本发明涉及一种用于增强增韧塑料的改性石膏基晶须及其基于乳液聚合的制备方法，磷化工制备技术领域。
背景技术：
聚氯乙烯(polyvinylchloride，简称pvc)树脂是由氯乙烯(vinylchloride，简称vc)单体聚合而成的热塑性高分子化合物。
由vincent的聚合物脆性—韧性断裂理论可以判定，pvc属于脆性材料范畴，而且pvc材料的脆性严重制约了其生产和应用，所以对pvc材料的增韧改性研究是工业应用领域亟待解决的问题，也是制备高性能pvc复合材料的必然要求。另外，由于pvc树脂存在一些缺陷，一般不能直接将其用于生产，必须添加相应的稳定剂、改性剂和助剂等才能大量投产。同时硬质pvc在生产过程中熔体流动性差，加工困难，其制品抗冲击性、热稳定性、耐候性不佳，如果不对硬质pvc材料进行改性处理，只能用其来生产低性能要求的型材、管材，应用范围比较狭窄。在不以损害材料强度和其它物性的基础上，同时提高pvc制品的韧性，对拓宽pvc的工程应用领域具有极其重要的意义。
1939年，人类第一次制得玻璃纤维(简称玻纤gf)，玻纤开始进入工程应用领域。用玻纤增强改性pvc，可提高pvc复合材料的弯曲强度、拉伸强度和冲击强度。在一定范围内，随着玻纤含量的增加，弯曲强度、拉伸强度、冲击强度随之增加。由于玻纤增强pvc具有良好的力学性能，因而可以广泛地用作结构材料。但是玻纤增强pvc材料的加工难度大，制品耐热性差，分散性、均匀性难以控制，因此玻纤增强材料难以成为塑料加工业的主要材料，不能进行大规模生产应用，尤其在大型件的生产领域受到限制。
氯化聚乙烯(cpe)是一种高分子弹性体材料，是由高密度聚乙烯(hdpe)经氯化而制得。美国陶氏化学公司研发的新型改性剂cpetyrim2500p，能显著改善硬质pvc制品的低温冲击性能。但就目前看，国内cpe较之其他功能填料，cpe的改性效果比较差，成本高，其抗冲性能差，并且会降低pvc制品强度。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术存在的不足而提供一种用于增强增韧塑料的改性石膏基晶须及其基于乳液聚合的制备方法，与pvc硬质塑料相容性好，并对pvc 材料的力学和隔热性能进行功能化改性，有效提高塑料材料的强度、韧性及尺寸稳定性。
本发明为解决上述提出的问题所采用的技术方案为：
一种用于增强增韧塑料的改性石膏基晶须，以硫酸钙晶须为内核、弹性体为外包覆层的核壳结构，能够用于塑料的功能化改性。
按上述方案，所述塑料为pvc硬质塑料。
按上述方案，所述弹性体为聚甲基丙烯酸丁酯等。
按上述方案，所述硫酸钙晶须直径在1-10μm范围内，长径比不超过10。该硫酸钙晶须可以为无水硫酸钙晶须、半水硫酸钙晶须、二水硫酸钙晶须，半水硫酸钙晶须可以为α-半水硫酸钙晶须。
按上述方案，α-半水硫酸钙晶须的直径在1-10μm范围内，长径比不超过10，可以采用如下方法制备：配制浓度范围在20％-30％(质量分数)的热稳定剂溶液，加入磷石膏和晶型调控剂在常压80-95℃条件下反应4-6小时，然后趁热抽滤，将滤饼放在真空干燥箱干燥，干燥后即为α-半水硫酸钙晶须。其中，磷石膏与热稳定剂溶液的固液质量比为1:(4～8)；晶型调控剂的加入量为磷石膏质量的0.05-0.15％。
