本发明涉及树脂制备工艺的技术领域，尤其涉及一种耐紫外线聚氯乙烯树脂及其制备方法。
背景技术：
聚氯乙烯树脂主要成份为聚氯乙烯，另外加入其他成分来增强其耐热性，韧性，延展性等。它是当今世界上深受喜爱、颇为流行并且也被广泛应用的一种合成材料。它的全球使用量在各种合成材料中高居第二。
中国专利申请文献“一种聚氯乙烯树脂及其制备方法和应用(申请公布号：CN101143954A)”公开了一种聚氯乙烯树脂，所说的聚氯乙烯树脂，按重量份数计，由包括100份数聚氯乙烯树脂、0.5-1.5份超细无机粉体、0.5-5份稳定剂、1-4份加工改性剂、0.1-2份润滑剂、0-20份冲击改性剂和0-4份增塑剂为原料，经170-190℃熔融共混后制得。制备得到的聚氯乙烯树脂经过有机化改性的超细的负载银离子的二氧化钛或二氧化硅粉体能均匀分散在聚氯乙烯树脂中，使所得聚氯乙烯树脂改性树脂不仅力学性能有很大提高，且兼备抗菌性能，但是其耐紫外线性能无法满足实际使用时的需求。
技术实现要素：
为解决背景技术中存在的技术问题，本发明提出一种耐紫外线聚氯乙烯树脂及其制备方法，以解决在中国专利申请文献“一种聚氯乙烯树脂及其制备方法和应用(申请公布号：CN101143954A)”公开的聚氯乙烯树脂耐紫外线性能不足的问题。
本发明提出的一种耐紫外线聚氯乙烯树脂，包括以下原料：聚氯乙烯树脂、聚丙烯酸酯乳液、高密度聚乙烯、古马隆树脂、环氧丙烯酸酯、顺丁烯二酸酐、过氧化苯甲酰、邻苯二甲酸酐、十二烷基苯磺酸钠、癸二酸二丁酯、正硅酸乙酯、硼酸锌、硫酸铝、二乙基次膦酸铝、蒙托土、纳米硫酸钡、双水杨酸双酚A酯、多磷酸酯、氯化石蜡、聚乙烯吡咯烷酮、纳米硼酸锌、纳米微晶纤维素、氟硅油、硅烷偶联剂KH-560、耐紫外线改性助剂；
所述纳米硼酸锌、纳米微晶纤维素、氟硅油、硅烷偶联剂KH-560和耐紫外线改性助剂的重量比为(6-8)：(4-6)：(8-16)：(3-5)：(15-25)。
进一步的，所述纳米硼酸锌、纳米微晶纤维素、氟硅油、硅烷偶联剂KH-560和耐紫外线改性助剂的重量比为7：5：12：4：20。
进一步的，以重量份为单位，包括以下原料：聚氯乙烯树脂40-50份、聚丙烯酸酯乳液30-50份、高密度聚乙烯4-8份、古马隆树脂6-9份、环氧丙烯酸酯4-8份、顺丁烯二酸酐3-6份、过氧化苯甲酰2-6份、邻苯二甲酸酐1-5份、十二烷基苯磺酸钠4-8份、癸二酸二丁酯3-6份、正硅酸乙酯2-5份、硼酸锌3-6份、硫酸铝4-8份、二乙基次膦酸铝3-9份、蒙托土2-5份、纳米硫酸钡1-5份、双水杨酸双酚A酯3-6份、多磷酸酯2-5份、氯化石蜡1-5份、聚乙烯吡咯烷酮4-8份、纳米硼酸锌6-8份、纳米微晶纤维素4-6份、氟硅油8-16份、硅烷偶联剂KH-560 3-5份、耐紫外线改性助剂15-25份。
进一步的，所述耐紫外线改性助剂的原料按重量份包括：硅藻土8-16份、凹凸棒石黏土4-8份、氰尿酸3-9份、水10-20份、三聚氰胺4-8份、超细碳酸钙3-6份、纳米二氧化钛4-8份、硅烷偶联剂KH-550 3-9份。
进一步的，所述耐紫外线改性助剂按如下工艺进行制备：将硅藻土、凹凸棒石黏土、氰尿酸和水混合均匀，然后升温至90-110℃，保温3-5h，然后加入三聚氰胺混合均匀，接着降温至40-60℃，过滤后洗涤，然后于100-110℃干燥4-6h，冷却至室温得到物料a；将物料a、超细碳酸钙、纳米二氧化钛和硅烷偶联剂KH-560混合均匀，升温至80-120℃，保温10-30min，接着调节pH至中性，然后接着过滤，洗涤，烘干，冷却至室温得到耐紫外线改性助剂。
