本发明涉及塑料齿轮生产改性领域，特别涉及一种塑料齿轮用聚氯乙烯塑料的制备方法。
背景技术：
随着使用时间的延长，塑料齿轮会出现机械力学性能的衰减，老化、磨损现象严重，从而影响其使用，由于齿轮的特殊的工作条件，就需要齿轮具备低摩擦系数和高耐磨性，延长齿轮的使用寿命。
聚氯乙烯是由氯乙烯单体均聚而成的链状高聚物，其分解温度低于其玻璃化转变温度，易发生脱氯化氢分解，使制品变色，影响聚氯乙烯的加工性能并导致产品力学性能下降。自20世纪初开始，人们对塑料的研究一直都没有停
止过。1930年聚氯乙烯树脂在法国实现了工业化生产。随着科学技术的发展，国外研究者相继提出了不少关于热塑性树脂发泡及成型的理论和方法，制出了各种性能优良的发泡剂、增塑剂、稳定剂等加工助剂，硬质交联pvc泡沫塑料的制备方法也越来越多，制备工艺也在不断完善。目前，工业化生产硬质交联pvc泡沫塑料的主要有日本的jfc公司、瑞士的gurit公司、瑞典的dia-b公司等。
纯的pvc固化后有较高的硬度，但其内部及表面会产生大量的裂纹，制品易碎。交联聚氯乙烯就是通过向pvc中添加交联剂，使交联剂穿插或接枝于链状pvc分子上形成网状立体结构，从而提高了pvc泡沫塑料的强度、刚度等力学性能和耐热性。
除直接聚合外，通过修饰手段将普通pvc改性成为具备轻质、较高强度和较优隔热性能的泡沫塑料，同样引起了广泛兴趣。这类方法成本较低、可控性好、自由度高，且成品性质可进行精细控制，因此受到广泛关注。
技术实现要素：
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种塑料齿轮用聚氯乙烯塑料的制备方法。
为了实现上述目的，本发明提供的一种塑料齿轮用聚氯乙烯塑料的制备方法，其典型制备流程如下：
a.溶解过程：取市售聚氯乙烯10~20g溶解于200ml溶剂中，同时加入1~1.5g表面活性剂，在室温下剧烈搅拌至聚氯乙烯完全溶解，继续搅拌10min备用。上述溶解过程中市售聚氯乙烯聚合度800~1500。溶剂为二氯乙烷或四氢呋喃中的一种，表面活性剂为十二烷基磺酸钠、聚乙烯吡咯烷酮或十八烷基三甲基氯化铵中的一种。其中加入表面活性剂的目的是为了插入聚氯乙烯分子链中，通过与氯的相互作用，促进分子链的分散。
b.发泡过程：依次加入硝酸盐、植酸或焦磷酸、双氰胺，搅拌溶解完全后，转移到聚四氟乙烯内衬的水热釜中，在30~40℃混合10~24h后，冷却至室温，将产物转移至1000ml的烧杯，置于鼓风干燥箱中12~24h，即得产品。上述的硝酸盐为硝酸镍、硝酸铁、硝酸钴、硝酸镁中的一种，质量为1~1.5g。植酸或焦磷酸质量为2~4g，双氰胺为3~4g。发泡过程中，烘箱温度为60~120℃。硝酸盐的作用是催化双氰胺、植酸或焦磷酸分解产生气体，从而实现发泡目的。
本发明提供的一种塑料齿轮用聚氯乙烯塑料的制备方法，通过添加剂的催化分解过程在聚氯乙烯中产生大量微孔，从而降低聚氯乙烯材料密度。该方法生产流程简单，产生的材料孔分布均匀，将其用于制备塑料齿轮，能够延长齿轮的使用寿命。
具体实施方式
实施例1
为了实现上述目的，本发明提供的一种塑料齿轮用聚氯乙烯塑料的制备方法，其典型制备流程如下：
a.溶解过程：取市售聚氯乙烯10~20g溶解于200ml溶剂中，同时加入1~1.5g表面活性剂，在室温下剧烈搅拌至聚氯乙烯完全溶解，继续搅拌10min备用。上述溶解过程中市售聚氯乙烯聚合度800~1500。溶剂为二氯乙烷或四氢呋喃中的一种，表面活性剂为十二烷基磺酸钠、聚乙烯吡咯烷酮或十八烷基三甲基氯化铵中的一种。
