本发明涉及新材料
技术领域：
，具体涉及一种pvc工程塑料的制备方法及其应用。
背景技术：
和通用塑料相比，工程塑料在机械性能、耐久性、耐腐蚀性、耐热性等方面能达到更高的要求，而且加工更方便并可替代金属材料。工程塑料被广泛应用于电子电气、汽车、建筑、办公设备、机械、航空航天等行业。工程塑料的性能特点主要是：（1）与通用塑料相比，具有优良的耐热和耐寒性能，在广泛的温度范围内机械性能优良，适宜作为结构材料使用；（2）耐腐蚀性良好，受环境影响较小，有良好的耐久性；（3）与金属材料相比，容易加工，生产效率高，并可简化程序，节省费用；（4）有良好的尺寸稳定性和电绝缘性；（5）重量轻，比强度高，并具有突出的减摩、耐磨性。聚氯乙烯是氯乙烯单体在过氧化物、偶氮化合物等引发剂；或在光、热作用下按自由基聚合反应机理聚合而成的聚合物。聚氯乙烯具有阻燃、耐化学药品性高、机械强度及电绝缘性良好的优点。针对目前工程塑料阻燃性能不够理想的情况，如何提高工程塑料的阻燃性能就显得尤为必要。技术实现要素：为解决上述技术问题，本发明提供一种pvc工程塑料的制备方法及其应用，该方法是将聚对苯二甲酸乙二醇酯、三缩水甘油基三聚异氰酸酯、乙烯-丙烯酸酯共聚物、氧化锌、氧化铝与乙醇溶液混合得到初步混合料，再投入到聚氯乙烯和聚苯胺的分散液中，加入抗氧剂静置处理后收集沉淀、水洗干燥得到改性混合料，再与芥酸酰胺混合后升温搅拌反应得到中间混合料，接着进行二次改性得到二次改性混合料，再与磷酸三异丙基苯酯、去离子水在高压反应釜中于氦气环境下反应得到高温反应料，最后经熔融挤出得到成品工程塑料。制备而成的工程塑料，其耐火效果好，在电子产品中具有良好的应用前景。技术方案：为了解决上述问题，本发明公开了一种pvc工程塑料的制备方法，由以下步骤组成：（1）将聚对苯二甲酸乙二醇酯20～30份、三缩水甘油基三聚异氰酸酯18～22份、乙烯-丙烯酸酯共聚物15～25份、氧化锌3～5份、氧化铝2～4份加入高速混合机中，再加入等质量的浓度为75%的乙醇溶液，按照500～600转/分钟的速度进行搅拌混合，搅拌时间为35～45分钟，得到初步混合料；（2）将聚氯乙烯55～65份、聚苯胺40～50份加入四氢呋喃中，经超声分散处理后得到聚氯乙烯和聚苯胺的分散液，再将步骤（1）得到的初步混合料投入到聚氯乙烯和聚苯胺的分散液中，加入抗氧剂1～3份，静置处理80～120分钟，随后将混合液离心，收集沉淀物水洗干燥后，得到改性混合料；（3）将步骤（2）得到的改性混合料与芥酸酰胺12～16份加入高速混合机中，将混合机内部温度升高至80～90℃，按照800～1000转/分钟的速率进行搅拌反应，搅拌时间为20～30分钟，随后将混合机内部温度继续升高至100～110℃，按照600～700转/分钟的速率进行搅拌反应，搅拌时间为50～60分钟，得到中间混合料；（4）将苯甲酸钠6～9份与中间混合料混合，加入混合料3倍质量的浓度为10%的乙腈溶液，在50℃下搅拌40～60分钟，过滤后用蒸馏水清洗滤渣2～3次以除去其中的残余乙腈，得到二次改性混合料；（5）将步骤（4）得到的二次改性混合料与磷酸三异丙基苯酯3～5份、去离子水90～100份加入到高压反应釜中，启动搅拌器，按照350～450转/分钟的速度将反应釜中的物料搅拌均匀，再以200～300毫升/分钟速率向反应釜内通入氦气，直至替换掉反应釜内全部空气，关闭排气阀，继续通入氦气，至反应釜内压力达到0.8～1.2mpa，随后将反应釜温度升高至160～180℃，保温保压反应30～50分钟，得到高温反应料；（6）将步骤（5）得到的高温反应料加入挤出机中，再加入润滑剂2～4份、偶联剂1～3份，设定挤出机内部温度为190～210℃，挤出机内部压力为10～12mpa，经熔融挤出得到成品工程塑料。