具体地，所述磷石膏为提纯后的磷石膏，可以采用固体废渣磷石膏为原料，经合成反应、过滤、加热溶解、热过滤和冷却结晶得到。
具体地，所述晶须热稳定剂溶液为质量分数均为20％-30％的nacl溶液和k2so4溶液按1:(0.1-10)体积混合配制而成；或者所述晶须热稳定剂溶液为质量分数均为20％-30％的nacl溶液和cacl2溶液按1:(0.1-10)体积混合配制而成。
具体地，所述晶型调控剂为多元有机酸和或多元有机酸盐。优选地，所述晶型调控剂为柠檬酸钠和葡萄酸钠的混合物，柠檬酸钠和葡萄酸钠质量配比范围控制在1：(0.1～10)。
上述用于增强增韧塑料的改性石膏基晶须基于乳液聚合的制备方法，包括如下步骤：
(1)选取硫酸钙晶须，直径在1-10μm范围内，长径比不超过10；按质量百分比计，称取弹性前驱体35-40％、硫酸钙晶须12-20％、分散剂15-23％、乳化剂18-25％、引发剂3-5％；分散剂、乳化剂、引发剂、弹性前驱体分为两批次；
(2)配制质量分数3％-5％的kh-550丙酮溶液，将硫酸钙晶须加入其中混合后出料，干燥后得到改性后的硫酸钙晶须；
(3)将弹性前驱体和改性后的硫酸钙晶须混合于水中，并加入部分分散剂、乳化剂、引发剂混合均匀后水浴加热进行接枝聚合反应，反应完成后破乳、抽滤、干燥，得到硫酸钙晶须-弹性体的复合中间乳液种子；
(4)将所得硫酸钙晶须-弹性体的复合中间乳液种子中加入余量的分散剂、乳化剂、引发剂、弹性前驱体和水再次进行接枝聚合反应，生成核/壳结构的硫酸钙晶须/弹性体复合乳液，然后经破乳，抽滤和干燥步骤，获得硫酸钙晶须/弹性体的核壳结构粒子，即用于增强增韧塑料的改性石膏基晶须。
按上述方案，所述分散剂选自异丁醇、聚乙烯醇中的一种或几种。
按上述方案，所述乳化剂选自十二烷基苯磺酸钠、十二烷基磺酸钠中的一种或几种。
按上述方案，所述引发剂选自氧化还原体系引发剂，按质量百分比计，氧化剂与还原剂摩尔比为(1～1.2)：1。
按上述方案，所述弹性前驱体为甲基丙烯酸丁酯等。
按上述方案，所述分散剂、乳化剂、引发剂和弹性前驱体均分为两批次，第一批次和第二批次用量质量比为1：2～3。
按上述方案，所述步骤(1)中按质量百分比计，弹性前驱体37-39％、硫酸钙晶须15-17％、分散剂17-19％、乳化剂20-22％、引发剂3-5％。
按上述方案，步骤(2)中质量分数3％-5％的kh-550丙酮溶液配制方法为：将kh-550溶于丙酮中，不需要加入溶剂水，3-5％说的是kh-550在丙酮中的质量含量。
按上述方案，所述步骤(3)中的接枝聚合反应条件为：惰性气氛下，聚合温度控制在70-80℃，聚合时间控制在4-6小时。
按上述方案，所述步骤(4)中的接枝聚合反应条件为：惰性气氛下，聚合温度控制在50-70℃，聚合反应时间控制在4-6小时。
本发明中所得用于增强增韧塑料的改性石膏基晶须与pvc硬质塑料加入双螺杆挤出机进行挤出造粒，即得增韧增强改性塑料。具体地，所述挤出造粒时，螺杆转速为120-300转/分钟，温度为170-220℃。
