专利名称:建筑用纳米晶pvc材料及其制备方法
技术领域：
本发明属PVC材料领域，通过对PVC的改性提供一种建筑用纳米晶PVC材料。
背景技术：
PVC具有耐腐蚀、自熄、阻燃、价廉和可回收等优异性能，被广泛用作为建筑塑料管材和门窗异型材。然而，PVC的玻璃化温度只有80℃左右，作为塑料只能在80℃以下使用。普通PVC的结晶度低，取代基氯原子体积较小、极性不强。因此，PVC制品强度不高、易蠕变，不能作结构材料和供热材料使用。例如，PVC塑料门窗需要钢衬支撑，PVC管材也不能作为热水管使用[1-3]。
提高塑料的强度、刚度、韧性、耐热性和制品的尺寸稳定性一般有五种途径，即结晶、交联、共混、填充和复合。由于成型加工问题，通过共混、填充和复合三种途径很难实现PVC的工程化和结构化[4-7]。而交联是以失去可回收性和韧性为代价的，也达不到工程塑料的韧性要求。
普通PVC的结晶度低，一般在5％以下，如果把PVC的结晶度提高到30％以上，一方面可以把PVC塑料的使用温度提高，另一方面可以大大提高PVC材料的强度、刚度和尺寸稳定性，使PVC作为耐热的结构材料使用[1，5，8]；但PVC晶体的熔点在200℃以上，PVC结晶度提高后，PVC加工温度也随之提高到200℃以上，由于PVC在200℃以上会大量分解出HCl而不能加工，使得结晶PVC失去了使用价值。PVC结构化、工程化的关键是解决PVC结晶和可加工性的矛盾。目前尚未见到解决PVC结晶和可加工性的矛盾的有关报道。
参考文献1.赵永仙，谢雁，刘忠杰.高聚合度聚氯乙烯的共混改性及加工应用.聚氯乙烯.2001，129～322.E Crawford，J Lesser.Mechanics of rubber particle cavitation in toughened PVC.Polymer.2000，415865-5860.
3.S Mishra，G B Perumal，J.B.Naik.Studies on mechanical properties of polyvinylchloride composites.Polym Plast Technol Eng.1997，36489-5004.C M Chan，S H Zhu，S C Wong et al.Mechanical Properties of PVC/SBR BlendsCompatibilized by Acrylonitrile-Butadiene Rubber and Covulcanization.PolymEng Sci.1999，391998-20065.M.Gilbert.The Importance of Crystallinity in PVC.Progress in Rubber and PlasticsTechnology.1993，9(2)143～1586.Y Nakamura，S Okabe，N Yoshimoto et al.Effect of particle shape on themechanical properties of particle-filled PVC.Polym Polym Compos.1998.6407-4147.M Gilbert，K E Ansari.Structure-Property Relationships in PVC compressionMolding.J Appl Polym Sci.1982，272553-25618.E Ruckenstein，Y Yuant.Nanocomposites of rigid polyamide dispersed inflexiblevinyl polymer.Polymer 1997，383855-3860三、
发明内容
本发明主要解决现有PVC材料结晶度低所造成的强度、韧性、刚度低，尺寸不稳定，耐热性差的问题，寻求一种结晶度高、可加工成型的建筑用纳米晶PVC材料。
本发明的PVC材料具有15～35％的结晶度，微粉晶粒小于100nm，熔点低于150℃，其抗拉强度在60～120MPa，抗冲击强度在60～100kJ/m2，维卡耐热点高于100℃。
实现本发明的技术方案为1.PVC粉的结晶用环己酮溶剂将等规PVC溶解，用该溶液对普通PVC粉进行喷液干燥，在100～120℃热处理4h，得到结晶PVC微粉。
2.纳米晶PVC微粉的制备通过气流磨粉碎对结晶PVC微粉改性，制备5～20μm的纳米晶PVC微粉，其中纳米晶PVC微粉中的晶粒小于100nm，熔点低于150℃。
3.建筑用纳米晶PVC材料的制备将纳米晶PVC微粉作为自增塑剂和自晶种与普通PVC粉末加入混合设备混合均匀，经塑料成型设备成型加工，制备出本发明的材料。
工艺流程如附图1所示。
四、
图1是纳米晶PVC材料的制备工艺流程图，介绍了建筑用纳米晶PVC材料及其制备方法，通过纳米晶PVC的自增塑和自晶种作用，制备出结晶度高、可加工成型的建筑用纳米晶PVC材料。
五具体实施方式
实施例1用环己酮作为溶剂将等规PVC溶解，用该溶液对普通PVC粉进行喷液处理，干燥，在100～120℃时热处理4h，得到结晶PVC微粉。再通过气流磨粉碎对结晶PVC微粉改性，制备出纳米晶PVC微粉，晶粒小于35nm，熔点122℃。将该纳米晶PVC微粉与普通PVC粉末在捏合机中混合均匀后，在配有异型材机头的双螺杆挤出机上成型加工，得到用作塑钢窗的PVC异型材。经国家标准测试，所得材料的抗拉强度为95MPa，抗冲击强度在87kJ/m2。
权利要求
1.一种建筑用纳米晶PVC材料，由纳米晶PVC和普通PVC组成，其特征是含有纳米晶PVC微粉，该微粉中的晶粒小于100nm。
2.一种建筑用纳米晶PVC材料的制造方法，其特征是aPVC粉的结晶用环己酮溶剂将等规PVC溶解，用该溶液对普通PVC粉进行喷液干燥，在100～120℃热处理4h，得到结晶PVC微粉；b纳米晶PVC微粉的制备通过气流磨粉碎对结晶PVC微粉改性，制备5～20μm的纳米晶PVC微粉，其中纳米晶PVC微粉中的晶粒小于100nm，熔点低于150℃；c建筑用纳米晶PVC材料的制备将纳米晶PVC微粉作为自增塑剂和自晶种与普通PVC粉末加入混合设备混合均匀，经塑料成型设备成型加工，制备出本发明的材料。
专利摘要
一种建筑用的纳米晶PVC材料及其制备方法。该纳米晶PVC材料具有15～35%的结晶度，微粉晶粒小于100nm，熔点低于150℃，其抗拉强度在60～120MPa，抗冲击强度在60～100kJ/m
文档编号C08L27/00GKCN1181132SQ03128080
公开日2004年12月22日 申请日期2003年5月30日
发明者熊传溪, 董丽杰, 刘起虹 申请人:武汉理工大学导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan