc复合膜材料中增塑剂的迁移,利用热氧化、sem、万能材料试验机对复合膜进行测试,分析添加caco3粒子对复合膜材料的力学性能的影响。结果表明,caco3粒子可有效抑制复合膜中增塑剂的析出。然而由于在基体中加入碳酸钙粒子时,容易聚集在一起,降低了塑化剂的耐迁移性,同时也会对pvc的力学性能造成一定的影响,这就需要通过工艺改性添加表面改性后的无机粒子,能够在pvc基体中具有良好的分散性,抑制增塑剂的迁移,同时不会降低pvc的力学性能。
技术实现要素:
本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷,提供一种提高软质pvc中环氧脂肪酸甲酯耐迁移性的方法。
本发明是通过以下技术方案实现的:
一种提高软质pvc中环氧脂肪酸甲酯耐迁移性的方法,包括以下具体步骤:
(1)将适量的蒸馏水加入到三口烧瓶中,将其置于超声振荡器中,加热至60-65℃,加入适量的钛酸酯偶联剂tc-f待用;
(2)将相同物质的量无水氯化钙与碳酸铵溶于相同体积的蒸馏水中,然后与以同等速度滴加到步骤(1)体系中,滴加完毕后搅拌反应30-40分钟,反应完毕后抽滤,用蒸馏水洗涤2-3次,将滤饼真空干燥,得到改性的活性碳酸钙;
(3)将pvc粉、pvc糊树脂与环氧脂肪酸甲酯充分混合后溶胀于总量2-2.5倍量的丙酮中,然后加入步骤(2)得到的产物,送入高速混合机中搅拌10-15分钟,得到pvc浆料,最后将pvc浆料制成不同的产品。
一种提高pvc中环氧脂肪酸甲酯耐迁移性的方法,步骤(1)所述的钛酸酯偶联剂tc-f的添加量为无水氯化钙与碳酸铵总量的1.25%。
一种提高pvc中环氧脂肪酸甲酯耐迁移性的方法,步骤(1)所述的超声振荡器的功率为250w。
一种提高pvc中环氧脂肪酸甲酯耐迁移性的方法,步骤(2)所述的搅拌速度为200-300转/分。
一种提高pvc中环氧脂肪酸甲酯耐迁移性的方法,步骤(3)所述的高速混合机的搅拌速度为1000-1200转/分。
一种提高pvc中环氧脂肪酸甲酯耐迁移性的方法,步骤(3)所述的pvc粉、pvc糊树脂、环氧脂肪酸甲酯与改性的活性碳酸钙的质量比为5:5:5:3。
本发明的优点是:本发明将合成与改性一体化,制备纳米活性碳酸钙,通过机械搅拌加热、超声辅助工艺将钛酸酯偶联剂tc-f用于纳米活性碳酸钙的表面改性,通过合理控制搅拌速度、反应温度,能减少粒子的二次团聚,生成小粒径的碳酸钙,同时强烈的剪切作用使溶液中微晶颗粒碰撞能增加,进而使吸附不很牢固的微晶散开,所以不易形成大颗粒的晶体,有利于超细粒子的产生。
本发明将改性的活性碳酸钙添加到pvc与环氧脂肪酸甲酯的共混体系中,通过高速混合,环氧脂肪酸甲酯易与活性碳酸钙的表面通过不饱和键结合,而活性碳酸钙在聚合物中相对稳定,使环氧脂肪酸甲酯的分子链的运动受到限制,进而抑制了其在pvc中的迁移,该方法可以有效提高pvc制品的使用寿命及生理安全性能。
具体实施方式
一种提高软质pvc中环氧脂肪酸甲酯耐迁移性的方法,包括以下具体步骤:
(1)将60ml的蒸馏水加入到三口烧瓶中,将其置于超声振荡器中,加热至60℃并以250w的功率超声状态下加入0.78g钛酸酯偶联剂tc-f待用;
(2)将0.3mol的无水氯化钙与0.3mol的碳酸铵分别溶于600ml的蒸馏水中,然后与以同等速度滴加到步骤(1)体系中,滴加完毕后以200转/分的速度搅拌反应30分钟,反应完毕后抽滤,用蒸馏水洗涤2次,将滤饼真空干燥,得到改性的活性碳酸钙;
(3)将50gpvc粉、50gpvc糊树脂与50g环氧脂肪酸甲酯充分混合后溶胀于总量2倍量的丙酮中,然后加入步骤(2)得到的产物,送入高速混合机中以1000转/分的速度搅拌10分钟,得到pvc浆料,最后将pvc浆料制成不同的产品。