进一步的，所述步骤（2）中超声分散的功率为450w，超声分散的时间为55～75分钟。进一步的，所述步骤（2）中的抗氧剂选自三(2,4-二叔丁基酚)亚磷酸酯、二氢喹啉、亚磷酸苯二异癸酯中的任意一种。进一步的，所述步骤（6）中的润滑剂选自硬脂酸钙、单甘酯、乙烯-双硬脂酰胺中的任意一种。进一步的，所述步骤（6）中的偶联剂选自甲基丙烯酰氧基硅烷、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷、γ-氨丙基三甲氧基硅烷中的任意一种。与此同时，本发明还公开了上述制备方法制得的pvc工程塑料在电子产品中的应用。本发明与现有技术相比，其有益效果为：（1）本发明的pvc工程塑料的制备方法是将聚对苯二甲酸乙二醇酯、三缩水甘油基三聚异氰酸酯、乙烯-丙烯酸酯共聚物、氧化锌、氧化铝与乙醇溶液混合得到初步混合料，再投入到聚氯乙烯和聚苯胺的分散液中，加入抗氧剂静置处理后收集沉淀、水洗干燥得到改性混合料，再与芥酸酰胺混合后升温搅拌反应得到中间混合料，接着进行二次改性得到二次改性混合料，再与磷酸三异丙基苯酯、去离子水在高压反应釜中于氦气环境下反应得到高温反应料，最后经熔融挤出得到成品工程塑料。制备而成的工程塑料，其耐火效果好，在电子产品中具有良好的应用前景。（2）本发明采用了聚对苯二甲酸乙二醇酯、三缩水甘油基三聚异氰酸酯、乙烯-丙烯酸酯共聚物等原料参与制备pvc工程塑料，对工程塑料进行了有效的性能提升，虽然这些材料并非首次应用于工程塑料中，但按照一定配比量组合后，辅以相应的改性处理方式，给最后制备得到的工程塑料带来了使用性能上的大幅度提高，这在以往的研究中是不曾报道过的，对于实现本发明的技术效果起到了决定性的作用。具体实施方式实施例1（1）将聚对苯二甲酸乙二醇酯20份、三缩水甘油基三聚异氰酸酯18份、乙烯-丙烯酸酯共聚物15份、氧化锌3份、氧化铝2份加入高速混合机中，再加入等质量的浓度为75%的乙醇溶液，按照500转/分钟的速度进行搅拌混合，搅拌时间为35分钟，得到初步混合料；（2）将聚氯乙烯55份、聚苯胺40份加入四氢呋喃中，经超声分散处理后得到聚氯乙烯和聚苯胺的分散液，超声分散的功率为450w，超声分散的时间为55分钟，再将步骤（1）得到的初步混合料投入到聚氯乙烯和聚苯胺的分散液中，加入三(2,4-二叔丁基酚)亚磷酸酯1份，静置处理80分钟，随后将混合液离心，收集沉淀物水洗干燥后，得到改性混合料；（3）将步骤（2）得到的改性混合料与芥酸酰胺12份加入高速混合机中，将混合机内部温度升高至80℃，按照800转/分钟的速率进行搅拌反应，搅拌时间为20分钟，随后将混合机内部温度继续升高至100℃，按照600转/分钟的速率进行搅拌反应，搅拌时间为50分钟，得到中间混合料；（4）将苯甲酸钠6份与中间混合料混合，加入混合料3倍质量的浓度为10%的乙腈溶液，在50℃下搅拌40分钟，过滤后用蒸馏水清洗滤渣2次以除去其中的残余乙腈，得到二次改性混合料；（5）将步