本發(fā)明涉及納米包裝用材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種納米PVC無毒管材及其制備方法。

背景技術(shù)：

納米新包裝用材料配方是一門在100 納米以內(nèi)空間內(nèi)，通過自然更改直接排序原子與分子創(chuàng)造出來的新納米包裝用材料的項(xiàng)目。納米新包裝用材料與該領(lǐng)域是現(xiàn)代力量和現(xiàn)代技術(shù)創(chuàng)新的起點(diǎn),新的規(guī)律和原理的發(fā)現(xiàn)與全新的理念創(chuàng)設(shè)給予基礎(chǔ)科學(xué)，提供了新的機(jī)會(huì),這會(huì)成為許多領(lǐng)域的重要改革新動(dòng)力。納米新包裝用材料配方由于SAIZU細(xì)小,擁有很多奇特的性能。1988年Baibich 等第一次在納米Fe/ Cr MS里發(fā)現(xiàn)磁電阻變化率達(dá)到百分之五十,與一般的ME比起來要大一個(gè)級(jí)別,并且是負(fù)值的,各向一樣,稱作GMR 。之后還在納米體系的、隧道結(jié)和Perovskite結(jié)構(gòu)、顆粒膜中發(fā)現(xiàn)巨ME。里面Perovskite結(jié)構(gòu)在一九九三年是發(fā)現(xiàn)且具有極大ME,叫做CMR ,在隧道結(jié)中找到的為TMR。

納米膜分為顆粒膜與致密膜。顆粒膜是納米顆粒粘在一起，中間有極為細(xì)小的間隙的薄膜。致密膜指膜層致密但晶粒尺寸為納米級(jí)的薄膜?？捎糜冢簹怏w催化（如汽車尾氣處理）包裝用材料；過濾器包裝用材料；高密度磁記錄包裝用材料；光敏包裝用材料；平面顯示器包裝用材料；超導(dǎo)包裝用材料等。

納米技術(shù)作為一種最具有市場應(yīng)用潛力的新興科學(xué)技術(shù)，其潛在的重要性毋庸置疑，一些發(fā)達(dá)國家都投入大量的資金進(jìn)行研究工作。如美國最早成立了納米研究中心，日本文教科部把納米技術(shù)，列為包裝用材料科學(xué)的四大重點(diǎn)研究開發(fā)項(xiàng)目之一。在德國，以漢堡大學(xué)和美因茨大學(xué)為納米技術(shù)研究中心，政府每年出資6500萬美元支持微系統(tǒng)的研究。在國內(nèi)，許多科研院所、高等院校也組織科研力量，開展納米技術(shù)的研究工作，并取得了一定的研究成果，主要如下：

但是，同國外發(fā)達(dá)國家的先進(jìn)技術(shù)相比，我們還有很大的差距。德國科學(xué)技術(shù)部曾經(jīng)對納米技術(shù)未來市場潛力作過預(yù)測：他們認(rèn)為到2000年，納米結(jié)構(gòu)器件市場容量將達(dá)到6375億美元，納米粉體、納米復(fù)合陶瓷以及其它納米復(fù)合包裝用材料市場容量將達(dá)到5457億美元，納米加工技術(shù)市場容量將達(dá)到442億美元，納米包裝用材料的評價(jià)技術(shù)市場容量將達(dá)到27.2億美元。并預(yù)測市場的突破口可能在信息、通訊、環(huán)境和醫(yī)藥等領(lǐng)域。

2011年10月19日歐盟委員會(huì)通過了對納米包裝用材料的定義，之后又對這一定義進(jìn)行了解釋。根據(jù)歐盟委員會(huì)的定義，納米包裝用材料是一種由基本顆粒組成的粉狀或團(tuán)塊狀天然或人工包裝用材料，這一基本顆粒的一個(gè)或多個(gè)三維尺寸在1納米至100納米之間，并且這一基本顆粒的總數(shù)量在整個(gè)包裝用材料的所有顆?？倲?shù)中占50%以上。

1納米等于十億分之一米。在納米尺度上，一些包裝用材料具有很多特殊功能。納米包裝用材料已在人們的工作和生活中得到廣泛應(yīng)用。

納米技術(shù)基礎(chǔ)理論研究和新包裝用材料開發(fā)等應(yīng)用研究都得到了快速的發(fā)展，并且在傳統(tǒng)包裝用材料、醫(yī)療器材、電子設(shè)備、涂料等行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用。在產(chǎn)業(yè)化發(fā)展方面，除了納米粉體包裝用材料在美國、日本、中國等少數(shù)幾個(gè)國家初步實(shí)現(xiàn)規(guī)模生產(chǎn)外，納米生物包裝用材料、納米電子器件包裝用材料、納米醫(yī)療診斷包裝用材料等產(chǎn)品仍處于開發(fā)研制階段。2010年全球納米新包裝用材料市場規(guī)模達(dá)22.3億美元，年增長率為14.8%。今后幾年，隨著各國對納米技術(shù)應(yīng)用研究投入的加大，納米新包裝用材料產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程將大大加快，市場規(guī)模將有放量增長。納米粉體包裝用材料中的納米氧化鐵粉、納米氧化鋅、納米氧化硅等幾個(gè)產(chǎn)品已形成一定的市場規(guī)模；納米粉體應(yīng)用廣泛的納米陶瓷包裝用材料、納米紡織包裝用材料、納米改性涂料等包裝用材料也已開發(fā)成功，并初步實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，納米粉體顆粒在醫(yī)療診斷制劑、微電子領(lǐng)域的應(yīng)用正加緊由實(shí)驗(yàn)研究成果向產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)方向轉(zhuǎn)移。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種伸長率高、拉伸強(qiáng)度高、耐低溫和硬度高的納米PVC無毒管材及其制備方法，解決現(xiàn)有PVC包裝用材料硬度低和拉伸強(qiáng)度低等技術(shù)問題。