本发明以理想尺寸的硫酸钙晶须出发，用硅烷偶联剂的丙酮溶液对该晶须进行疏水处理，有效解决了晶须在高温挤出过程中的失水解体问题，然后加入弹性前驱体，通过原位乳液聚合技术使其充分聚合，并包覆于晶须表面，制得包覆硫酸钙晶须的弹性体的核/壳结构(即一种增强增韧改性剂)，作为填料应用于pvc硬质塑料中。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明利用硫酸钙晶须作pvc增强剂和红外热反射功能填料，并通过乳液聚合技术在晶须表面包覆弹性体，形成与pvc硬质塑料相容性好的晶须-弹性体的核/壳结构，进而对pvc材料的力学和隔热性能进行功能化改性，其过程绿色环保，加工性能好，成本低。
2、本发明可以通过将磷矿伴生钙资源制备成晶须，原料为磷化工固废，成本低；所得的硫酸钙基晶须热分解温度较高，有效解决了在乳液聚合阶段的高温条件下晶须失水解体的问题；晶须表面经憎水改性和弹性前驱体聚合包覆，形成的弹性体包覆无机刚性粒子结构对硬质塑料具有优良的增强增韧效果。
3、本发明结合半水石膏晶须中添加钠离子对热力学行为的影响，利用磷矿伴生钙资源在含钠离子的盐溶液中通过添加晶型调控剂在常压水热条件下制备出热分解温度较高，长径比较低的短粗状α-半水硫酸钙晶须，并以此作为硬质塑料的增强剂和红外热反射功能填料，对硬质塑料的力学和隔热性能进行功能化改性，将废弃物进行高值化利用，可实现低成本多功能化，降低硬质塑料改性成本。
具体实施方式
为了更好的理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但发明内容并不仅仅局限于下面的实施例。
本发明中所得用于增强增韧塑料的改性石膏基晶须与pvc硬质塑料加入双螺杆挤出机进行挤出造粒，即得增韧增强改性塑料。具体地，所述挤出造粒时，螺杆转速为120-300转/分钟，温度为170-220℃。
实施例1
一种用于增强增韧塑料的改性石膏基晶须，以硫酸钙晶须为内核、聚甲基丙烯酸丁酯弹性体为外包覆层的核壳结构，能够用于pvc的功能化改性。
本实施例所采用的α-半水硫酸钙晶须，直径在5-10μm，长径比1-6，制备方法如下：分别配制好浓度为30wt20wt％的nacl溶液、浓度为20wt％的k2so4溶液，将两者按体积比3：1混合后倒入反应器中；然后往反应器中加入磷石膏和晶型调控剂(柠檬酸钠和葡萄酸钠的混合物，柠檬酸钠和葡萄酸钠质量配比范围控制在2：1)，设定反应温度为95℃，水浴加热，恒温反应5小时后，趁热抽滤，将滤饼放在真空干燥箱干燥，干燥得到α-半水硫酸钙晶须。其中，磷石膏与热稳定剂溶液的固液质量比为1:4；晶型调控剂的加入量为磷石膏质量的0.10％。
上述用于增强增韧塑料的改性石膏基晶须基于乳液聚合的制备方法，包括如下步骤：
(1)选取硫酸钙晶须，直径在5-10μm范围内，长径比1-6；按质量计，称取7g甲基丙烯酸丁酯、3g硫酸钙晶须、3.4g异丁醇、4g十二烷基苯磺酸钠、1g亚硫酸氢钠-过硫酸钾氧化还原引发体系(氧化剂与还原剂摩尔比为1.2：1)，分散剂、乳化剂、引发剂和弹性前驱体分为两批次；
