一种耐高温的聚氯乙烯-聚碳酸酯复合材料及其制备方法
【专利摘要】本发明提供了一种高分子复合材料，特别是涉及一种聚氯乙烯-聚碳酸酯复合材料及其制备方法，属于高分子材料【技术领域】。包括有按重量份计的如下组分：聚氯乙烯、聚碳酸酯、炭黑、碳酸钙、醋酸锌、硬脂酸锌、石蜡、钛酸酯偶联剂、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚、聚乙烯醇、乙二醇单丁醚、三乙醇胺、二丙酮醇、顺丁烯二酸酐树脂、氨基醋酸、山梨糖醇、三丁基磷酸酯、巴西棕榈蜡、三羟甲基三聚氰胺、硬酯酸铅。本发明提供的复合材料，具有良好的机械性能和耐高温性能。拉伸强度在15MPa以上，拉伸断裂伸长率在200%以上，维卡软化温度在100℃以上。
【专利说明】一种耐高温的聚氯乙烯-聚碳酸酯复合材料及其制备方法
[0001]
【技术领域】
[0002]本发明提供了一种高分子复合材料，特别是涉及一种聚氯乙烯-聚碳酸酯复合材料及其制备方法，属于高分子材料【技术领域】。
[0003]
【背景技术】
[0004]目前我国PVC管材年生产能力200万吨以上。虽然和其它聚合物有激烈的竞争，但PVC仍然在全球塑料管道市场上占优势。优势的取得是通过不断改进和发展PVC管道的加工过程，包括PVC树脂的生产和PVC管道创新技术的应用，特别是PVC管道加工技术和工艺的创新，明显地改善了 PVC管道的经济性并开拓了新的应用领域。
[0005]聚氯乙烯的化学结构式为〔CH2-CHCl〕η，其主链是由C-C连接而成，与聚乙烯一样，也为碳链高聚物，所不同的是分子链上带有很多氯原子侧基，C-Ci键的存在，使聚氯乙烯成为极性高聚物。与聚乙烯相比，聚氯乙烯的分子链更僵便，分子间作用力更强，内聚能密度更大。
[0006]PVC在65_85°C开始软化，170°C以上成黏流状态，140°C即开始少量分解，随温度升高分解速度增加，1900C以上大量放出HCl气体。PVC的含氯量高达56%，因而具有阻燃性和自熄性；具有良好的介电性能，是优良的电绝缘材料。PVC是一种热稳定性较差的聚合物，在光和热的作用下能逐渐分解放出HC1，在力、氧、臭氧、氯化氰以及某些活性金属(如铜、锌等)离子存在下，降解速度会大大加快。`
[0007]PVC的平均聚合度通常在590?1500之间。由于聚合过程中产生副反应(脱氯化氢、氧化反应)，有头头连接不饱和键、带氯叔碳原子、支链、含氧基团产生，导致PVC稳定性差，团此PVC须加热稳定剂等助剂，以减少降解。
[0008]
【发明内容】
[0009]本发明的目的是提供一种耐高温的聚氯乙烯-聚碳酸酯复合材料，采用的技术方案是:
一种耐高温的聚氯乙烯-聚碳酸酯复合材料，包括有按重量份计的如下组分:聚氯乙烯160?200份、聚碳酸酯20?40份、炭黑5?10份、碳酸钙10?20份、醋酸锌5?10份、硬脂酸锌2?4份、石蜡10?30份、钛酸酯偶联剂5?10份、2，6- 二叔丁基-4-甲基苯酚5?10份、聚乙烯醇10?20份、乙二醇单丁醚2?4份、三乙醇胺4?8份、二丙酮醇3?6份、顺丁烯二酸酐树脂4?10份、氨基醋酸2?4份、山梨糖醇4?10份、三丁基磷酸酯2?5份、巴西棕榈蜡3?5份、三羟甲基三聚氰胺6?10份、硬酯酸铅3?5份。
