一种防辐射pvc改性材料及其制备方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及PVC材料技术领域，具体涉及一种防辐射PVC改性材料及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 聚氯乙烯(PVC)是最早工业化、用途广泛的通用热塑性塑料之一，它具有质量轻、 强度高、绝缘、阻燃、耐腐蚀、综合性能优良、价格低廉和原材料来源广泛等优点；但也存在 如下缺点：1、韧性差，受冲击时极易脆裂，因此不能用作结构材料，另外，聚氯乙烯的脆性受 温度影响很大，一般的PVC制品使用下限为-15°c，软质PVC的使用下限为-30°c;2、热稳定性 差，其在100°C时就开始分解出HC1，高于150°C时分解更加迅速，而PVC的熔融温度约为210 °C;3、PVC的粘度极高，流动性极差，在一定程度上限制了其使用。人们常采用添加填料、弹 性体、增塑剂、热稳定剂、加工助剂、耐热改性剂和流动改性剂等方法来改善PVC的性能。
[0003] 申请号为200810218876.8公开了一种PVC塑胶密封材料，由以下重量份数的组分 制成:PVC树脂100份，增塑剂55~85份，妈锌复合稳定剂0.8~5份，填充剂30~70份，热塑性 弹性体0~25份，抗菌剂0.01~0.05份，色粉0.5~1.5份，复合增效剂0.5~2份。
[0004] 申请号为200710029001.9公开了一种PVC改性材料及其制备方法，其由如下组分 和重量份数组成:PVC 100份，SAN 2~100份，增容剂0.2~30份，加工改性剂1~10份，无机 填料5~80份，热稳定剂0~10份，润滑剂0~10份，抗氧剂0~10份，发泡剂0~5份。
[0005] 辐射对人体的危害很大，伽马射线是原子核能级跃迀蜕变时释放出的射线，具有 很强的穿透力，对细胞有杀伤力，因此，研发一种防辐射的PVC材料显得尤为必要。
【发明内容】
[0006] 为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种防辐射PVC 改性材料，该改性材料防辐射效果好，环保，且耐温和耐候性能优良，强度高，抗冲击性能优 异，阻燃效果好，加工性能优良，综合性能优异。
[0007] 本发明的另一目的在于提供一种防辐射PVC改性材料的制备方法，该制备方法工 艺简单，操作控制方便，质量稳定，生产效率高，生产成本低，可大规模工业化生产。
[0008] 本发明的目的通过下述技术方案实现:一种防辐射PVC改性材料，所述防辐射PVC 改性材料包括如下重量份的原料： PVC树脂 80-120份 增塑剂 45-65份 防伽马射线剂 10-15份 热稳定剂 3-7份 增韧改性剂 2-4份 抗紫外线剂 0.4-0.8份。
[0009] 本发明的防辐射PVC改性材料通过采用上述原料，并严格控制各原料的重量配比， 制得的防辐射PVC改性材料的各项性能都超出了国家标准，防辐射效果好，环保，且耐温和 耐候性能优良，强度高，抗冲击性能优异，阻燃效果好，加工性能优良，综合性能优异。
[0010] 优选的，所述PVC树脂是由电石法PVC树脂和乙烯法PVC树脂以重量比2-4:1组成的 混合物。
[0011] 本发明通过采用电石法PVC树脂和乙烯法PVC树脂作为PVC树脂复配使用，并控制 其重量比为2-4:1，使得材料塑化速度快，容易加工。
[0012] 优选的，所述增塑剂是由环己烷1，2_二甲酸二异壬基酯、柠檬酸三乙酯和环氧大 豆油以重量比1.5-2.5:0.8-1.2:1组成的混合物。