骤（4）得到的二次改性混合料与磷酸三异丙基苯酯3份、去离子水90份加入到高压反应釜中，启动搅拌器，按照350转/分钟的速度将反应釜中的物料搅拌均匀，再以200毫升/分钟速率向反应釜内通入氦气，直至替换掉反应釜内全部空气，关闭排气阀，继续通入氦气，至反应釜内压力达到0.8mpa，随后将反应釜温度升高至160℃，保温保压反应30分钟，得到高温反应料；（6）将步骤（5）得到的高温反应料加入挤出机中，再加入硬脂酸钙2份、甲基丙烯酰氧基硅烷1份，设定挤出机内部温度为190℃，挤出机内部压力为10mpa，经熔融挤出得到成品工程塑料。实施例2（1）将聚对苯二甲酸乙二醇酯25份、三缩水甘油基三聚异氰酸酯20份、乙烯-丙烯酸酯共聚物20份、氧化锌4份、氧化铝3份加入高速混合机中，再加入等质量的浓度为75%的乙醇溶液，按照550转/分钟的速度进行搅拌混合，搅拌时间为40分钟，得到初步混合料；（2）将聚氯乙烯60份、聚苯胺45份加入四氢呋喃中，经超声分散处理后得到聚氯乙烯和聚苯胺的分散液，超声分散的功率为450w，超声分散的时间为65分钟，再将步骤（1）得到的初步混合料投入到聚氯乙烯和聚苯胺的分散液中，加入二氢喹啉2份，静置处理100分钟，随后将混合液离心，收集沉淀物水洗干燥后，得到改性混合料；（3）将步骤（2）得到的改性混合料与芥酸酰胺14份加入高速混合机中，将混合机内部温度升高至85℃，按照900转/分钟的速率进行搅拌反应，搅拌时间为25钟，随后将混合机内部温度继续升高至105℃，按照650转/分钟的速率进行搅拌反应，搅拌时间为55分钟，得到中间混合料；（4）将苯甲酸钠8份与中间混合料混合，加入混合料3倍质量的浓度为10%的乙腈溶液，在50℃下搅拌50分钟，过滤后用蒸馏水清洗滤渣3次以除去其中的残余乙腈，得到二次改性混合料；（5）将步骤（4）得到的二次改性混合料与磷酸三异丙基苯酯4份、去离子水95份加入到高压反应釜中，启动搅拌器，按照400转/分钟的速度将反应釜中的物料搅拌均匀，再以250毫升/分钟速率向反应釜内通入氦气，直至替换掉反应釜内全部空气，关闭排气阀，继续通入氦气，至反应釜内压力达到1.0mpa，随后将反应釜温度升高至170℃，保温保压反应40分钟，得到高温反应料；（6）将步骤（5）得到的高温反应料加入挤出机中，再加入单甘酯3份、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷2份，设定挤出机内部温度为200℃，挤出机内部压力为11mpa，经熔融挤出得到成品工程塑料。实施例3（1）将聚对苯二甲酸乙二醇酯30份、三缩水甘油基三聚异氰酸酯22份、乙烯-丙烯酸酯共聚物25份、氧化锌5份、氧化铝4份加入高速混合机中，再加入等质量的浓度为75%的乙醇溶液，按照600转/分钟的速度进行搅拌混合，搅拌时间为45分钟，得到初步混合料；（2）将聚氯乙烯65份、聚苯胺50份加入四氢呋喃中，经超声分散处理后得到聚氯乙烯和聚苯胺的分散液，超声分散的功率为450w，超声分散的时间为75分钟，再将步骤（1）得到的初步混合料投入到聚氯乙烯和聚苯胺的分散液中，加入亚磷酸苯二异癸酯3份，静置处理120分钟，随后将混合液离心，收集沉淀物水洗干燥后，得到改性混合料；（3）将步骤（2）得到的改性混合料与芥酸酰胺16份加入高速混合机中，将混合机内部温度升高至90℃，按照1000转/分