[0010]上述的聚氯乙烯的聚合度最好控制在1000?1500。[0011]上述的石蜡的熔点最好要控制在65°C以上。
[0012]上述的钛酸酯偶联剂可以采用NDZ-105。
[0013]本发明的另一个目的是提供一种上述复合材料的制备方法，包括如下步骤:
S1:将聚氯乙烯、聚碳酸酯、炭黑、碳酸钙、醋酸锌、硬脂酸锌、石蜡、聚乙烯醇、乙二醇单丁醚、三乙醇胺、二丙酮醇、顺丁烯二酸酐树脂、氨基醋酸、山梨糖醇、三丁基磷酸酯、巴西棕榈蜡、三羟甲基三聚氰胺、硬酯酸铅加入混合机中，在500?700rpm下搅拌20?30min，放料冷却；
52:将SI步骤所得的冷却料用双螺杆挤出造粒机，挤出温度190?200°C，得颗粒A ;
53:将S2步骤得颗粒A与钛酸酯偶联剂、2，6- 二叔丁基-4-甲基苯酚在700?800rpm的条件下混合均匀；
54:将S3步骤得混合物加入单螺杆挤出机，在180?190°C下热熔挤出，即得。
[0014]有益效果
本发明提供的复合材料，具有良好的机械性能和耐高温性能。拉伸强度在15 Mpa以上，拉伸断裂伸长率在200%以上，维卡软化温度在100°C以上。
[0015]
【具体实施方式】
[0016]实施例1.
称取如下重量的原料:
聚氯乙烯160Kg、聚碳酸酯20Kg、炭黑5Kg、碳酸钙10Kg、醋酸锌5Kg、硬脂酸锌2Kg、石蜡10Kg、钛酸酯偶联剂5Kg、2，6- 二叔丁基-4-甲基苯酚5Kg、聚乙烯醇10Kg、乙二醇单丁醚2Kg、三乙醇胺4Kg、二丙酮醇3Kg、顺丁烯二酸酐树脂4Kg、氨基醋酸2Kg、山梨糖醇4Kg、三丁基磷酸酯2Kg、巴西棕榈蜡3Kg、三羟甲基三聚氰胺6Kg、硬酯酸铅3Kg。
[0017]上述的聚氯乙烯的聚合度是1000。
[0018]上述的石蜡的熔点在65°C。
[0019]上述的钛酸酯偶联剂采用NDZ-105，佛山市骐邦化工有限公司有售。
[0020]制备方法:
S1:将聚氯乙烯、聚碳酸酯、炭黑、碳酸钙、醋酸锌、硬脂酸锌、石蜡、聚乙烯醇、乙二醇单丁醚、三乙醇胺、二丙酮醇、顺丁烯二酸酐树脂、氨基醋酸、山梨糖醇、三丁基磷酸酯、巴西棕榈腊、三轻甲基三聚氰胺、硬酯酸铅加入混合机中，在500rpm下搅拌20min,放料冷却；
52:将SI步骤所得的冷却料用双螺杆挤出造粒机，挤出温度190°C，得颗粒A ;
53:将S2步骤得颗粒A与钛酸酯偶联剂、2，6- 二叔丁基-4-甲基苯酚在700rpm的条件下混合均匀；
54:将S3步骤得混合物加入单螺杆挤出机，在180°C下热熔挤出，即得。
[0021]实施例2称取如下重量的原料:
聚氯乙烯200Kg、聚碳酸酯40Kg、炭黑10Kg、碳酸钙20Kg、醋酸锌10Kg、硬脂酸锌4Kg、石蜡30Kg、钛酸酯偶联剂10Kg、2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚10Kg、聚乙烯醇20Kg、乙二醇单丁醚4Kg、三乙醇胺8Kg、二丙酮醇6Kg、顺丁烯二酸酐树脂10Kg、氨基醋酸4Kg、山梨糖醇10Kg、三丁基磷酸酯5Kg、巴西棕榈蜡5Kg、三羟甲基三聚氰胺10Kg、硬酯酸铅5Kg。
[0022]上述的聚氯乙烯的聚合度是1500。
[0023]上述的石蜡的熔点在66°C。
[0024]上述的钛酸酯偶联剂采用NDZ-105，佛山市骐邦化工有限公司有售。
[0025]制备方法:
S1:将聚氯乙烯、聚碳酸酯、炭黑、碳酸钙、醋酸锌、硬脂酸锌、石蜡、聚乙烯醇、乙二醇单丁醚、三乙醇胺、二丙酮醇、顺丁烯二酸酐树脂、氨基醋酸、山梨糖醇、三丁基磷酸酯、巴西棕榈腊、三轻甲基三聚氰胺、硬酯酸铅加入混合机中，在700rpm下搅拌30min,放料冷却；
52:将SI步骤所得的冷却料用双螺杆挤出造粒机，挤出温度200°C，得颗粒A ;
53:将S2步骤得颗粒A与钛酸酯偶联剂、2，6- 二叔丁基-4-甲基苯酚在800rpm的条件下混合均匀；
54:将S3步骤得混合物加入单螺杆挤出机，在190°C下热熔挤出，即得。
[0026]实施例3称取如下重量的原料:
聚氯乙烯180Kg、聚碳酸酯30Kg、炭黑7Kg、碳酸|丐15Kg、醋酸锌6Kg、硬脂酸锌3Kg、石蜡20Kg、钛酸酯偶联剂7Kg、2，6- 二叔丁基-4-甲基苯酚7Kg、聚乙烯醇15Kg、乙二醇单丁醚3Kg、三乙醇胺7Kg、 二丙酮醇4Kg、顺丁烯二酸酐树脂7Kg、氨基醋酸3Kg、山梨糖醇8Kg、三丁基磷酸酯3Kg、巴西棕榈蜡4Kg、三羟甲基三聚氰胺8Kg、硬酯酸铅4Kg。
[0027]上述的聚氯乙烯的聚合度是1200。
[0028]上述的石蜡的熔点在65°C。
[0029]上述的钛酸酯偶联剂采用NDZ-105，佛山市骐邦化工有限公司有售。
[0030]制备方法:
S1:将聚氯乙烯、聚碳酸酯、炭黑、碳酸钙、醋酸锌、硬脂酸锌、石蜡、聚乙烯醇、乙二醇单丁醚、三乙醇胺、二丙酮醇、顺丁烯二酸酐树脂、氨基醋酸、山梨糖醇、三丁基磷酸酯、巴西棕榈腊、三轻甲基三聚氰胺、硬酯酸铅加入混合机中，在600rpm下搅拌26min,放料冷却；
52:将SI步骤所得的冷却料用双螺杆挤出造粒机，挤出温度195°C，得颗粒A ；
53:将S2步骤得颗粒A与钛酸酯偶联剂、2，6- 二叔丁基-4-甲基苯酚在750rpm的条件下混合均匀；
54:将S3步骤得混合物加入单螺杆挤出机，在185°C下热熔挤出，即得。
[0031]实施例4
与实施例3的区别在于:未加入三羟甲基三聚氰胺，具体而言，步骤是:
聚氯乙烯180Kg、聚碳酸酯30Kg、炭黑7Kg、碳酸|丐15Kg、醋酸锌6Kg、硬脂酸锌3Kg、石蜡20Kg、钛酸酯偶联剂7Kg、2，6- 二叔丁基-4-甲基苯酚7Kg、聚乙烯醇15Kg、乙二醇单丁醚3Kg、三乙醇胺7Kg、二丙酮醇4Kg、顺丁烯二酸酐树脂7Kg、氨基醋酸3Kg、山梨糖醇8Kg、三丁基磷酸酯3Kg、巴西棕榈蜡4Kg、硬酯酸铅4Kg。
[0032]上述的聚氯乙烯的聚合度是1200。
