一种高抗冲pvc板材及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及PVC板材领域，具体涉及一种高抗冲PVC板材及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 随着国民经济的发展和城市建设，PVC具有优异的性能，广泛应用于工业、农业、 日常生活以及公用事业等领域。但由于PVC树脂分子链结构中有大量的极性C-Cl键，分子 之间存在较大的作用力，因此相对于其他通用树脂，PVC属于硬脆材料，冲击强度较低，且 具有缺口敏感性，受外力冲击时易脆裂，难以用作结构材料。这些缺点极大地限制了 PVC 在高性能领域的发展，为扩大其应用范围，需要对硬质PVC进行增韧改性。常用弹性体增 韧剂可以较好改善其抗冲击性能，但同时会显著降低材料本身的刚性。需要研究通过对填 充料的改性来达到在不降低PVC材料本身拉伸强度的情况下，大幅提高PVC的冲击性能。
【发明内容】
[0003] 本发明提供了一种高抗冲PVC板材及其制备方法。本发明的PVC板材具有良好的 抗冲击性能及拉伸性能、且耐候性能及加工性能好。
[0004] 本发明采用的技术方案如下：
[0005] -种高抗冲PVC板材，其特征在于，由下列重量份的组分原料制成：PVC SG-5 60-80、PVC SG-8 20-30、苯乙烯马来酸酐共聚物修饰的碳纳米管1-3,氢氧化铝10-15、二氢 杨梅素〇. 3-0. 5、复合稳定剂1-3、硬脂酸0. 2-0. 4、硬脂酸锌0. 3-0. 4、褐煤酸酯0. 3-0. 5、粉 末状铝硅酸盐分子筛4-6、改性纳米碳酸钙40-50，
[0006] 所述的复合稳定剂的制备方法：按重量份称取2-乙基己酸钡2-3、月桂酸钡2-4、 新癸酸镉3-4、环烷酸锌0. 5-1. 0、亚磷酸二苯一辛酯15-20、双酚A1-2、锭子油20-30、甘油 0. 2-0. 4,硅烷偶联剂0. 4-0. 6、投入研磨机中研磨充分，然后再米用电磁震荡5-10min，最 后放入高速搅拌机里混合搅拌而得；
[0007] 所述的改性纳米碳酸钙的制备方法：（1)按重量份称量取纳米碳酸钙90-100、氧 化锌3-4、苯乙烯10-20、丙烯酸20-25、丙烯酸丁酯30-35、甲基丙烯酸甲酯30-40、叔丁基过 氧化氢1-2,抗坏血酸1-2、氯化聚乙烯3-4、抗氧剂四（β-(3, 5-二叔丁基-4-羟基苯基） 丙酸）季戊四醇酯1-1. 5、亚磷酸三（2,4-二叔丁基苯基）酯1-1. 5,去离子水40-50、十二 烷基苯磺酸钠0. 3-0. 5 ;
[0008] (2)将去离子水、十二烷基苯磺酸钠，丙醇加入到反应釜中，搅拌均匀，并升温到 70-80°C，依次加入苯乙烯、丙烯酸丁酯、丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯，充分搅拌10_15min，搅拌 状态下滴加浓度为3%的过氧化氢叔丁基乙醇溶液和浓度为5%的抗坏血酸溶液，滴加时 间为2-2. 5h，滴加结束后继续反应4-5h，用纯碱调节反应产物的pH在6-7之间，得到改性 剂乳液；
[0009] (3)在75-80°C下将改性剂乳液加入到高速搅拌机，向其中依次加入配方量的纳 米碳酸钙、氯化聚乙烯、抗氧剂四（β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸）季戊四醇酯、 亚磷酸三（2,4-二叔丁基苯基）酯，在800-1000印111的速度高速搅拌30-401^11，再加入配 方量的氧化锌及其余组分，高速搅拌20-30min，然后干燥，得到改性纳米碳酸钙。