钟的速率进行搅拌反应，搅拌时间为30分钟，随后将混合机内部温度继续升高至110℃，按照700转/分钟的速率进行搅拌反应，搅拌时间为60分钟，得到中间混合料；（4）将苯甲酸钠9份与中间混合料混合，加入混合料3倍质量的浓度为10%的乙腈溶液，在50℃下搅拌60分钟，过滤后用蒸馏水清洗滤渣3次以除去其中的残余乙腈，得到二次改性混合料；（5）将步骤（4）得到的二次改性混合料与磷酸三异丙基苯酯5份、去离子水100份加入到高压反应釜中，启动搅拌器，按照450转/分钟的速度将反应釜中的物料搅拌均匀，再以300毫升/分钟速率向反应釜内通入氦气，直至替换掉反应釜内全部空气，关闭排气阀，继续通入氦气，至反应釜内压力达到1.2mpa，随后将反应釜温度升高至180℃，保温保压反应50分钟，得到高温反应料；（6）将步骤（5）得到的高温反应料加入挤出机中，再加入乙烯-双硬脂酰胺4份、γ-氨丙基三甲氧基硅烷3份，设定挤出机内部温度为210℃，挤出机内部压力为12mpa，经熔融挤出得到成品工程塑料。对比例1（1）将三缩水甘油基三聚异氰酸酯20份、乙烯-丙烯酸酯共聚物20份、氧化锌4份、氧化铝3份加入高速混合机中，再加入等质量的浓度为75%的乙醇溶液，按照550转/分钟的速度进行搅拌混合，搅拌时间为40分钟，得到初步混合料；（2）将聚氯乙烯60份、聚苯胺45份加入四氢呋喃中，经超声分散处理后得到聚氯乙烯和聚苯胺的分散液，超声分散的功率为450w，超声分散的时间为65分钟，再将步骤（1）得到的初步混合料投入到聚氯乙烯和聚苯胺的分散液中，加入二氢喹啉2份，静置处理100分钟，随后将混合液离心，收集沉淀物水洗干燥后，得到改性混合料；（3）将步骤（2）得到的改性混合料与芥酸酰胺14份加入高速混合机中，将混合机内部温度升高至85℃，按照900转/分钟的速率进行搅拌反应，搅拌时间为25钟，随后将混合机内部温度继续升高至105℃，按照650转/分钟的速率进行搅拌反应，搅拌时间为55分钟，得到中间混合料；（4）将苯甲酸钠8份与中间混合料混合，加入混合料3倍质量的浓度为10%的乙腈溶液，在50℃下搅拌50分钟，过滤后用蒸馏水清洗滤渣3次以除去其中的残余乙腈，得到二次改性混合料；（5）将步骤（4）得到的二次改性混合料与磷酸三异丙基苯酯4份、去离子水95份加入到高压反应釜中，启动搅拌器，按照400转/分钟的速度将反应釜中的物料搅拌均匀，再以250毫升/分钟速率向反应釜内通入氦气，直至替换掉反应釜内全部空气，关闭排气阀，继续通入氦气，至反应釜内压力达到1.0mpa，随后将反应釜温度升高至170℃，保温保压反应40分钟，得到高温反应料；（6）将步骤（5）得到的高温反应料加入挤出机中，再加入单甘酯3份、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷2份，设定挤出机内部温度为200℃，挤出机内部压力为11mpa，经熔融挤出得到成品工程塑料。对比例2（1）将聚对苯二甲酸乙二醇酯25份、乙烯-丙烯酸酯共聚物20份、氧化锌4份、氧化铝3份加入高速混合机中，再加入等质量的浓度为75%的乙醇溶液，按照550转/分钟的速度进行搅拌混合，搅拌时间为40分钟，得到初步混合料；（2）将聚氯乙烯60份、聚苯胺45份加入四氢呋喃中，经超声分散处理后得到聚氯乙烯和聚苯胺的分散液，超声分散的功率为450w，超声分散的时间为65分钟，再将步骤（1）得到的初步混合料投入到聚氯乙烯和聚苯胺的分散液中，加入二氢喹啉2份，静置处理100分钟，随后将混合液离心，收集沉淀物水洗干燥后，得到改性混合料；（3）将步骤（2）得到的改性混合料与芥酸酰胺14份加入高速混合机中，将混合机内部温度升高至85℃，按照900转/分钟的速率进行搅拌反应，搅拌时间为25钟，随后将混合机内部温度继续升高至105℃，按照650转/分钟的速率进行搅拌反应，搅拌时间为55分钟，得到中间混合料；（4）将苯甲酸钠8份与中间混合料混合，加入混合料3倍质量的浓度为10%的乙腈溶液，在50℃下搅拌50分钟，过滤后用蒸馏水清洗滤渣3次以除去其中的残余乙腈，得到二次改性混合料；（5）将步骤（4）得到的二次改性混合料与磷酸三异丙基苯酯4份、去离子水95份加入到高压反应釜中，启动搅拌器，按照400转/分钟的速度将反应釜中的物料搅拌均匀，再以250毫升/分钟速率向反应釜内通入氦气，直至替换掉反应釜内全部空气，关闭排气阀，继续通入氦气，至反应釜内压力达到1.0mpa，随后将反应釜温度升高至170℃，保温保压反应40分钟，得到高温反应料；（6）将步骤（5）得到的高温反应料加入挤出机中，再加入单甘酯3份、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷2份，设定挤出机内部温度为200℃，挤出机内部压力为11mpa，经熔融挤出得到成品工程塑料。对比例3（1）将聚对苯二甲酸乙二醇酯25份、三缩水甘油基三聚异氰酸酯20份、氧化锌4份、氧化铝3份加入高速混合机中，再加入等质量的浓度为75%的乙醇溶液，按照550转/分钟的速度进行搅拌混合，搅拌时间为40分钟，得到初步混合料；（2）将聚氯乙烯60份、聚苯胺45份加入四氢呋喃中，经超声分散处理后得到聚氯乙烯和聚苯胺的分散液，超声分散的功率为450w，超声分散的时间为65分钟，再将步骤（1）得到的初步混合料投入到聚氯乙烯和聚苯胺的分散液中，加入二氢喹啉2份，静置处理100分钟，随后将混合液离心，收集沉淀物水洗干燥后，得到改性混合料；（3）将步骤（2）得到的改性混合料与芥酸酰胺14份加入高速混合机中，将混合机内部温度升高至85℃，按照900转/分钟的速率进行搅拌反应，搅拌时间为25钟，随后将混合机内部温度继续升高至105℃，按照650转/分钟的速率进行搅拌反应，搅拌时间为55分钟，得到中间混合料；（4）将苯甲酸钠8份与中间混合料混合，加入混合料3倍质量的浓度为10%的乙腈溶液，在50℃下搅拌50分钟，过滤后用蒸馏水清洗滤渣3次以除去其中的残余乙腈，得到二次改性混合料；（5）将步骤（4）得到的二次改性混合料与磷酸三异丙基苯酯4份、去离子水95份加入到高压反应釜中，启动搅拌器，按照400转/分钟的速度将反应釜中的物料搅拌均匀，再以250毫升/分钟速率向反应釜内通入氦气，直至替换掉反应釜内全部空气，关闭排气阀，继续通入氦气，至反应釜内压力达到1.0mpa，随后将反应釜温度升高至170℃，保温保压反应40分钟，得到高温反应料；（6）将步骤（5）得到的高温反应料加入挤出机中，再加入单甘酯3份、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷2份，设定挤出机内部温度为200℃，挤出机内部压力为11mpa，经熔融挤出得到成品工程塑料。