本发明还提供一种耐紫外线聚氯乙烯树脂的制备方法，包括如下步骤：
S1、按重量份将聚氯乙烯树脂、聚丙烯酸酯乳液、高密度聚乙烯、古马隆树脂、环氧丙烯酸酯、顺丁烯二酸酐、过氧化苯甲酰、邻苯二甲酸酐、十二烷基苯磺酸钠、癸二酸二丁酯和正硅酸乙酯混合均匀，升温至110-120℃，保温30-50min，接着加入硼酸锌、硫酸铝、二乙基次膦酸铝、蒙托土和纳米硫酸钡混合均匀，继续升温至130-140℃，保温15-25min，接着于650-850r/min转速搅拌10-20min，冷却至室温得到基料；
S2、将纳米硼酸锌、纳米微晶纤维素、氟硅油、硅烷偶联剂KH-560和耐紫外线改性助剂混合均匀，升温至80-90℃，保温10-30min，接着于1050-1350r/min转速搅拌15-35min，冷却至室温得到改性料；
S3、将基料升温至70-80℃，保温50-60min，接着加入改性料、双水杨酸双酚A酯、多磷酸酯、氯化石蜡和聚乙烯吡咯烷酮混合均匀，于850-1050r/min转速搅拌1-3h，冷却至室温得到耐紫外线聚氯乙烯树脂。
本发明具有以下有益效果：(1)由实施例1-3和对比例6的数据可见，施用实施例1-3耐紫外线聚氯乙烯树脂的耐紫外线性能显著提高；同时由实施例1-3的数据可见，实施例1为最优实施例。
(2)由实施例1和对比例1-5的数据可见，纳米硼酸锌、纳米微晶纤维素、氟硅油、硅烷偶联剂KH-560和耐紫外线改性助剂同时添加在制备耐紫外线聚氯乙烯树脂中起到了协同作用，显著提高了耐紫外线聚氯乙烯树脂的耐紫外线性能，这可能是：纳米硼酸锌、纳米微晶纤维素、氟硅油、硅烷偶联剂KH-560和耐紫外线改性助剂作为改性体系运用到聚氯乙烯树脂的制备中，利用了硅烷偶联剂KH-560的接枝改性作用，实现了纳米硼酸锌、纳米微晶纤维素和耐紫外线改性助剂表面的羟基与聚氯乙烯树脂的基料实现接枝，并利用了氟硅油的耐紫外线性能，赋予了聚氯乙烯树脂优异的耐紫外线性能，同时利用了耐紫外线改性助剂的耐紫外线增强作用，其中耐紫外线改性助剂通过将硅藻土、凹凸棒石黏土、氰尿酸和水混合均匀，然后升温，保温，然后加入三聚氰胺混合均匀，接着降温，过滤后洗涤，然后干燥，冷却至室温得到物料a；将物料a、超细碳酸钙、纳米二氧化钛和硅烷偶联剂KH-560混合均匀，升温，保温，接着调节pH至中性，然后接着过滤，洗涤，烘干，冷却至室温得到耐紫外线改性助剂，运用到本发明聚氯乙烯树脂的制备中，在硅烷偶联剂KH-560的作用下，实现了与聚氯乙烯树脂的主料进行接枝结合，有效提高了聚氯乙烯树脂的耐紫外线性能。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做出详细说明，应当了解，实施例只用于说明本发明，而不是用于对本发明进行限定，任何在本发明基础上所做的修改、等同替换等均在本发明的保护范围内。
在实施例中，所述耐紫外线聚氯乙烯树脂，以重量份为单位，包括以下原料：聚氯乙烯树脂40-50份、聚丙烯酸酯乳液30-50份、高密度聚乙烯4-8份、古马隆树脂6-9份、环氧丙烯酸酯4-8份、顺丁烯二酸酐3-6份、过氧化苯甲酰2-6份、邻苯二甲酸酐1-5份、十二烷基苯磺酸钠4-8份、癸二酸二丁酯3-6份、正硅酸乙酯2-5份、硼酸锌3-6份、硫酸铝4-8份、二乙基次膦酸铝3-9份、蒙托土2-5份、纳米硫酸钡1-5份、双水杨酸双酚A酯3-6份、多磷酸酯2-5份、氯化石蜡1-5份、聚乙烯吡咯烷酮4-8份、纳米硼酸锌6-8份、纳米微晶纤维素4-6份、氟硅油8-16份、硅烷偶联剂KH-560 3-5份、耐紫外线改性助剂15-25份。
