聚氯乙烯-改性海泡石复合材料的制备方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种高分子复合材料的制备技术，特别涉及一种聚氯乙稀复合材料的 制备方法。
【背景技术】
[0002] 聚氯乙烯是一种用途广泛的塑料，可用于制作给排水管材、塑钢门窗、电线绝缘 层、汽车部件等。塑料制品的回收循环再利用是减少塑料制品环境污染的一种有效途径，有 利于环境保护和降低生产中的原材料成本。将回收的聚氯乙烯进行再次加热塑化加工成型 时，回收时未完全清洗除去的少量杂质可能使得使用回收聚氯乙烯制成的塑料制品出现有 气味的现象，影响制品的使用性能。另外，聚氯乙烯热稳定性不高，将回收的聚氯乙烯进行 再次加热塑化加工成型时，也易发生一定的热分解而释放出一些小分子物质，也可能使得 使用回收聚氯乙烯制成的塑料制品出现有气味的现象，影响制品的使用性能。因此，有必要 开发出一种解决上述气味问题的方法，将回收的聚氯乙烯制成低气味或是无气味的低挥发 份聚氯乙稀材料。
[0003] 海泡石粉是一种富镁纤维状硅酸盐矿物粘土粉，海泡石表面存在Si-O-Si断键及 四面体中Al 3+、Fe3+替代Si 4+造成的负电位，是一极性表面，气体分子极性越强，与海泡石表 面的静电引力也就越大，其吸附也就越强。这种吸附也就显示出，在多种气体中具有一定的 选择性。例如海泡石制成的烟斗吸附材料在香烟吸附中，具香味的呋喃极性物质吸附很少， 而对强极性的有毒腈类物质吸附量高，对致癌物质稠环芳烃的过滤效率很高，且可明显降 低焦油含量。
[0004] 海泡石粉的化学式为Mg8Si12O3tl(OH) 4(H2O)4 · 8H20,表面具有一定量的硅羟基基 团，其晶体结构是由两层硅氧四面体和中间一层镁氧八面体组成，呈链状结构堆积，层间由 Si-O-Si键相连，其微纳米孔道近似为0. 35X I. 06nm2。海泡石粉具有较高的长径比，比表 面积理论值高达900m2 热稳定性好，可作为催化剂载体，用于聚合物材料的改性。海 泡石的一些表面性质，如表面弱酸性（Si-OH)等，使其本身可以催化某些反应。
[0005] 海泡石具有特殊的多孔性结构与大的比表面积，微孔平均孔径为20nm，呈毛细管 分布，决定其具有很强的吸附性，亦可用作催化剂载体。海泡石的吸附能力在粘土矿物中非 常突出，对丁烷、苯、甲醇一类的有机溶液及有害金属离子有更大的吸附性。
[0006] 将具有吸附小分子物质功能的海泡石粉添加到回收的聚氯乙烯中以制备低气味 或是无气味的低挥发份聚氯乙烯材料的研宄目前尚未见有公开报道。海泡石粉为无机物， 聚氯乙烯为有机物，二者熔融共混制成复合材料时可能出现界面粘接结合性不高的问题， 因此有必要对海泡石粉进行有机化表面改性，从而提高海泡石粉-聚氯乙烯的界面结合 力，以改善其力学性能。
【发明内容】
[0007] 本发明的目的是提供一种在聚氯乙烯中添加改性海泡石粉的复合材料制备方法， 利用该方法制备出的聚氯乙烯复合材料具有低气味、低挥发份和良好的力学性能。
[0008] 为达到以上目的，本发明是采取如下技术方案予以实现的：
[0009] -种聚氯乙烯-改性海泡石复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
[0010] 第一步，改性海泡石粉的制备
[0011] (1)按质量比，海泡石粉：氢氧化钠：水=1 : (4~5) : (8~10)，将上述组分 称量混合，室温下搅拌后过滤，用过量水洗涤滤出物，然后将滤出物干燥，得到碱处理海泡 石粉；
[0012] (2)按质量比，碱处理海泡石粉：环氧氯丙烷：氢氧化钠：水=1 : (3~ 4):出~8) : (100~110)，将上述组分称量混合，室温搅拌后过滤，用过量水洗涤滤出 物，然后将滤出物干燥，得到环氧化海泡石粉；
[0013] (3)按质量比，环氧化海泡石粉：二乙烯三胺：碳酸钠：水=1 : (0.9~ I. 1) : (0.3~0.4) : (100~110);将上述组分称量混合，加热搅拌后过滤，用过量水洗 涤滤出物，然后将滤出物干燥，得到改性海泡石粉；
[0014] 第二步，将回收的废旧硬质聚氯乙烯制品破碎、清洗、干燥后，粉碎为聚氯乙烯粉 料；
[0015] 第三步，按质量百分比：聚氯乙烯粉料80~90%，改性海泡石粉5~10%，增塑剂 1~10 %，相容剂2~5 %，将上述组分称量混合，得到混合料；
[0016] 第四步，将混合料加入双螺杆挤出机中，在不高于200°C条件下挤出，得到聚氯乙 烯-改性海泡石复合材料。
[0017] 上述步骤中，第一步（1)中搅拌时间为1~2小时。第一步（2)中搅拌时间为8~ 10小时。第一步（3)中加热搅拌，温度为45~55°C，时间为2~3小时。
[0018] 第三步所述增塑剂为邻苯二甲酸二正丁酯、邻苯二甲酸二正辛酯、己二酸二正辛 酯、癸二酸二正辛酯、环氧大豆油中的任一种。所述相容剂为氯乙烯-醋酸乙烯二元共聚 物、氯乙烯-丙烯酸酯二元共聚物、氯乙烯-马来酸酐二元共聚物中的任一种；
[0019] 第四步中挤出温度分四段设置，依次为160°C、170°C、180°C、185°C。
[0020] 本发明与现有技术相比具有以下优点：
[0021] 1、参考图1，本本发明制备改性海泡石粉时，利用海泡石粉表面上具有的一定数量 的羟基，使海泡石粉先后与氢氧化钠、环氧氯丙烷、二乙烯三胺发生反应，在海泡石粉表面 接枝有机分子从而对海泡石粉表面进行有机化改性，以增强无机的海泡石粉与有机的聚氯 乙烯的界面结合，从而使制得的聚氯乙烯-改性海泡石复合材料具有良好的力学性能。
[0022] 2、本发明通过将改性海泡石粉添加到回收的聚氯乙烯中制成复合材料，利用多孔 性、比表面积大的海泡石粉，来吸附聚氯乙烯中回收时未完全清洗除去的少量杂质，减少使 用回收聚氯乙烯制成的塑料制品可能出现有气味的现象。另外，利用多孔性、比表面积大的 海泡石粉，来吸附回收的聚氯乙烯在进行再次加热塑化加工时可能发生一定的热分解而释 放出一些小分子物质，减少使用回收聚氯乙烯制成的塑料制品可能出现有气味的现象。
[0023] 3、本发明原料利用回收的聚氯乙烯，是减少聚氯乙烯制品环境污染的一种有效途 径，有利于环境保护和降低生产中的原材料成本。
[0024] 本发明聚氯乙烯复合材料，可用于加工成室内使用的塑料花盆、可作为包装外壳 材料使用等，可拓展回收聚氯乙烯的应用范围。
【附图说明】
[0025] 图1为本发明改性海泡石粉的制备机理示意图。
【具体实施方式】
[0026] 下面通过具体实施例，对本发明的技