b.发泡过程：依次加入硝酸盐、植酸或焦磷酸、双氰胺，搅拌溶解完全后，转移到聚四氟乙烯内衬的水热釜中，在30~40℃混合10~24h后，冷却至室温，将产物转移至1000ml的烧杯，置于鼓风干燥箱中12~24h，即得产品。上述的硝酸盐为硝酸镍、硝酸铁、硝酸钴、硝酸镁中的一种，质量为1~1.5g。植酸或焦磷酸质量为2~4g，双氰胺为3~4g。发泡过程中，烘箱温度为60~120℃。
为了评估上述方法的可行性，按照下述流程制备了发泡聚氯乙烯材料：取市售聚氯乙烯10g（聚合度1000）溶解于200ml四氢呋喃中，同时加入1.2g十二烷基磺酸钠，溶解备用。依次加入硝酸镍1g、植酸2.5g、双氰胺3.5g，在水热釜中混合12h后，冷却至室温，将产物转移至1000ml的烧杯，置于80℃鼓风干燥箱中24h，即得产品。通过该流程制备得到的聚氯乙烯密度为0.097g/cm3。
实施例2
取市售聚氯乙烯20g（聚合度1000）溶解于200ml四氢呋喃中，同时加入1.2g十二烷基磺酸钠，溶解备用。依次加入硝酸镍1g、植酸2.5g、双氰胺3.5g，在水热釜中混合12h后，冷却至室温，将产物转移至1000ml的烧杯，置于80℃鼓风干燥箱中24h，即得产品。通过该流程制备得到的聚氯乙烯密度为0.163g/cm3。
实施例3
取市售聚氯乙烯10g（聚合度1000）溶解于200ml二氯乙烷中，同时加入1.2g十二烷基磺酸钠，溶解备用。依次加入硝酸镍1g、植酸2.5g、双氰胺3.5g，在水热釜中混合12h后，冷却至室温，将产物转移至1000ml的烧杯，置于80℃鼓风干燥箱中24h，即得产品。通过该流程制备得到的聚氯乙烯密度为0.118g/cm3。
实施例4
取市售聚氯乙烯10g（聚合度1000）溶解于200ml四氢呋喃中，同时加入1.2g十二烷基磺酸钠，溶解备用。依次加入硝酸镍1g、焦磷酸3g、双氰胺3.5g，在水热釜中混合12h后，冷却至室温，将产物转移至1000ml的烧杯，置于80℃鼓风干燥箱中24h，即得产品。通过该流程制备得到的聚氯乙烯密度为0.177g/cm3。
实施例5
取市售聚氯乙烯10g（聚合度1000）溶解于200ml四氢呋喃中，同时加入1.2g十二烷基磺酸钠，溶解备用。依次加入硝酸镍1g、植酸2.5g、双氰胺3.5g，在水热釜中混合12h后，冷却至室温，将产物转移至1000ml的烧杯，置于100℃鼓风干燥箱中24h，即得产品。通过该流程制备得到的聚氯乙烯密度为0.126g/cm3。
实施例6
取市售聚氯乙烯10g（聚合度1000）溶解于200ml四氢呋喃中，同时加入1.2g十二烷基磺酸钠，溶解备用。依次加入硝酸镁1g、植酸2.5g、双氰胺3.5g，在水热釜中混合12h后，冷却至室温，将产物转移至1000ml的烧杯，置于80℃鼓风干燥箱中24h，即得产品。通过该流程制备得到的聚氯乙烯密度为0.083g/cm3。
实施例7
取市售聚氯乙烯10g（聚合度1000）溶解于200ml四氢呋喃中，同时加入1.5g十八烷基三甲基氯化铵，溶解备用。依次加入硝酸镁1g、植酸2.5g、双氰胺3.5g，在水热釜中混合12h后，冷却至室温，将产物转移至1000ml的烧杯，置于80℃鼓风干燥箱中24h，即得产品。通过该流程制备得到的聚氯乙烯密度为0.096g/cm3。