[0033]上述的石蜡的熔点在65°C。
[0034]上述的钛酸酯偶联剂采用NDZ-105，佛山市骐邦化工有限公司有售。
[0035]制备方法:51:将聚氯乙烯、聚碳酸酯、炭黑、碳酸钙、醋酸锌、硬脂酸锌、石蜡、聚乙烯醇、乙二醇单丁醚、三乙醇胺、二丙酮醇、顺丁烯二酸酐树脂、氨基醋酸、山梨糖醇、三丁基磷酸酯、巴西棕榈腊、硬酯酸铅加入混合机中，在600rpm下搅拌26min,放料冷却；
52:将SI步骤所得的冷却料用双螺杆挤出造粒机，挤出温度195°C，得颗粒A ;
53:将S2步骤得颗粒A与钛酸酯偶联剂、2，6- 二叔丁基-4-甲基苯酚在750rpm的条件下混合均匀；
54:将S3步骤得混合物加入单螺杆挤出机，在185°C下热熔挤出，即得。
[0036]性能试验
将上述实施例制得的木塑材料进行摩擦性能、机械性能试验，并以专利CN 101412834公开的木塑材料作为对照。
[0037]表I实施例1?实施例3以及对照例的性能测试数据
【权利要求】
1.一种耐高温的聚氯乙烯-聚碳酸酯复合材料，包括有按重量份计的如下组分:聚氯乙烯160?200份、聚碳酸酯20?40份、炭黑5?10份、碳酸钙10?20份、醋酸锌5?10份、硬脂酸锌2?4份、石蜡10?30份、钛酸酯偶联剂5?10份、2，6- 二叔丁基-4-甲基苯酚5?10份、聚乙烯醇10?20份、乙二醇单丁醚2?4份、三乙醇胺4?8份、二丙酮醇3?6份、顺丁烯二酸酐树脂4?10份、氨基醋酸2?4份、山梨糖醇4?10份、三丁基磷酸酯2?5份、巴西棕榈蜡3?5份、三羟甲基三聚氰胺6?10份、硬酯酸铅3?5份。
2.根据权利要求1所述的耐高温的聚氯乙烯-聚碳酸酯复合材料，其特征在于:所述的聚氯乙烯的聚合度最好控制在1000?1500。
3.根据权利要求1所述的耐高温的聚氯乙烯-聚碳酸酯复合材料，其特征在于:所述的上述的石蜡的熔点在65°C以上。
4.根据权利要求1所述的耐高温的聚氯乙烯-聚碳酸酯复合材料，其特征在于:所述的钛酸酯偶联剂是NDZ-105。
5.根据权利要求1?4任一项所述的耐高温的聚氯乙烯-聚碳酸酯复合材料的制备方法，包括如下步骤:S1:将聚氯乙烯、聚碳酸酯、炭黑、碳酸钙、醋酸锌、硬脂酸锌、石蜡、聚乙烯醇、乙二醇单丁醚、三乙醇胺、二丙酮醇、·顺丁烯二酸酐树脂、氨基醋酸、山梨糖醇、三丁基磷酸酯、巴西棕榈蜡、三羟甲基三聚氰胺、硬酯酸铅加入混合机中，在500?700rpm下搅拌20?30min，放料冷却；52:将SI步骤所得的冷却料用双螺杆挤出造粒机，挤出温度190?200°C，得颗粒A ;53:将S2步骤得颗粒A与钛酸酯偶联剂、2，6- 二叔丁基-4-甲基苯酚在700?800rpm的条件下混合均匀；54:将S3步骤得混合物加入单螺杆挤出机，在180?190°C下热熔挤出，即得。
【文档编号】C08K13/02GK103435934SQ201310364065
【公开日】2013年12月11日 申请日期:2013年8月20日 优先权日:2013年8月20日
【发明者】倪迪 申请人:吴江市英力达塑料包装有限公司