專利名稱：一種聚氯乙烯/層狀雙氫氧化物納米復(fù)合材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種聚氯乙烯納米復(fù)合材料，特別是一種聚氯乙烯/層狀雙氫氧化物納 米復(fù)合材料。
背景技術(shù)：
聚氯乙烯(PVC)具有價廉、綜合性能優(yōu)良和品種的多樣化(包括硬質(zhì)、軟質(zhì)和
糊制品等)等優(yōu)點(diǎn)，在化工、建材、交通運(yùn)輸、電器絕緣和包裝材料等領(lǐng)域有著廣泛
的應(yīng)用。但是，PVC本身在加工和使用過程中，易發(fā)生降解脫去氯化氫和交聯(lián)，使 PVC的加工性能劣化，且主鏈形成共軛雙鍵致使聚合物變色，導(dǎo)致制品性能下降。因 此，在PVC的加工過程中必須加入熱穩(wěn)定劑?，F(xiàn)在常用的熱穩(wěn)定劑主要有鉛鹽類、金
屬皂類、有機(jī)錫類和稀土類等。其中我國目前用量最大的鉛鹽類熱穩(wěn)定劑有毒，易造 成環(huán)境污染，隨著人們環(huán)保意識的逐漸增強(qiáng)，其使用受到限制。
20世紀(jì)80年代以來，納米技術(shù)和納米復(fù)合技術(shù)的蓬勃發(fā)展，為開發(fā)新型高性能 多功能PVC材料提供了新途徑。人們已經(jīng)采用蒙脫土和納米碳酸鈣等無機(jī)粒子，制備 了一系列PVC/無機(jī)物納米復(fù)合材料，取得了一些進(jìn)展。層狀雙氫氧化物(LDHs)是 一種無機(jī)層狀材料，具有優(yōu)良的陰離子交換性能、可剝離性和熱性能等，其化學(xué)組成 可用[M;M3/(OH)2](A"-)^,mH20表示。其中M"為Mg2+、 Ni2+、 Co2+、 Zn"禾口 012+等 二價金屬陽離子，M3，Al3+、 Cr3+和Fe3+等三價金屬陽離子，A"—為C032—、 N03—、 Cl一、 OH-、 S042\ P(V-禾卩C6H4 (COO) ,無機(jī)和有機(jī)陰離子，x是]^3+/(1^2++]^3+)摩爾 比，m為結(jié)晶水量。典型的LDHs[Mg6Al2(OH)w]COy4H20具有類似于水鎂石的八面 體結(jié)構(gòu)，金屬離子位于八面體的結(jié)構(gòu)中心，六個頂點(diǎn)為OH、相鄰的八面體通過共邊 形成層，層與層對頂?shù)丿B在一起；層間存在可交換性陰離子和結(jié)晶水。
已有研究結(jié)果表明，LDHs層間陰離子和金屬氫氧化物層板能吸收中和PVC降解 過程中產(chǎn)生的氯化氫，可以起到熱穩(wěn)定作用等。前人在文獻(xiàn)中有大量關(guān)于LDHs單獨(dú) 使用或與有機(jī)錫等配合使用作為PVC熱穩(wěn)定劑的報道。但在這些研究中，LDHs未作 表面處理或僅簡單表面處理，LDHs在PVC基體中以微米級較大粒子形式存在或?qū)ζ?分散狀態(tài)未作報道。在納米復(fù)合材料這一領(lǐng)域引起人們的廣泛關(guān)注之后，人們試圖通 過納米復(fù)合技術(shù)，將LDHs的粒子或片層以納米尺度均勻分散在PVC基體中，達(dá)到大 幅度提高PVC熱穩(wěn)定性的目的。
目前，國內(nèi)外已有一些關(guān)于PVC/LDH納米復(fù)合材料的研究報道。包永忠等(CN1563179A、 CN101104721A)采用原位聚合法制備了 PVC/LDH納米復(fù)合材料。 另外，也有采用納米LDHs與納米碳酸鈣(CN101104721)復(fù)合或LDHs-稀土-鈣鋅復(fù) 合穩(wěn)定劑(CN101007878)改性PVC樹脂的報道。單體插層原位聚合法、聚合物溶液 插層法和熔融插層法是聚合物/無機(jī)物納米復(fù)合材料的常用制備方法，其中原位聚合法 制備工藝復(fù)雜，而且由于無機(jī)粒子可能影響聚合過程和聚合機(jī)理，工業(yè)化放大難度大。 因而，亟待研究出一種制備工藝簡便、LDH分散性好、PVC熱穩(wěn)定性提高的制備 PVC/LDH納米復(fù)合材料的方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種聚氯乙烯/層狀雙氫氧化物納米復(fù)合材料及其制備方法。 本發(fā)明提供的聚氯乙烯/層狀雙氫氧化物納米復(fù)合材料，由聚氯乙烯和分子式為'R的層狀氫氧化物復(fù)合而成；Mgl.xAlx(OH)2中，0.2《x《0.33， R為
十二烷基硫酸根、十二烷基磺酸根、硬脂酸根或油酸根。
本發(fā)明提供的制備上述聚氯乙烯/層狀雙氫氧化物納米復(fù)合材料，包括如下步驟
1) 在氮?dú)鈿夥罩屑皃H值為9-11的條件下，將硝酸鎂和硝酸鋁的水溶液與有機(jī) 鹽和強(qiáng)堿的水溶液進(jìn)行反應(yīng)，再升溫至70-8(TC恒溫反應(yīng)，得到表面改性的層狀雙氫 氧化物；
2) 將步驟1)得到的表面改性的層狀雙氫氧化物與聚氯乙烯進(jìn)行反應(yīng)，得到本發(fā) 明提供的聚氯乙烯/層狀雙氫氧化物納米復(fù)合材料。
上述制備方法的步驟l)中，有機(jī)鹽為十二烷基硫酸鹽、十二垸基磺酸鹽、硬脂 酸鹽或油酸鹽中的任意一種或其任意比例的混合物。硝酸鎂和硝酸鋁的水溶液中， Mg"與A產(chǎn)的摩爾比為2-4: 1， A產(chǎn)的濃度為0.2-0.4mol/L，硝酸鋁與有機(jī)鹽、強(qiáng)堿的 摩爾比為1: 1.5-3: 2-4,有機(jī)鹽和強(qiáng)堿的水溶液的濃度分別為0.075-0.3mol/L、 0.1-0.4mol/L。該步驟中，恒溫反應(yīng)的時間為6 12h。
步驟2)中，表面改性的層狀雙氫氧化物的質(zhì)量份數(shù)為1-20，聚氯乙烯溶液的質(zhì) 量份數(shù)為100。
該步驟中，表面改性的層狀雙氫氧化物與聚氯乙烯的反應(yīng)可通過溶液插層法或熔 融插層法實(shí)現(xiàn)
一)溶液插層法
將表面改性的層狀雙氫氧化物于有機(jī)溶劑中分散，再加入到聚氯乙烯的溶液中攪 拌復(fù)合，得到本發(fā)明提供的聚氯乙烯/層狀雙氫氧化物納米復(fù)合材料。
上述溶液復(fù)合法中，有機(jī)溶劑為鄰苯二甲酸甲酯、氯苯或環(huán)己酮中的任意一種或 其任意比例的混合物，該溶液的濃度為5-20g/L;聚氯乙烯的溶液中，溶劑為四氫呋喃、
甲苯等常用的有機(jī)溶劑，該溶液的濃度為50-200g/L。上述攪拌復(fù)合步驟的溫度為40-55 。C，時間為30-90min。
上述攪拌復(fù)合步驟之后，可先將反應(yīng)體系用沉淀劑沉淀，收集沉淀，得到本發(fā)明 提供的聚氯乙烯/層狀雙氫氧化物納米復(fù)合材料；所用沉淀劑為水、丙醇或無水乙醇中 的任意一種或其任意比例的混合物。
二)熔融插層法
將表面改性的層狀雙氫氧化物與聚氯乙烯樹脂熔融復(fù)合，得到聚氯乙烯/層狀雙 氫氧化物納米復(fù)合材料。