(2)配制质量分数5％的kh-550丙酮溶液，将硫酸钙晶须加入其中混合后出料，干燥后得到改性后的硫酸钙晶须；
(3)将弹性前驱体甲基丙烯酸丁酯(bma)3.5g和改性后的α-半水硫酸钙晶须3g混合于500ml去离子水中，并加入异丁醇1.7g、十二烷基苯磺酸钠(sdbs)2g、亚硫酸氢钠-过硫酸钾体系0.5g后经磁力搅拌机搅拌10min充分分散，然后在n2保护、搅拌的同时升温至反应温度80℃，进行接枝聚合反应6小时后停止反应，降温出料，cacl2溶液破乳，真空抽滤并在100℃下干燥12h，得到硫酸钙晶须-聚甲基丙烯酸丁酯甲基丙烯酸丁酯弹性前驱体(弹性体还是弹性前驱体，个人认为是聚甲基丙烯酸丁酯弹性体弹性体)2.5g的复合中间乳液种子；
(4)称取所得硫酸钙晶须-聚甲基丙烯酸丁酯的复合中间乳液种子中加入甲基丙烯酸丁酯(bma)3.5g、十二烷基苯磺酸钠(sdbs)2g、亚硫酸氢钠-过硫酸钾体系以及500ml去离子水再次进行接枝聚合反应，然后在n2保护、搅拌的同时升温至反应温度70℃，恒温搅拌6小时，生成核/壳结构的硫酸钙晶须/弹性体复合乳液，而后冷却至室温，加入cacl2破乳，真空抽滤后，在100℃下干燥10小时，研磨得到白色粉末，得硫酸钙晶须/弹性体的核壳结构粒子，即用于增强增韧塑料的改性石膏基晶须。
本发明中所得用于增强增韧塑料的改性石膏基晶须与pvc硬质塑料加入双螺杆挤出机进行挤出造粒，即得聚甲基丙烯酸丁酯弹性体包覆石膏晶须的增韧增强改性pvc材料。具体地，所述挤出造粒时，螺杆转速为200转/分钟，温度为180℃。
此实施例制备出的增韧增强和隔热性能的石膏基晶须改性剂使pvc在23℃抗冲强度比改性前提升≥30％，而增韧增强改性成本降低40％，另外改性硬质塑料制品半球反射、发射率≥80％，隔热温差≥10℃。
实施例2
一种用于增强增韧塑料的改性石膏基晶须，以硫酸钙晶须为内核、聚甲基丙烯酸丁酯弹性体为外包覆层的核壳结构，能够用于pvc的功能化改性。
本实施例所采用的α-半水硫酸钙晶须，直径在4-8μm，长径比为2-8，制备方法如下：分别配制好浓度为25wt％的nacl溶液、浓度为25wt％的cacl2溶液，将两者按体积比3：1混合后倒入反应器中；然后往反应器中加入磷石膏和晶型调控剂，设定反应温度为95℃，水浴加热，恒温反应5小时后，趁热抽滤，将滤饼放在真空干燥箱干燥，干燥得到α-半水硫酸钙晶须。其中，磷石膏与热稳定剂溶液的固液质量比为1:4；晶型调控剂的加入量为磷石膏质量的0.10％。
上述改性石膏基晶须增强增韧塑料的制备方法，包括如下步骤：
(1)选取硫酸钙晶须，直径在4-8μm范围内，长径比在2-8范围内；按质量计，称取7g甲基丙烯酸丁酯、3g硫酸钙晶须、3.4g异丁醇、4g十二烷基苯磺酸钠、1g亚硫酸氢钠-过硫酸钾氧化还原体系(氧化剂与还原剂摩尔比为1：1)，分散剂、乳化剂、引发剂和弹性前驱体分为两批次；
(2)配制质量分数5％的kh-560丙酮溶液，将硫酸钙晶须加入其中混合后出料，得到改性后的硫酸钙晶须溶液；
