專利名稱：一種二氧化硅增強丁腈橡膠和聚氯乙烯復合管用材料的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及高分子材料改性領域，具體一種二氧化硅增強丁腈橡膠和聚氯乙烯復合管用材料。
背景技術：
聚氯乙烯(PVC)是主要的通用塑料之一，具有阻燃、絕緣、耐化學腐蝕等優(yōu)點，在建筑、輕工、農(nóng)用、日用等領域有著廣泛的 應用。但是聚氯乙烯具有抗沖擊性差的缺點，在一定的程度上限制了聚氯乙烯的應用范圍。傳統(tǒng)的聚氯乙烯增韌方法是在添加氯化聚乙烯(CPE)、丙烯酸酯類共聚物(ACR)、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯(MBS)等橡膠彈性體，橡膠彈性體的加入使材料的韌性大幅度提高，但同時使材料的剛度、強度、熱變形溫度大幅度下降，并使成本增加。總所周知，在高分子化合物中使用礦物填充能夠降低成本并達到提高物理性能的目的。然而填料與聚合物之間的相容性差限制了某些填料的使用，尤其是使二氧化硅與高分子化合物達到很好的相容效果更加困難。人們已經(jīng)很多次嘗試用二氧化硅來增強化合物已達到優(yōu)異的性能，US. Pat.No. 4150014公開了一個使用胺類添加劑提高二氧化硅填充具有羥基官能團的硫化橡膠的制備過程；U. S. Pat. No. 4152308描述了二氧化硅填充使用有機酸添加劑或有機酸鹽添加劑來制備的硫化橡膠；國內(nèi)也有二氧化硅增強高分子化合物的實例，如中國專利CN101298518 B闡述了二氧化硅增強尼龍66 (PA66)材料，使用偶聯(lián)劑增加二氧化硅與PA66的相容性。這些技術中二氧化硅都是直接添加進去，然后通過其他成分如胺類添加劑、偶聯(lián)劑等來增加二氧化硅與高分子聚合物相容，此類技術中二氧化硅分散不均且添加量少，對機械性能改善效果不佳、成本降低幅度小。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種二氧化硅增強丁腈橡膠和聚氯乙烯復合管用材料，采用涂覆二氧化硅粒子來增強丁腈橡膠/聚氯乙烯復合材料，具有良好的綜合物理性能和極其優(yōu)異的耐裂紋擴展性能。本發(fā)明的技術方案為
一種二氧化硅增強丁腈橡膠和聚氯乙烯復合管用材料，它是由以下重量份數(shù)的組分制備而成丁腈橡膠/聚氯乙烯組合物100份、涂覆二氧化硅5-40份、熱穩(wěn)定劑1-4份、潤滑劑0. 5-5份、抗氧劑0. 2-4份、增塑劑:1-5份。所述的丁腈橡膠/聚氯乙烯組合物中丁腈橡膠含量為重量份數(shù)5-55份、聚氯乙烯含量為重量份數(shù)45-95份。所述的丁腈橡膠的門尼粘度ML100°C 1+4介于40_80。所述的涂覆二氧化硅是由二氧化硅顆粒表面原位聚合一層聚合丙烯酸酯或聚甲基丙烯酸酯而成。所述的二氧化硅顆粒沉淀水化形成的非晶態(tài)二氧化硅，粒徑為200-600目，表面積為 120-180m2/g。所述的熱穩(wěn)定劑選用鉛鋅類穩(wěn)定劑、有機錫類穩(wěn)定劑、金屬皂類穩(wěn)定劑、復合型穩(wěn)定劑和稀土類穩(wěn)定劑中的一種。所述的潤滑劑選用硬脂酸鈣、硬脂酸、硬脂酸鉛、硬脂酸鋅、硬脂酸鋇、聚乙烯蠟和氧化聚乙烯蠟中的一種。所述的抗氧劑選用對異丙苯基二苯胺、辛基化二苯胺、聚2，2，4_三甲基-1，2-二 氫化喹啉、巰基苯并咪唑及其鋅鹽、三(壬基酚)亞磷酸酯、對苯二胺衍生物、硫代二亞乙基雙(3，5- 二叔丁基-4-羥基)氫化肉桂酸和1，1，3-三(2-甲基-4-羥基-5-叔丁苯基)丁燒中一種。所述的增塑劑選用鄰苯二甲酸酯類、磷酸酯類、環(huán)氧樹脂類、烷基磺酸酯類、多元醇酯類增塑劑中一種。將上述成分使用高混機混料10 30min、經(jīng)擠出機在150 200°C溫度下擠出即可制取管材。本發(fā)明的優(yōu)點
本發(fā)明選用的涂覆二氧化硅是由二氧化硅外表面原位聚合一層聚丙烯酸酯或聚甲基丙烯酸酯而成，此結構的涂覆二氧化硅與丁腈橡膠/聚氯乙烯組合物分散更加均勻，二氧化硅添加量增加，增強效果更明顯，更節(jié)約成本，使得本發(fā)明復合管用材料具有更好的綜合物理性能，同時由于丁腈橡膠的加入使復合材料表現(xiàn)出極其優(yōu)異的耐裂紋擴展性能。