上述熔融復(fù)合步驟的溫度為150 18(TC，該步驟可在擠出機(jī)或雙輥上進(jìn)行。 本發(fā)明采用共沉淀法制得表面改性的LDHs，使LDHs表面具有較高的疏水性， 提高了其與PVC的相容性和復(fù)合效果；同時增加了 LDHs層板間距，更有利于PVC 大分子鏈的插入。改性后的LDHs粒子能在環(huán)己酮等分散介質(zhì)中形成均勻穩(wěn)定的懸浮 液，保證了溶液復(fù)合的有效進(jìn)行。本發(fā)明提供的制備方法適用于溶液復(fù)合法和熔融復(fù) 合法等制備工藝，工藝簡便，改性效果顯著，利用該方法得到的聚氯乙烯/層狀雙氫氧 化物納米復(fù)合材料，LDHs能以納米尺度均勻地分散在PVC基體中，熱穩(wěn)定性顯著提 高，且不含鉛等重金屬，無毒，環(huán)境友好，可不添加熱穩(wěn)定劑而直接用于制備各種PVC 制品，具有很高的應(yīng)用價值。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例1制備得到的PVC/LDH納米復(fù)合材料的TEM照片。 圖2為本發(fā)明實(shí)施例2制備得到的PVC/LDH納米復(fù)合材料的TEM照片。 圖3為本發(fā)明實(shí)施例3制備得到的PVC/LDH納米復(fù)合材料的TEM照片。 圖4為剛果紅法測定的PVC及本發(fā)明提供的PVC/LDH納米復(fù)合材料的熱穩(wěn)定時間。
圖5為本發(fā)明提供的制備聚氯乙烯/層狀雙氫氧化物納米復(fù)合材料的流程圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明提供的聚氯乙烯/層狀雙氫氧化物納米復(fù)合材料的制備流程，如圖5所示。
下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但本發(fā)明并不限于以下實(shí)施例。 實(shí)施例1、制備聚氯乙烯/層狀雙氫氧化物納米復(fù)合材料
在氮?dú)鈼l件下，將50ml含0.02mol硝酸鎂和0.01mol硝酸鋁(Mg/Al=2)的水溶 液緩慢滴入到200ml含0.015mol十二垸基硫酸鈉和0.02mol氫氧化鈉的水溶液中，強(qiáng) 烈攪拌至滴加完全，整個滴加過程用lmol/L的氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)體系的pH值始終為 IO左右，然后升溫至8(TC，恒溫6h，經(jīng)洗滌、過濾、真空干燥24小時，得到表面改 性的LDHs。
將1份表面有機(jī)化改性的LDHs加入到環(huán)己酮中，超聲分散30min，制得濃度為 5g/L的穩(wěn)定分散液；再將所得分散液加入到完全溶解100份PVC的四氫呋喃溶液中， 四氫呋喃溶液的濃度為50g/L，升溫至5(TC，攪拌復(fù)合60min后，加入水進(jìn)行沉淀， 洗滌、過濾、干燥，得到聚氯乙烯/層狀雙氫氧化物納米復(fù)合材料。
圖1為上述聚氯乙烯/層狀雙氫氧化物納米復(fù)合材料的透射電鏡(TEM)照片， 可知層狀雙氫氧化物(LDHs)在PVC基體中形成了均勻穩(wěn)定的納米尺度分散。
實(shí)施例2、制備聚氯乙烯/層狀雙氫氧化物納米復(fù)合材料
在氮?dú)鈼l件下，將50ml含0.06mol硝酸鎂和0.02mol硝酸鋁(Mg/Al=3)的水溶 液緩慢滴入到200ml含0.03mol十二烷基磺酸鈉和0.06mol氫氧化鉀的水溶液中，強(qiáng) 烈攪拌至滴加完全，整個滴加過程用lmol/L的氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)體系的pH值始終為 10左右，然后升溫至70'C，恒溫12h，經(jīng)洗滌、過濾、真空干燥36小時得到表面改 性的LDHs。