(3)将弹性前驱体甲基丙烯酸丁酯(bma)3.5g和改性后的α-半水硫酸钙晶须3g混合于500ml去离子水中，并加入异丁醇1.7g、十二烷基苯磺酸钠(sdbs)2g、亚硫酸氢钠-过硫酸钾体系0.5g后经磁力搅拌机搅拌10min充分分散，然后在n2保护、搅拌的同时升温至反应温度70℃，进行接枝聚合反应5小时后停止反应，降温出料，cacl2溶液破乳，真空抽滤并在100℃下干燥12h，得到得到硫酸钙晶须-聚甲基丙烯酸丁酯弹性前驱体2.5g的复合中间乳液种子；
(4)称取所得硫酸钙晶须-聚甲基丙烯酸丁酯弹性前驱体的复合中间乳液种子中加入甲基丙烯酸丁酯(bma)3.5g、十二烷基苯磺酸钠(sdbs)2g、亚硫酸氢钠-过硫酸钾体系以及500ml去离子水再次进行接枝聚合反应，然后在n2保护、搅拌的同时升温至反应温度60℃，恒温搅拌5小时，生成核/壳结构的硫酸钙晶须/弹性体复合乳液，而后冷却至室温，加入cacl2破乳，真空抽滤后，在100℃下干燥10小时，研磨得到白色粉末，得硫酸钙晶须/弹性体的核壳结构粒子，即用于增强增韧塑料的改性石膏基晶须。
本实施例中所得用于增强增韧塑料的改性石膏基晶须与pvc硬质塑料加入双螺杆挤出机进行挤出造粒，即得聚甲基丙烯酸丁酯弹性体包覆石膏晶须的增韧增强改性pvc材料。具体地，所述挤出造粒时，螺杆转速为220转/分钟，温度为200℃。
实施例3
一种用于增强增韧塑料的改性石膏基晶须，以硫酸钙晶须为内核、聚甲基丙烯酸丁酯弹性体为外包覆层的核壳结构，能够用于pvc的功能化改性。
本实施例所采用的α-半水硫酸钙晶须，直径在3-6μm，长径比为1-9，制备方法如下：分别配制好浓度为20wt％的nacl溶液、浓度为20wt％的cacl2溶液，将两者按体积比1：1混合后倒入反应器中；然后往反应器中加入磷石膏和晶型调控剂，设定反应温度为95℃，水浴加热，恒温反应4小时后，趁热抽滤，将滤饼放在真空干燥箱干燥，干燥得到α-半水硫酸钙晶须。其中，磷石膏与热稳定剂溶液的固液质量比为1:8；晶型调控剂的加入量为磷石 膏质量的0.10％。
上述改性石膏基晶须增强增韧塑料的制备方法，包括如下步骤：
(1)选取硫酸钙晶须，直径在3-6μm范围内，长径比在1-9范围内；按质量百分比计，称取7g甲基丙烯酸丁酯、3g硫酸钙晶须、3.4g异丁醇、4g十二烷基苯磺酸钠、1g亚硫酸氢钠-过硫酸钾氧化还原体系(氧化剂与还原剂摩尔比为1.1：1)，分散剂、乳化剂、引发剂和弹性前驱体分为两批次；
(2)配制质量分数5％的kh-560丙酮溶液，将硫酸钙晶须加入其中混合后出料，得到改性后的硫酸钙晶须溶液；
(3)将弹性前驱体甲基丙烯酸丁酯(bma)3.5g和改性后的α-半水硫酸钙晶须3g混合于500ml去离子水中，并加入异丁醇1.7g、十二烷基苯磺酸钠(sdbs)2g、亚硫酸氢钠-过硫酸钾体系0.5g后经磁力搅拌机搅拌10min充分分散，然后在n2保护、搅拌的同时升温至反应温度80℃，进行接枝聚合反应4小时后停止反应，降温出料，cacl2溶液破乳，真空抽滤并在100℃下干燥12h，得到得到硫酸钙晶须-聚甲基丙烯酸丁酯弹性前驱体(2.5g的复合中间乳液种子；
(4)称取所得硫酸钙晶须-聚甲基丙烯酸丁酯弹性前驱体的复合中间乳液种子中加入甲基丙烯酸丁酯(bma)3.5g、十二烷基苯磺酸钠(sdbs)2g、亚硫酸氢钠-过硫酸钾体系以及500ml去离子水再次进行接枝聚合反应，然后在n2保护、搅拌的同时升温至反应温度70℃，恒温搅拌4小时，生成核/壳结构的硫酸钙晶须/弹性体复合乳液，而后冷却至室温，加入cacl2破乳，真空抽滤后，在100℃下干燥10小时，研磨得到白色粉末，得硫酸钙晶须/弹性体的核壳结构粒子，即用于增强增韧塑料的改性石膏基晶须。
本实施例中所得用于增强增韧塑料的改性石膏基晶须与pvc硬质塑料加入双螺杆挤出机进行挤出造粒，即得聚甲基丙烯酸丁酯弹性体包覆石膏晶须的增韧增强改性pvc材料。具体地，所述挤出造粒时，螺杆转速为190转/分钟，温度为200℃。
实施例4
一种用于增强增韧塑料的改性石膏基晶须，以硫酸钙晶须为内核、聚甲基丙烯酸丁酯弹性体为外包覆层的核壳结构，能够用于pvc的功能化改性。
本实施例所采用的α-半水硫酸钙晶须，直径在5-10μm，长径比为1-6，制备方法如下：分别配制好浓度为20wt％的nacl溶液、浓度为20wt％的cacl2溶液，将两者按体积比3：1混合后倒入反应器中；然后往反应器中加入磷石膏和晶型调控剂，设定反应温度为85℃，水浴加热，恒温反应4小时后，趁热抽滤，将滤饼放在真空干燥箱干燥，干燥得到α-半水硫 酸钙晶须。其中，磷石膏与热稳定剂溶液的固液质量比为1:8；晶型调控剂的加入量为磷石膏质量的0.05％。
上述改性石膏基晶须增强增韧塑料的制备方法，包括如下步骤：
(1)选取硫酸钙晶须，直径在3-6μm范围内，长径比在1-9范围内；按质量百分比计，称取7g甲基丙烯酸丁酯、3g硫酸钙晶须、3.4g异丁醇、4g十二烷基苯磺酸钠、1g亚硫酸氢钠-过硫酸钾氧化还原体系(氧化剂与还原剂摩尔比为1.1：1)，分散剂、乳化剂、引发剂和弹性前驱体分为两批次；
(2)配制质量分数4％的kh-560丙酮溶液，将硫酸钙晶须加入其中混合后出料，得到改性后的硫酸钙晶须溶液；
(3)将弹性前驱体甲基丙烯酸丁酯(bma)3.5g和改性后的α-半水硫酸钙晶须3g混合于500ml去离子水中，并加入异丁醇1.7g、十二烷基苯磺酸钠(sdbs)2g、亚硫酸氢钠-过硫酸钾体系0.5g后经磁力搅拌机搅拌10min充分分散，然后在n2保护、搅拌的同时升温至反应温度70℃，进行接枝聚合反应6小时后停止反应，降温出料，cacl2溶液破乳，真空抽滤并在100℃下干燥12h，得到硫酸钙晶须-聚甲基丙烯酸丁酯弹性前驱体.5g的复合中间乳液种子；
(4)称取所得硫酸钙晶须-聚甲基丙烯酸丁酯弹性前驱体的复合中间乳液种子中加入甲基丙烯酸丁酯(bma)3.5g、十二烷基苯磺酸钠(sdbs)2g、亚硫酸氢钠-过硫酸钾体系以及500ml去离子水再次进行接枝聚合反应，然后在n2保护、搅拌的同时升温至反应温度60℃，恒温搅拌6小时，生成核/壳结构的硫酸钙晶须/弹性体复合乳液，而后冷却至室温，加入cacl2破乳，真空抽滤后，在100℃下干燥10小时，研磨得到白色粉末，得硫酸钙晶须/弹性体的核壳结构粒子，即用于增强增韧塑料的改性石膏基晶须。