所述耐紫外线改性助剂按如下工艺进行制备：按重量份将8-16份硅藻土、4-8份凹凸棒石黏土、3-9份氰尿酸和10-20份水混合均匀，然后升温至90-110℃，保温3-5h，然后加入4-8份三聚氰胺混合均匀，接着降温至40-60℃，过滤后洗涤，然后于100-110℃干燥4-6h，冷却至室温得到物料a；将物料a、3-6份超细碳酸钙、4-8份纳米二氧化钛和3-9份硅烷偶联剂KH-560混合均匀，升温至80-120℃，保温10-30min，接着调节pH至中性，然后接着过滤，洗涤，烘干，冷却至室温得到耐紫外线改性助剂。
所述耐紫外线聚氯乙烯树脂的制备方法，包括以下步骤：
S1、按重量份将聚氯乙烯树脂、聚丙烯酸酯乳液、高密度聚乙烯、古马隆树脂、环氧丙烯酸酯、顺丁烯二酸酐、过氧化苯甲酰、邻苯二甲酸酐、十二烷基苯磺酸钠、癸二酸二丁酯和正硅酸乙酯混合均匀，升温至110-120℃，保温30-50min，接着加入硼酸锌、硫酸铝、二乙基次膦酸铝、蒙托土和纳米硫酸钡混合均匀，继续升温至130-140℃，保温15-25min，接着于650-850r/min转速搅拌10-20min，冷却至室温得到基料；
S2、将纳米硼酸锌、纳米微晶纤维素、氟硅油、硅烷偶联剂KH-560和耐紫外线改性助剂混合均匀，升温至80-90℃，保温10-30min，接着于1050-1350r/min转速搅拌15-35min，冷却至室温得到改性料；
S3、将基料升温至70-80℃，保温50-60min，接着加入改性料、双水杨酸双酚A酯、多磷酸酯、氯化石蜡和聚乙烯吡咯烷酮混合均匀，于850-1050r/min转速搅拌1-3h，冷却至室温得到耐紫外线聚氯乙烯树脂。
下面通过更具体实施例对本发明进行说明。
实施例1
一种耐紫外线聚氯乙烯树脂，以重量份为单位，包括以下原料：聚氯乙烯树脂45份、聚丙烯酸酯乳液40份、高密度聚乙烯6份、古马隆树脂7.5份、环氧丙烯酸酯6份、顺丁烯二酸酐4.5份、过氧化苯甲酰4份、邻苯二甲酸酐3份、十二烷基苯磺酸钠6份、癸二酸二丁酯4.5份、正硅酸乙酯3.5份、硼酸锌4.5份、硫酸铝6份、二乙基次膦酸铝6份、蒙托土3.5份、纳米硫酸钡3份、双水杨酸双酚A酯4.5份、多磷酸酯3.5份、氯化石蜡3份、聚乙烯吡咯烷酮6份、纳米硼酸锌7份、纳米微晶纤维素5份、氟硅油12份、硅烷偶联剂KH-560 4份、耐紫外线改性助剂20份。
所述耐紫外线改性助剂按如下工艺进行制备：按重量份将12份硅藻土、6份凹凸棒石黏土、6份氰尿酸和15份水混合均匀，然后升温至100℃，保温4h，然后加入6份三聚氰胺混合均匀，接着降温至50℃，过滤后洗涤，然后于105℃干燥5h，冷却至室温得到物料a；将物料a、4.5份超细碳酸钙、6份纳米二氧化钛和6份硅烷偶联剂KH-560混合均匀，升温至100℃，保温20min，接着调节pH至中性，然后接着过滤，洗涤，烘干，冷却至室温得到耐紫外线改性助剂。
所述耐紫外线聚氯乙烯树脂的制备方法，包括以下步骤：
S1、按重量份将聚氯乙烯树脂、聚丙烯酸酯乳液、高密度聚乙烯、古马隆树脂、环氧丙烯酸酯、顺丁烯二酸酐、过氧化苯甲酰、邻苯二甲酸酐、十二烷基苯磺酸钠、癸二酸二丁酯和正硅酸乙酯混合均匀，升温至115℃，保温40min，接着加入硼酸锌、硫酸铝、二乙基次膦酸铝、蒙托土和纳米硫酸钡混合均匀，继续升温至135℃，保温20min，接着于750r/min转速搅拌15min，冷却至室温得到基料；
S2、将纳米硼酸锌、纳米微晶纤维素、氟硅油、硅烷偶联剂KH-560和耐紫外线改性助剂混合均匀，升温至85℃，保温20min，接着于1200r/min转速搅拌25min，冷却至室温得到改性料；