將3份表面有機(jī)化改性的LDHs加入到鄰苯二甲酸甲酯中，高速剪切分散5min， 制得濃度為10g/L的穩(wěn)定分散液；再將所得分散液加入到完全溶解100份PVC的四氫 呋喃溶液中，四氫呋喃溶液的濃度為75g/L，升溫至4(TC，攪拌復(fù)合90min后，加入 無水乙醇，洗滌、過濾、干燥，得到聚氯乙烯/層狀雙氫氧化物納米復(fù)合材料。
圖2為上述聚氯乙烯/層狀雙氫氧化物納米復(fù)合材料的透射電鏡(TEM)照片， 可知層狀雙氫氧化物(LDHs)在PVC基體中形成了均勻穩(wěn)定的納米尺度分散。
實(shí)施例3、制備聚氯乙烯/層狀雙氫氧化物納米復(fù)合材料
在氮?dú)鈼l件下，將50ml含0.04mol硝酸鎂和0.01mol硝酸鋁(Mg/Al=4)的水溶 液緩慢滴入到200ml含0.02mol硬脂酸鈉和0.04mol氫氧化鉀的水溶液中，強(qiáng)烈攪拌 至滴加完全，整個滴加過程用lmol/L的氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)體系的pH值始終為10左 右，然后升溫至75°C，恒溫9h，經(jīng)洗滌、過濾、真空干燥30小時得到表面改性的LDHs。
將5份表面有機(jī)化改性的LDHs加入到氯苯中，超聲分散60min，制得濃度為15g/L 的穩(wěn)定分散液；再將所得分散液加入到完全溶解IOO份PVC的四氫呋喃溶液中，四氫 呋喃溶液的濃度為100g/L，升溫至55°C，攪拌復(fù)合30min后，加入無水乙醇進(jìn)行沉淀， 洗滌、過濾、干燥，得到聚氯乙烯/層狀雙氫氧化物納米復(fù)合材料。
圖3為上述聚氯乙烯/層狀雙氫氧化物納米復(fù)合材料的透射電鏡(TEM)照片， 可知層狀雙氫氧化物(LDHs)在PVC基體中形成了均勻穩(wěn)定的納米尺度分散。
利用剛果法測定上述實(shí)施例1-3制備得到的聚氯乙烯/層狀雙氫氧化物納米復(fù)合 材料的熱穩(wěn)定性能，并與純PVC進(jìn)行對比，所得結(jié)果如圖4所示，可知LDHs的加 入可顯著提高PVC的熱穩(wěn)定性能。
實(shí)施例4、制備聚氯乙烯/層狀雙氫氧化物納米復(fù)合材料
在氮?dú)鈼l件下，將50ml含0.08mol硝酸鎂和0.02mol硝酸鋁(Mg/Al=4)的水溶 液緩慢滴入到200ml含0.06mol十二烷基硫酸鈉和0.08mol氫氧化鈉的水溶液中，強(qiáng) 烈攪拌至滴加完全，整個滴加過程用lmol/L的氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)體系的pH值始終為 10左右，然后升溫至8(TC，恒溫6h，經(jīng)洗滌、過濾、真空干燥24小時得到表面改性 的UDHs。
將8份表面有機(jī)化改性的LDHs加入到環(huán)己酮中，超聲或高速剪切分散30min， 制得濃度為10g/L的穩(wěn)定分散液；再將所得分散液加入到完全溶解100份PVC的甲苯 溶液中，甲苯溶液的濃度為150g/L，升溫至5(TC，攪拌復(fù)合40min后，加入丙醇進(jìn)行 沉淀，洗滌、過濾、干燥，得到聚氯乙烯/層狀雙氫氧化物納米復(fù)合材料。
將上述聚氯乙烯/層狀雙氫氧化物納米復(fù)合材料作透射電鏡，所得結(jié)果同實(shí)施例 1,層狀雙氫氧化物(LDHs)在PVC基體中呈均勻穩(wěn)定的納米尺度分散。該材料的熱 穩(wěn)定性能測試結(jié)果同上述實(shí)施例1-3，加入LDHs后，PVC基體的熱穩(wěn)定性能顯著提 高。
實(shí)施例5、制備聚氯乙烯/層狀雙氫氧化物納米復(fù)合材料