具體實施例方式結合具體實施例進一步闡述本發(fā)明
以下實施例中丁腈橡膠為NBR2742，聚氯乙烯樹脂為中國齊魯石化的PVC S-1OOO0將實施例和對比例復合材料通過擠出造粒后在注塑機上注塑成ASTM標準樣條，拉伸強度和斷裂伸長率根據(jù)ASTM D638測試、彎曲模量根據(jù)ASTM D790測試，邵氏硬度根據(jù)ASTM D2240測試，懸臂梁沖擊強度根據(jù)ASTM D256測試，耐裂紋擴展性能根據(jù)ASTM D813測試。將實施例中各組分使用高混機混料10 30min、經(jīng)擠出機在150 200°C溫度下擠出即可制取管材。實施例1 :
權利要求
1.一種二氧化硅增強丁腈橡膠和聚氯乙烯復合管用材料，其特征在于它是由以下重量份數(shù)的組分制備而成丁腈橡膠/聚氯乙烯組合物100份、涂覆二氧化硅5-40份、熱穩(wěn)定劑1-4份、潤滑劑0. 5-5份、抗氧劑0. 2-4份、增塑劑1-5份。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種二氧化硅增強丁腈橡膠和聚氯乙烯復合管用材料，其特征在于所述的丁腈橡膠/聚氯乙烯組合物中丁腈橡膠含量為重量份數(shù)5-55份、聚氯乙烯含量為重量份數(shù)45-95份。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種二氧化硅增強丁腈橡膠和聚氯乙烯復合管用材料，其特征在于所述的丁腈橡膠的門尼粘度ML100°C 1+4介于40-80。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種二氧化硅增強丁腈橡膠和聚氯乙烯復合管用材料，其特征在于所述的涂覆二氧化硅是由二氧化硅顆粒表面原位聚合一層聚合丙烯酸酯或聚甲基丙烯酸酯而成。
5.根據(jù)權利要求4所述的一種二氧化硅增強丁腈橡膠和聚氯乙烯復合管用材料，其特征在于所述的二氧化硅顆粒沉淀水化形成的非晶態(tài)二氧化硅，粒徑為200-600目，表面積為 120-180m2/g。
6.根據(jù)權利要求1所述的一種二氧化硅增強丁腈橡膠和聚氯乙烯復合管用材料，其特征在于所述的熱穩(wěn)定劑選用鉛鋅類穩(wěn)定劑、有機錫類穩(wěn)定劑、金屬皂類穩(wěn)定劑、復合型穩(wěn)定劑和稀土類穩(wěn)定劑中的一種。
7.根據(jù)權利要求1所述的一種二氧化硅增強丁腈橡膠和聚氯乙烯復合管用材料，其特征在于所述的潤滑劑選用硬脂酸鈣、硬脂酸、硬脂酸鉛、硬脂酸鋅、硬脂酸鋇、聚乙烯蠟和氧化聚乙烯蠟中的一種。
8.根據(jù)權利要求1所述的一種二氧化硅增強丁腈橡膠和聚氯乙烯復合管用材料，其特征在于所述的抗氧劑選用對異丙苯基二苯胺、辛基化二苯胺、聚2，2，4_三甲基-1，2-二氫化喹啉、巰基苯并咪唑及其鋅鹽、三(壬基酚)亞磷酸酯、對苯二胺衍生物、硫代二亞乙基雙(3,5- 二叔丁基-4-羥基)氫化肉桂酸和1，1，3-三(2-甲基-4-羥基-5-叔丁苯基)丁烷中一種。
9.根據(jù)權利要求1所述的一種二氧化硅增強丁腈橡膠和聚氯乙烯復合管用材料，其特征在于所述的增塑劑選用鄰苯二甲酸酯類、磷酸酯類、環(huán)氧樹脂類、烷基磺酸酯類、多元醇酯類增塑劑中一種。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種二氧化硅增強丁腈橡膠和聚氯乙烯復合管用材料，它是由以下重量份數(shù)的組分制備而成丁腈橡膠/聚氯乙烯組合物100份、涂覆二氧化硅5-40份、熱穩(wěn)定劑1-4份、潤滑劑0.5-5份、抗氧劑0.2-4份、增塑劑1-5份。本發(fā)明選用的涂覆二氧化硅是由二氧化硅外表面原位聚合一層聚丙烯酸酯或聚甲基丙烯酸酯而成，此結構的涂覆二氧化硅與丁腈橡膠/聚氯乙烯組合物分散更加均勻，二氧化硅添加量增加，增強效果更明顯，更節(jié)約成本，使得本發(fā)明復合管用材料具有更好的綜合物理性能，同時由于丁腈橡膠的加入使復合材料表現(xiàn)出極其優(yōu)異的耐裂紋擴展性能。
文檔編號C08K9/10GK103012993SQ20121050829
公開日2013年4月3日 申請日期2012年12月3日 優(yōu)先權日2012年12月3日
發(fā)明者楊桂生, 儲衛(wèi)國 申請人:合肥杰事杰新材料股份有限公司