本实施例中所得用于增强增韧塑料的改性石膏基晶须与pvc硬质塑料加入双螺杆挤出机进行挤出造粒，即得聚甲基丙烯酸丁酯弹性体包覆石膏晶须的增韧增强改性pvc材料。具体地，所述挤出造粒时，螺杆转速为190转/分钟，温度为180℃。
实施例5
一种用于增强增韧塑料的改性石膏基晶须，以硫酸钙晶须为内核、聚甲基丙烯酸丁酯弹性体为外包覆层的核壳结构，能够用于pvc的功能化改性。
本实施例所采用的α-半水硫酸钙晶须，直径在4-8μm，长径比为2-8，制备方法如下：分别配制好浓度为25wt％的nacl溶液、浓度为25wt％的cacl2溶液，将两者按体积比2：1混合后倒入反应器中；然后往反应器中加入磷石膏和晶型调控剂，设定反应温度为95℃， 水浴加热，恒温反应5小时后，趁热抽滤，将滤饼放在真空干燥箱干燥，干燥得到α-半水硫酸钙晶须。其中，磷石膏与热稳定剂溶液的固液质量比为1:8；晶型调控剂的加入量为磷石膏质量的0.05％。
上述改性石膏基晶须增强增韧塑料的制备方法，包括如下步骤：
(1)选取硫酸钙晶须，直径在4-8μm范围内，长径比在2-8范围内；按质量百分比计，称取7g甲基丙烯酸丁酯、3g硫酸钙晶须、3.4g异丁醇、4g十二烷基苯磺酸钠、1g亚硫酸氢钠-过硫酸钾氧化还原体系(氧化剂与还原剂摩尔比为1.2：1)，分散剂、乳化剂、引发剂和弹性前驱体分为两批次；
(2)配制质量分数4％的kh-560丙酮溶液，将硫酸钙晶须加入其中混合后出料，得到改性后的硫酸钙晶须溶液；
(3)将弹性前驱体甲基丙烯酸丁酯(bma)3.5g和改性后的α-半水硫酸钙晶须3g混合于500ml去离子水中，并加入异丁醇1.7g、十二烷基苯磺酸钠(sdbs)2g、亚硫酸氢钠-过硫酸钾体系0.5g后经磁力搅拌机搅拌10min充分分散，然后在n2保护、搅拌的同时升温至反应温度80℃，进行接枝聚合反应4小时后停止反应，降温出料，cacl2溶液破乳，真空抽滤并在100℃下干燥12h，得到硫酸钙晶须-聚甲基丙烯酸丁酯弹性前驱体2.5g的复合中间乳液种子；
(4)称取所得硫酸钙晶须-聚甲基丙烯酸丁酯弹性前驱体的复合中间乳液种子中加入甲基丙烯酸丁酯(bma)3.5g、十二烷基苯磺酸钠(sdbs)2g、亚硫酸氢钠-过硫酸钾体系以及500ml去离子水再次进行接枝聚合反应，然后在n2保护、搅拌的同时升温至反应温度70℃，恒温搅拌6小时，生成核/壳结构的硫酸钙晶须/弹性体复合乳液，而后冷却至室温，加入cacl2破乳，真空抽滤后，在100℃下干燥10小时，研磨得到白色粉末，得硫酸钙晶须/弹性体的核壳结构粒子，即用于增强增韧塑料的改性石膏基晶须。
本实施例中所得用于增强增韧塑料的改性石膏基晶须与pvc硬质塑料加入双螺杆挤出机进行挤出造粒，即得聚甲基丙烯酸丁酯弹性体包覆石膏晶须的增韧增强改性pvc材料。具体地，所述挤出造粒时，螺杆转速为180转/分钟，温度为200℃。
实施例6
一种用于增强增韧塑料的改性石膏基晶须，以硫酸钙晶须为内核、聚甲基丙烯酸丁酯弹性体为外包覆层的核壳结构，能够用于pvc的功能化改性。