[0013]本发明采用1，2_二甲酸二异壬基酯、柠檬酸三乙酯和环氧大豆油作为增塑剂复配 使用，并控制其重量比为1.5-2.5:0.8-1.2:1，三种增塑剂均为环保增塑剂，可以降低PVC分 子链间的作用力，使PVC塑料的玻璃化温度、流动温度与所含微晶的熔点均降低，提高树脂 的可塑性，使制品柔软、耐低温性能好。
[0014] 优选的，所述防伽马射线剂是由聚砜和硫酸钡以重量比2-4:1组成的混合物。
[0015] 本发明通过采用聚砜和硫酸钡作为防伽马射线剂复配使用，并控制其重量比为2-4:1，制得的材料防伽马辐射和防电磁辐射效果好。
[0016] 优选的，所述热稳定剂是由钙锌复合热稳定剂和水滑石热稳定剂以重量比0.8-1.2:1组成的混合物。
[0017] 钙锌复合热稳定剂不但可以取代铅镉盐类和有机锡类等有毒稳定剂，而且具有相 当好的热稳定性、光稳定性和透明性及着色力。实践证明，在PVC树脂制品中，加工性能好， 热稳定作用相当于铅盐类稳定剂，是一种良好的无毒稳定剂。
[0018] 水滑石稳定剂具有高热稳定性:特有的酸吸收机理，导致了它的热稳定性高于铅 基的热稳定性;高透明性:与PVC有相同的折射率;高绝缘性:通过阴离子交换反应，被吸收 的氯化物不会释放出来，绝缘性极佳;高安全性:水滑石可应用在聚合物材料的食品包装袋 中；良好的耐候性(环境适应性强），不会产生硫化污染:可与各种热稳定剂配合使用。
[0019] 本发明通过采用钙锌复合热稳定剂和水滑石热稳定剂作为热稳定剂复配使用，并 控制其重量比为0.8-1.2:1，可以使材料在加工过程中有很好的分散性、相容性和加工流动 性，使材料热稳定性优良，具有高效耐候性。
[0020] 所述钙锌复合热稳定剂是由硬脂酸钙、蓖麻油酸钙、硬脂酸锌和蓖麻油酸锌以重 量比 0 · 5-1 · 5:1:0 · 5-1 · 5:0 · 8-1 · 2 组成的混合物。
[0021] 本发明通过采用硬脂酸钙、蓖麻油酸钙、硬脂酸锌和蓖麻油酸锌作为钙锌复合热 稳定剂，并控制其重量比为〇 . 5-1.5:1:0.5-1.5:0.8-1.2，具有相当好的热稳定性、光稳定 性和透明性及着色力，且加工性能好。
[0022]优选的，所述增韧改性剂是由高密度低压聚乙烯、氯化聚乙烯和钛酸酯偶联剂以 重量比8-12:1.5-2.5:1组成的混合物。
[0023]本发明通过采用高密度低压聚乙烯、氯化聚乙烯和钛酸酯偶联剂的混合物作为增 韧改性剂，可以提高材料的韧性和加工性能。
[0024]优选的，所述抗紫外线剂是由4-苯甲酰氧基-2，2，6，6-四甲基哌啶和2-羟基-4-正 辛氧基二苯甲酮以重量比1.5-2.5:1组成的混合物。
[0025] 本发明通过采用4-苯甲酰氧基_2,2,6,6_四甲基哌啶和2-羟基-4-正辛氧基二苯 甲酮作为抗紫外线剂复配使用，并控制其重量比为1.5-2.5:1，能强烈吸收紫外线，具有优 良的协同效应，使得材料抗老化效果更好。
[0026]优选的，所述防辐射PVC改性材料还包括填充剂5-10份和润滑剂0.4-0.8份，所述 填充剂是由重质碳酸钙、轻质碳酸钙和高岭土以重量比1-2:0.8-1.2:1组成的混合物。 [0027]本发明通过采用重质碳酸钙、轻质碳酸钙和高岭土作为填充剂复配使用，并控制 其重量比为1-2:0.8-1.2:1，与PVC树脂的相容性好，从而提高材料的强度和抗冲击性能。 [0028]所述润滑剂是由氧化聚乙烯蜡、季戊四醇硬脂酸酯和乙撑双硬脂酸酰胺以重量比 1.5-2.5:0.8-1.2:1组成的混合物。
[0029] 本发明采用氧化聚乙烯蜡作为外润滑剂，能降低PVC熔体与模具、机筒的摩擦;采 用季戊四醇硬脂酸酯和乙撑双硬脂酸酰胺作为内润滑剂，能降低PVC熔体的分子间摩擦;三 种润滑剂以重量比1.5-2.5:0.8-1.2:1复配使用可以使材料在加工过程中改善材料的流动 性和制品的脱模性。
[00