S3、将基料升温至75℃，保温55min，接着加入改性料、双水杨酸双酚A酯、多磷酸酯、氯化石蜡和聚乙烯吡咯烷酮混合均匀，于950r/min转速搅拌2h，冷却至室温得到耐紫外线聚氯乙烯树脂。
实施例2
一种耐紫外线聚氯乙烯树脂，以重量份为单位，包括以下原料：聚氯乙烯树脂40份、聚丙烯酸酯乳液50份、高密度聚乙烯4份、古马隆树脂9份、环氧丙烯酸酯4份、顺丁烯二酸酐6份、过氧化苯甲酰2份、邻苯二甲酸酐5份、十二烷基苯磺酸钠4份、癸二酸二丁酯6份、正硅酸乙酯2份、硼酸锌6份、硫酸铝4份、二乙基次膦酸铝9份、蒙托土2份、纳米硫酸钡5份、双水杨酸双酚A酯3份、多磷酸酯5份、氯化石蜡1份、聚乙烯吡咯烷酮8份、纳米硼酸锌6份、纳米微晶纤维素6份、氟硅油8份、硅烷偶联剂KH-560 5份、耐紫外线改性助剂15份。
所述耐紫外线改性助剂按如下工艺进行制备：按重量份将8份硅藻土、8份凹凸棒石黏土、3份氰尿酸和20份水混合均匀，然后升温至90℃，保温5h，然后加入4份三聚氰胺混合均匀，接着降温至60℃，过滤后洗涤，然后于100℃干燥6h，冷却至室温得到物料a；将物料a、3份超细碳酸钙、8份纳米二氧化钛和3份硅烷偶联剂KH-560混合均匀，升温至120℃，保温10min，接着调节pH至中性，然后接着过滤，洗涤，烘干，冷却至室温得到耐紫外线改性助剂。
所述耐紫外线聚氯乙烯树脂的制备方法，包括以下步骤：
S1、按重量份将聚氯乙烯树脂、聚丙烯酸酯乳液、高密度聚乙烯、古马隆树脂、环氧丙烯酸酯、顺丁烯二酸酐、过氧化苯甲酰、邻苯二甲酸酐、十二烷基苯磺酸钠、癸二酸二丁酯和正硅酸乙酯混合均匀，升温至110℃，保温50min，接着加入硼酸锌、硫酸铝、二乙基次膦酸铝、蒙托土和纳米硫酸钡混合均匀，继续升温至130℃，保温25min，接着于650r/min转速搅拌20min，冷却至室温得到基料；
S2、将纳米硼酸锌、纳米微晶纤维素、氟硅油、硅烷偶联剂KH-560和耐紫外线改性助剂混合均匀，升温至80℃，保温30min，接着于1050r/min转速搅拌35min，冷却至室温得到改性料；
S3、将基料升温至70℃，保温60min，接着加入改性料、双水杨酸双酚A酯、多磷酸酯、氯化石蜡和聚乙烯吡咯烷酮混合均匀，于850r/min转速搅拌3h，冷却至室温得到耐紫外线聚氯乙烯树脂。
实施例3
一种耐紫外线聚氯乙烯树脂，以重量份为单位，包括以下原料：聚氯乙烯树脂50份、聚丙烯酸酯乳液30份、高密度聚乙烯8份、古马隆树脂6份、环氧丙烯酸酯8份、顺丁烯二酸酐3份、过氧化苯甲酰6份、邻苯二甲酸酐1份、十二烷基苯磺酸钠8份、癸二酸二丁酯3份、正硅酸乙酯5份、硼酸锌3份、硫酸铝8份、二乙基次膦酸铝3份、蒙托土5份、纳米硫酸钡1份、双水杨酸双酚A酯6份、多磷酸酯2份、氯化石蜡5份、聚乙烯吡咯烷酮4份、纳米硼酸锌8份、纳米微晶纤维素4份、氟硅油16份、硅烷偶联剂KH-560 3份、耐紫外线改性助剂25份。
所述耐紫外线改性助剂按如下工艺进行制备：按重量份将16份硅藻土、4-8份凹凸棒石黏土、3份氰尿酸和20份水混合均匀，然后升温至90℃，保温5h，然后加入4份三聚氰胺混合均匀，接着降温至60℃，过滤后洗涤，然后于100℃干燥6h，冷却至室温得到物料a；将物料a、3份超细碳酸钙、8份纳米二氧化钛和3份硅烷偶联剂KH-560混合均匀，升温至120℃，保温10min，接着调节pH至中性，然后接着过滤，洗涤，烘干，冷却至室温得到耐紫外线改性助剂。
所述耐紫外线聚氯乙烯树脂的制备方法，包括以下步骤：