本实施例所采用的α-半水硫酸钙晶须，直径在3-6μm，长径比为1-9，制备方法如下：分别配制好浓度为30wt％的nacl溶液、浓度为30wt％的cacl2溶液，将两者按体积比1：1 混合后倒入反应器中；然后往反应器中加入磷石膏和晶型调控剂，设定反应温度为85℃，水浴加热，恒温反应4小时后，趁热抽滤，将滤饼放在真空干燥箱干燥，干燥得到α-半水硫酸钙晶须。其中，磷石膏与热稳定剂溶液的固液质量比为1:4；晶型调控剂的加入量为磷石膏质量的0.05％。
上述改性石膏基晶须增强增韧塑料的制备方法，包括如下步骤：
(1)选取硫酸钙晶须，直径在3-6μm范围内，长径比在1-9范围内；按质量百分比计，称取7g甲基丙烯酸丁酯、3g硫酸钙晶须、3.4g异丁醇、4g十二烷基苯磺酸钠、1g亚硫酸氢钠-过硫酸钾氧化还原体系(氧化剂与还原剂摩尔比为1.1：1)，分散剂、乳化剂、引发剂和弹性前驱体分为两批次；
(2)配制质量分数4％的kh-560丙酮溶液，将硫酸钙晶须加入其中混合后出料，得到改性后的硫酸钙晶须溶液；
(3)将弹性前驱体甲基丙烯酸丁酯(bma)3.5g和改性后的α-半水硫酸钙晶须3g混合于500ml去离子水中，并加入异丁醇1.7g、十二烷基苯磺酸钠(sdbs)2g、亚硫酸氢钠-过硫酸钾体系0.5g后经磁力搅拌机搅拌10min充分分散，然后在n2保护、搅拌的同时升温至反应温度70℃，进行接枝聚合反应6小时后停止反应，降温出料，cacl2溶液破乳，真空抽滤并在100℃下干燥12h，得到硫酸钙晶须-聚甲基丙烯酸丁酯弹性前驱体2.5g的复合中间乳液种子；
(4)称取所得硫酸钙晶须-聚甲基丙烯酸丁酯弹性前驱体的复合中间乳液种子中加入甲基丙烯酸丁酯(bma)3.5g、十二烷基苯磺酸钠(sdbs)2g、亚硫酸氢钠-过硫酸钾体系以及500ml去离子水再次进行接枝聚合反应，然后在n2保护、搅拌的同时升温至反应温度50℃，恒温搅拌6小时，生成核/壳结构的硫酸钙晶须/弹性体复合乳液，而后冷却至室温，加入cacl2破乳，真空抽滤后，在100℃下干燥10小时，研磨得到白色粉末，得硫酸钙晶须/弹性体的核壳结构粒子，即用于增强增韧塑料的改性石膏基晶须。
本实施例中所得用于增强增韧塑料的改性石膏基晶须与pvc硬质塑料加入双螺杆挤出机进行挤出造粒，即得聚甲基丙烯酸丁酯弹性体包覆石膏晶须的增韧增强改性pvc材料。具体地，所述挤出造粒时，螺杆转速为200转/分钟，温度为220℃。
同样，实施例2-6制备出的增强增韧pvc塑料的改性石膏基晶须在23℃抗冲强度比改性前提升≥30％，而增韧增强改性成本降低约40％，另外改性硬质塑料制品半球反射、发射率≥80％，隔热温差≥10℃。
本发明是在pvc聚合物中加入理想尺寸的硫酸钙晶须，晶须表面经憎水改性和弹性前 驱体聚合包覆，形成的弹性体包覆无机刚性粒子结构，对pvc塑料的力学和隔热性能进行功能化改性，具有优良的增强增韧效果。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干改进和变换，这些都属于本发明的保护范围。