对比例4（1）将聚对苯二甲酸乙二醇酯25份、三缩水甘油基三聚异氰酸酯20份、乙烯-丙烯酸酯共聚物20份、氧化锌4份、氧化铝3份加入高速混合机中，再加入等质量的浓度为75%的乙醇溶液，按照550转/分钟的速度进行搅拌混合，搅拌时间为40分钟，得到初步混合料；（2）将聚氯乙烯60份、聚苯胺45份加入四氢呋喃中，经超声分散处理后得到聚氯乙烯和聚苯胺的分散液，超声分散的功率为450w，超声分散的时间为65分钟，再将步骤（1）得到的初步混合料投入到聚氯乙烯和聚苯胺的分散液中，立即将混合液离心，收集沉淀物水洗干燥后，得到未改性混合料；（3）将步骤（2）得到的未改性混合料与芥酸酰胺14份加入高速混合机中，将混合机内部温度升高至85℃，按照900转/分钟的速率进行搅拌反应，搅拌时间为25钟，随后将混合机内部温度继续升高至105℃，按照650转/分钟的速率进行搅拌反应，搅拌时间为55分钟，得到中间混合料；（4）将苯甲酸钠8份与中间混合料混合，加入混合料3倍质量的浓度为10%的乙腈溶液，在50℃下搅拌50分钟，过滤后用蒸馏水清洗滤渣3次以除去其中的残余乙腈，得到改性混合料；（5）将步骤（4）得到的改性混合料与磷酸三异丙基苯酯4份、去离子水95份加入到高压反应釜中，启动搅拌器，按照400转/分钟的速度将反应釜中的物料搅拌均匀，再以250毫升/分钟速率向反应釜内通入氦气，直至替换掉反应釜内全部空气，关闭排气阀，继续通入氦气，至反应釜内压力达到1.0mpa，随后将反应釜温度升高至170℃，保温保压反应40分钟，得到高温反应料；（6）将步骤（5）得到的高温反应料加入挤出机中，再加入单甘酯3份、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷2份，设定挤出机内部温度为200℃，挤出机内部压力为11mpa，经熔融挤出得到成品工程塑料将实施例1-3和对比例1-4的制得的工程塑料分别测定ul94垂直燃烧等级，测试结果如表1所示。表1实施例1实施例2实施例3对比例1对比例2对比例3对比例4ul94垂直燃烧等级（1.6mm）v-0v-0v-0v-1v-1v-1v-1本发明的pvc工程塑料的制备方法是将聚对苯二甲酸乙二醇酯、三缩水甘油基三聚异氰酸酯、乙烯-丙烯酸酯共聚物、氧化锌、氧化铝与乙醇溶液混合得到初步混合料，再投入到聚氯乙烯和聚苯胺的分散液中，加入抗氧剂静置处理后收集沉淀、水洗干燥得到改性混合料，再与芥酸酰胺混合后升温搅拌反应得到中间混合料，接着进行二次改性得到二次改性混合料，再与磷酸三异丙基苯酯、去离子水在高压反应釜中于氦气环境下反应得到高温反应料，最后经熔融挤出得到成品工程塑料。制备而成的工程塑料，其耐火效果好，在电子产品中具有良好的应用前景。并且，本发明采用了聚对苯二甲酸乙二醇酯、三缩水甘油基三聚异氰酸酯、乙烯-丙烯酸酯共聚物等原料参与制备pvc工程塑料，对工程塑料进行了有效的性能提升，虽然这些材料并非首次应用于工程塑料中，但按照一定配比量组合后，辅以相应的改性处理方式，给最后制备得到的工程塑料带来了使用性能上的大幅度提高，这在以往的研究中是不曾报道过的，对于实现本发明的技术效果起到了决定性的作用。以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的
技术领域：
，均同理包括在本发明的专利保护范围内。当前第1页12