S1、按重量份将聚氯乙烯树脂、聚丙烯酸酯乳液、高密度聚乙烯、古马隆树脂、环氧丙烯酸酯、顺丁烯二酸酐、过氧化苯甲酰、邻苯二甲酸酐、十二烷基苯磺酸钠、癸二酸二丁酯和正硅酸乙酯混合均匀，升温至120℃，保温30min，接着加入硼酸锌、硫酸铝、二乙基次膦酸铝、蒙托土和纳米硫酸钡混合均匀，继续升温至140℃，保温15min，接着于850r/min转速搅拌10min，冷却至室温得到基料；
S2、将纳米硼酸锌、纳米微晶纤维素、氟硅油、硅烷偶联剂KH-560和耐紫外线改性助剂混合均匀，升温至90℃，保温10min，接着于1350r/min转速搅拌15min，冷却至室温得到改性料；
S3、将基料升温至80℃，保温50min，接着加入改性料、双水杨酸双酚A酯、多磷酸酯、氯化石蜡和聚乙烯吡咯烷酮混合均匀，于1050r/min转速搅拌1h，冷却至室温得到耐紫外线聚氯乙烯树脂。
对比例1
与实施例1的制备工艺基本相同，唯有不同的是制备耐紫外线聚氯乙烯树脂的原料中缺少纳米硼酸锌、纳米微晶纤维素、氟硅油、硅烷偶联剂KH-560和耐紫外线改性助剂。
对比例2
与实施例1的制备工艺基本相同，唯有不同的是制备耐紫外线聚氯乙烯树脂的原料中缺少纳米硼酸锌。
对比例3
与实施例1的制备工艺基本相同，唯有不同的是制备耐紫外线聚氯乙烯树脂的原料中缺少纳米微晶纤维素。
对比例4
与实施例1的制备工艺基本相同，唯有不同的是制备耐紫外线聚氯乙烯树脂的原料中缺少氟硅油。
对比例5
与实施例1的制备工艺基本相同，唯有不同的是制备耐紫外线聚氯乙烯树脂的原料中缺少硅烷偶联剂KH-560。
对比例6
与实施例1的制备工艺基本相同，唯有不同的是制备耐紫外线聚氯乙烯树脂的原料中缺少耐紫外线改性助剂。
对比例7
采用中国专利申请文献“一种聚氯乙烯树脂及其制备方法和应用(申请公布号：CN101143954A)”实施例的工艺制备聚氯乙烯树脂。
测量实施例1-3和对比例1-7的聚氯乙烯树脂进行各项指标检测，得到的检测结果如下表：
(1)由实施例1-3和对比例7的数据可见，施用实施例1-3耐紫外线聚氯乙烯树脂的耐紫外线性能显著提高；同时由实施例1-3的数据可见，实施例1为最优实施例。
(2)由实施例1和对比例1-6的数据可见，纳米硼酸锌、纳米微晶纤维素、氟硅油、硅烷偶联剂KH-560和耐紫外线改性助剂同时添加在制备耐紫外线聚氯乙烯树脂中起到了协同作用，显著提高了耐紫外线聚氯乙烯树脂的耐紫外线性能，这可能是：纳米硼酸锌、纳米微晶纤维素、氟硅油、硅烷偶联剂KH-560和耐紫外线改性助剂作为改性体系运用到聚氯乙烯树脂的制备中，利用了硅烷偶联剂KH-560的接枝改性作用，实现了纳米硼酸锌、纳米微晶纤维素和耐紫外线改性助剂表面的羟基与聚氯乙烯树脂的基料实现接枝，并利用了氟硅油的耐紫外线性能，赋予了聚氯乙烯树脂优异的耐紫外线性能，同时利用了耐紫外线改性助剂的耐紫外线增强作用，其中耐紫外线改性助剂通过将硅藻土、凹凸棒石黏土、氰尿酸和水混合均匀，然后升温，保温，然后加入三聚氰胺混合均匀，接着降温，过滤后洗涤，然后干燥，冷却至室温得到物料a；将物料a、超细碳酸钙、纳米二氧化钛和硅烷偶联剂KH-560混合均匀，升温，保温，接着调节pH至中性，然后接着过滤，洗涤，烘干，冷却至室温得到耐紫外线改性助剂，运用到本发明聚氯乙烯树脂的制备中，在硅烷偶联剂KH-560的作用下，实现了与聚氯乙烯树脂的主料进行接枝结合，有效提高了聚氯乙烯树脂的耐紫外线性能。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。