在氮?dú)鈼l件下，將50ml含0.03mol硝酸鎂和0.015mol硝酸鋁(Mg/Al=2)的水 溶液緩慢滴入到200ml含0.03mol油酸鈉和0.03mol氫氧化鈉的水溶液中，強(qiáng)烈攪拌 至滴加完全，整個滴加過程用lmol/L的氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)體系的pH值始終為10左 右，然后升溫至75°C，恒溫9h，經(jīng)洗滌、過濾、真空干燥36小時得到表面改性的LDH、
將lO份表面有機(jī)化改性的LDHs加入到環(huán)己酮中，高速剪切分散5min，制得濃 度為20g/L的穩(wěn)定分散液；再將所得分散液加入到完全溶解100份PVC的四氫呋喃溶
液中，四氫呋喃溶液的濃度為200g/L，升溫至5(TC，攪拌復(fù)合90min后，加入水進(jìn)行 沉淀，洗滌、過濾、干燥，得到聚氯乙烯/層狀雙氫氧化物納米復(fù)合材料。
將上述聚氯乙烯/層狀雙氫氧化物納米復(fù)合材料作透射電鏡，所得結(jié)果同實(shí)施例 1，層狀雙氫氧化物(LDHs)在PVC基體中呈均勻穩(wěn)定的納米尺度分散。該材料的熱 穩(wěn)定性能測試結(jié)果同上述實(shí)施例1-3，加入LDHs后，PVC基體的熱穩(wěn)定性能顯著提 高。
實(shí)施例6、制備聚氯乙烯/層狀雙氫氧化物納米復(fù)合材料
在氮?dú)鈼l件下，將50ml含0.04mol硝酸鎂和0.01mol硝酸鋁(Mg/Al=4)的水溶 液緩慢滴入到200ml含0.015mol十二烷基硫酸鈉和0.04mol氫氧化鈉的水溶液中，強(qiáng) 烈攪拌至滴加完全，整個滴加過程用lmol/L的氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)體系的pH值始終為 IO左右，然后升溫至75X:，恒溫12h，經(jīng)洗滌、過濾、真空干燥24小時得到表面改 性的LDH、
將10份表面有機(jī)化改性的LDHs與100份PVC樹脂經(jīng)物理混合后，在擠出機(jī)或 雙輥上進(jìn)行熔融復(fù)合，加工溫度為18(TC，得到聚氯乙烯/層狀雙氫氧化物納米復(fù)合材 料。
將上述聚氯乙烯/層狀雙氫氧化物納米復(fù)合材料作透射電鏡，所得結(jié)果同實(shí)施例 1，層狀雙氫氧化物(LDHs)在PVC基體中呈均勻穩(wěn)定的納米尺度分散。該材料的熱 穩(wěn)定性能測試結(jié)果同上述實(shí)施例1-3，加入LDHs后，PVC基體的熱穩(wěn)定性能顯著提 高。
實(shí)施例7、制備聚氯乙烯/層狀雙氫氧化物納米復(fù)合材料
在氮?dú)鈼l件下，將50ml含0.04mol硝酸鎂和0.02mol硝酸鋁(Mg/Al=2)的水溶 液緩慢滴入到200ml含0.03mol十二垸基硫酸鈉和0.04mol氫氧化鈉的水溶液中，強(qiáng) 烈攪拌至滴加完全，整個滴加過程用lmol/L的氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)體系的pH值始終為 10左右，然后升溫至70'C，恒溫24h，經(jīng)洗滌、過濾、真空干燥36小時得到表面改 性的LDHs。
將15份表面有機(jī)化改性的LDHs與100份PVC樹脂經(jīng)物理混合后，在擠出機(jī)上 進(jìn)行熔融復(fù)合，加工溫度為15(TC，得到聚氯乙烯/層狀雙氫氧化物納米復(fù)合材料。