[0010] 所述的一种高抗冲PVC板材，其特征在于，由下列重量份的组分原料制成：PVC SG-5 70、PVC SG-8 25、苯乙烯马来酸酐共聚物修饰的碳纳米管2、氢氧化铝13、二氢杨梅素 〇. 4、复合稳定剂2、硬脂酸0. 2-0. 4、硬脂酸锌0. 35、褐煤酸酯0. 4、粉末状铝硅酸盐分子筛 5、改性纳米碳酸钙45。
[0011] 所述的一种高抗冲PVC板材的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
[0012] (1)按配方比例称取各组分原料；
[0013] (2)首先将PVC SG-5、PVC SG-8、苯乙烯马来酸酐共聚物修饰的碳纳米管和钙锌稳 定剂加入到高速混合机中进行450-550转/min低速搅拌混合，物料通过自然摩擦升温；
[0014] (3)当温度升至54°C时，加入褐煤酸酯，以850-950转/min高速混合；
[0015] (4)当温度升至75°C时，加入粉末状铝硅酸盐分子筛、改性纳米碳酸钙等其余物 料，以1000-1200转/min继续高速混合；
[0016] (5)当温度升至115_120°C时，形成均匀干混合料，停止搅拌混合；
[0017] (6)将干燥后的物料冷却至40°C -45°C后送入挤出机进行挤出成型，
[0018] 所述挤出机的料筒温度：160-190°C ;
[0019] 所述挤出机的成型模具温度：155-195°C。
[0020] 所述的一种高抗冲PVC板材，其特征在于：所述的粉末状铝硅酸盐分子筛由上海 氯碱化工股份有限公司生产。
[0021] 所述的一种高抗冲PVC板材，其特征在于：所述的苯乙烯马来酸酐共聚物修饰的 碳纳米管中，马来酸酐质量百分含量为10-15%，所述的碳纳米管直径小于6nm。
[0022] 有益效果：
[0023] 本发明的PVC板材具有抗化学腐蚀、成本低，且PVC板材抗冲击性和拉伸强度好的 特点，在配方中添加有苯乙烯马来酸酐共聚物修饰的碳纳米管，苯乙烯/马来酸酐共聚物 修饰的碳纳米管加入到PVC树脂中，板材的抗冲击性能显着增强，同时拉伸强度也和断裂 伸长率也有一定程度提高，配合使用粉末状铝硅酸盐分子筛能有效地降低了 PVC树脂物料 的粘度，提高了 PVC树脂材料的缺口冲击强度和延伸率，改善了 PVC材料的物理机械性能， 大大提高了 PVC板材高抗冲性能，自制改性纳米碳酸钙的添加改善PVC板材抗冲击性的同 时不降低PVC材料自身拉伸强度，同时还可以提高板材的加工性能，复合稳定剂加入有效 增加了板材的耐候性能。因此本发明的PVC板材具有良好的高抗冲性能，同时具有很高的 抗冲击性和拉伸强度。
【具体实施方式】
[0024] 一种高抗冲PVC板材，由下列重量（kg)的组分原料制成：PVC SG-5 70、PVC SG-8 25、苯乙烯马来酸酐共聚物修饰的碳纳米管2、氢氧化铝13、二氢杨梅素0.4、复合稳定剂2、 硬脂酸〇. 2-0. 4、硬脂酸锌0. 35、褐煤酸酯0. 4、粉末状铝硅酸盐分子筛5、改性纳米碳酸钙 45，
[0025] 其中，复合稳定剂的制备方法：按重量份称取2-乙基己酸钡2. 5、月桂酸钡3、新癸 酸镉3. 5、环烷酸锌0. 6、亚磷酸二苯一辛酯18、双酚Al. 5、锭子油25、甘油0. 3、硅烷偶联剂 0. 5、投入研磨机中研磨充分，然后再采用电磁震荡8min，最后放入高速搅拌机里混合搅拌 而得；
[0026] 其中，改性纳米碳酸钙的制备方法：（1)按重量份称量取纳米碳酸钙98、氧化锌3、 苯乙烯15、丙烯酸23、丙烯酸丁酯34、甲基丙烯酸甲酯33、叔丁基过氧化氢1. 5、抗坏血酸 1.5、氯化聚乙烯3. 5、抗氧剂四（