將上述聚氯乙烯/層狀雙氫氧化物納米復(fù)合材料作透射電鏡，所得結(jié)果同實(shí)施例 1，層狀雙氫氧化物(LDHs)在PVC基體中呈均勻穩(wěn)定的納米尺度分散。該材料的熱 穩(wěn)定性能測試結(jié)果同上述實(shí)施例1-3，加入LDHs后，PVC基體的熱穩(wěn)定性能顯著提
高。
實(shí)施例8、制備聚氯乙烯/層狀雙氫氧化物納米復(fù)合材料
在氮?dú)鈼l件下，將50ml含0.04mol硝酸鎂和0.02mol硝酸鋁(Mg/Al=2)的水溶 液緩慢滴入到200ml含0.03mol十二垸基磺酸鈉和0.04mol氫氧化鉀的水溶液中，強(qiáng) 烈攪拌至滴加完全，整個滴加過程用lmol/L的氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)體系的pH值始終為 10左右，然后升溫至75'C，恒溫9h，經(jīng)洗滌、過濾、真空干燥36小時得到表面改性 的UDHs。
將20份表面有機(jī)化改性的LDHs與100份PVC樹脂經(jīng)物理混合后，在擠出機(jī)上 進(jìn)行熔融復(fù)合，加工溫度為165。C，得到聚氯乙烯/層狀雙氫氧化物納米復(fù)合材料。
將上述聚氯乙烯/層狀雙氫氧化物納米復(fù)合材料作透射電鏡，所得結(jié)果同實(shí)施例 1，層狀雙氫氧化物(LDHs)在PVC基體中呈均勻穩(wěn)定的納米尺度分散。該材料的熱 穩(wěn)定性能測試結(jié)果同上述實(shí)施例1-3，加入LDHs后，PVC基體的熱穩(wěn)定性能顯著提 高。
權(quán)利要求
1、一種聚氯乙烯/層狀雙氫氧化物納米復(fù)合材料，由聚氯乙烯和分子式為[Mg1-xAlx(OH)2]·R的層狀氫氧化物復(fù)合而成；所述Mg1-xAlx(OH)2中，0.2≤x≤0.33，R為硬脂酸根、十二烷基硫酸根、十二烷基磺酸根或油酸根。
2、 一種制備權(quán)利要求1所述的聚氯乙烯/層狀雙氫氧化物納米復(fù)合材料，包括如 下步驟-1) 在氮?dú)鈿夥罩屑皃H值為9-11的條件下，將硝酸鎂和硝酸鋁的水溶液與有機(jī) 鹽和強(qiáng)堿的水溶液進(jìn)行反應(yīng)，再升溫至70-8(TC恒溫反應(yīng)，得到表面改性的層狀雙氫 氧化物；2) 將所述步驟1)得到的表面改性的層狀雙氫氧化物與聚氯乙烯進(jìn)行反應(yīng)，得到 所述聚氯乙烯/層狀雙氫氧化物納米復(fù)合材料。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于所述步驟l)中，有機(jī)鹽為十 二垸基硫酸鹽、十二烷基磺酸鹽、硬脂酸鹽或油酸鹽中的任意一種或其任意比例的混 合物；所述強(qiáng)堿為氫氧化鈉或氫氧化鉀。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的制備方法，其特征在于所述步驟l)中，硝酸鎂 和硝酸鋁的水溶液中，Mg2+S A產(chǎn)的摩爾比為2-4: 1， A產(chǎn)的濃度為0.2-0.4mol/L，硝 酸鋁與有機(jī)鹽、強(qiáng)堿的摩爾比為l: 1.5-3: 2-4，有機(jī)鹽和強(qiáng)堿的水溶液的濃度分別為 0.075-0.3mol/L、 0.1-0.4mol/L;所述步驟2)中，表面改性的層狀雙氫氧化物的質(zhì)量份數(shù)為1-20，聚氯乙烯溶液 的質(zhì)量份數(shù)為100份。
5、 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的制備方法，其特征在于所述步驟l)中，恒溫反 應(yīng)的時間為6 12h。
6、 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的制備方法，其特征在于所述步驟2)中，所述步 驟1)得到的表面改性的層狀雙氫氧化物與聚氯乙烯的反應(yīng)是通過如下步驟實(shí)現(xiàn)將所述步驟1)得到的表面改性的層狀雙氫氧化物于有機(jī)溶劑中分散，再加入到 聚氯乙烯的溶液中攪拌復(fù)合，得到所述聚氯乙烯/層狀雙氫氧化物納米復(fù)合材料。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于所述有機(jī)溶劑為鄰苯二甲酸 甲酯、氯苯或環(huán)己酮中的任意一種或其任意比例的混合物；所述聚氯乙烯的溶液中， 溶劑為四氫呋喃或甲苯，所述聚氯乙烯溶液的濃度為50-200g/L。
8、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于所述步驟l)得到的表面改性 的層狀雙氫氧化物在有機(jī)溶劑中的濃度為5-20g/L。
9、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于所述攪拌復(fù)合步驟的溫度為 40-55°C，時間為30-90min。
10、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于所述攪拌復(fù)合步驟之后，先 將反應(yīng)體系作如下分離純化將反應(yīng)體系用沉淀劑沉淀，收集沉淀，得到所述聚氯乙烯/層狀雙氫氧化物納米復(fù) 合材料；所述沉淀劑為水、丙醇或無水乙醇中的任意一種或其任意比例的混合物。
11、 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的制備方法，其特征在于所述步驟2)中，所述步驟1)得到的表面改性的層狀雙氫氧化物與聚氯乙烯的反應(yīng)是通過如下步驟實(shí)現(xiàn)將所述步驟1)得到的表面改性的層狀雙氫氧化物與聚氯乙烯樹脂熔融復(fù)合，得 到所述聚氯乙烯/層狀雙氫氧化物納米復(fù)合材料。
12、 根據(jù)權(quán)利要求II所述的制備方法，其特征在于:所述熔融復(fù)合的溫度為150 180。C。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種聚氯乙烯/層狀雙氫氧化物納米復(fù)合材料及其制備方法。該復(fù)合材料由聚氯乙烯和分子式為[Mg_1-xAl_x(OH)₂]·R的層狀氫氧化物復(fù)合而成。該材料的制備方法為將硝酸鎂和硝酸鋁的水溶液與有機(jī)鹽和強(qiáng)堿的水溶液進(jìn)行反應(yīng)，再升溫至70-80℃恒溫反應(yīng)，得到表面改性的層狀雙氫氧化物；2)將上述表面改性的層狀雙氫氧化物與聚氯乙烯進(jìn)行反應(yīng)即得產(chǎn)物。本發(fā)明提供的制備方法工藝簡便，改性效果顯著，利用該方法得到的聚氯乙烯/層狀雙氫氧化物納米復(fù)合材料，LDHs能以納米尺度均勻地分散在PVC基體中，熱穩(wěn)定性顯著提高，且不含鉛等重金屬，無毒，環(huán)境友好，可不添加熱穩(wěn)定劑而直接用于制備各種PVC制品，具有很高的應(yīng)用價值。
文檔編號C08J3/20GK101353466SQ20081011489
公開日2009年1月28日 申請日期2008年6月13日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月13日
發(fā)明者軍 劉, 楊繼萍, 陳光明 申請人:中國科學(xué)院化學(xué)研究所;北京航空航天大學(xué)