本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：一種納米PVC無毒管材，其原料按質(zhì)量份數(shù)配比如下：PVC100份，納米氧化鐵粉3-7份，DOP30-50份，DBP10-30份，環(huán)氧大豆油3-7份，ACR-401為8-12份，納米碳酸鈣5-15份，硬脂酸鋅1-3份，復(fù)合穩(wěn)定劑6-10份，活化碳酸鈣20-40份。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案：所述納米PVC無毒管材的原料按質(zhì)量份數(shù)配比如下：PVC100份，納米氧化鐵粉3份，DOP30份，DBP10份，環(huán)氧大豆油3份，ACR-401為8份，納米碳酸鈣5份，硬脂酸鋅1份，復(fù)合穩(wěn)定劑6份，活化碳酸鈣20份。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案：所述納米PVC無毒管材的原料按質(zhì)量份數(shù)配比如下：PVC100份，納米氧化鐵粉7份，DOP50份，DBP30份，環(huán)氧大豆油7份，ACR-401為12份，納米碳酸鈣15份，硬脂酸鋅3份，復(fù)合穩(wěn)定劑10份，活化碳酸鈣40份。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案：所述納米PVC無毒管材的原料按質(zhì)量份數(shù)配比如下：PVC100份，納米氧化鐵粉5份，DOP40份，DBP20份，環(huán)氧大豆油5份，ACR-401為10份，納米碳酸鈣10份，硬脂酸鋅2份，復(fù)合穩(wěn)定劑8份，活化碳酸鈣30份。

一種制備所述的納米PVC無毒管材的方法，步驟為：

第一步：按照質(zhì)量份數(shù)配比稱取PVC、納米氧化鐵粉、DOP、DBP、環(huán)氧大豆油、ACR-401、納米碳酸鈣、硬脂酸鋅、復(fù)合穩(wěn)定劑和活化碳酸鈣；

第二步：將PVC投入高速捏合機(jī)中，升溫至95-115℃，加入剩余原料，捏合速度1850-2050r/min，捏合15-35min；

第三步：捏合后的材料放入雙螺桿擠出機(jī)中，擠出溫度為175-195℃，制得納米PVC無毒管材。

有益效果

本發(fā)明所述一種納米PVC無毒管材及其制備方法采用以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下技術(shù)效果：1、拉伸強(qiáng)度4-4.8MPa，伸長率210-220%；2、撕裂強(qiáng)度120-130MPa，耐磨性高、耐熱和彈性優(yōu)良；3、原料資源豐富，邵氏硬度75-85；4、可以在各種極端環(huán)境下廣泛使用，耐寒性-35℃不破裂，可以廣泛生產(chǎn)并不斷代替現(xiàn)有包裝用材料。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合實(shí)例對本發(fā)明作進(jìn)一步的描述，實(shí)施例僅用于對本發(fā)明進(jìn)行說明，并不構(gòu)成對權(quán)利要求范圍的限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以想到的其他替代手段，均在本發(fā)明權(quán)利要求范圍內(nèi)。

實(shí)施例1：

第一步：按照質(zhì)量份數(shù)配比稱取PVC100份，納米氧化鐵粉3份，DOP30份，DBP10份，環(huán)氧大豆油3份，ACR-401為8份，納米碳酸鈣5份，硬脂酸鋅1份，復(fù)合穩(wěn)定劑6份，活化碳酸鈣20份。

第二步：將PVC投入高速捏合機(jī)中，升溫至95℃，加入剩余原料，捏合速度1850r/min，捏合15min。

第三步：捏合后的材料放入雙螺桿擠出機(jī)中，擠出溫度為175℃，制得納米PVC無毒管材。

拉伸強(qiáng)度4MPa，伸長率210%；撕裂強(qiáng)度120MPa，耐磨性高、耐熱和彈性優(yōu)良；原料資源豐富，邵氏硬度75；可以在各種極端環(huán)境下廣泛使用，耐寒性-35℃不破裂，可以廣泛生產(chǎn)并不斷代替現(xiàn)有包裝用材料。

實(shí)施例2：

第一步：按照質(zhì)量份數(shù)配比稱取PVC100份，納米氧化鐵粉7份，DOP50份，DBP30份，環(huán)氧大豆油7份，ACR-401為12份，納米碳酸鈣15份，硬脂酸鋅3份，復(fù)合穩(wěn)定劑10份，活化碳酸鈣40份。

第二步：將PVC投入高速捏合機(jī)中，升溫至115℃，加入剩余原料，捏合速度2050r/min，捏合35min。

第三步：捏合后的材料放入雙螺桿擠出機(jī)中，擠出溫度為195℃，制得納米PVC無毒管材。

拉伸強(qiáng)度4.4MPa，伸長率215%；撕裂強(qiáng)度125MPa，耐磨性高、耐熱和彈性優(yōu)良；原料資源豐富，邵氏硬度80；可以在各種極端環(huán)境下廣泛使用，耐寒性-35℃不破裂，可以廣泛生產(chǎn)并不斷代替現(xiàn)有包裝用材料。

實(shí)施例3：

第一步：按照質(zhì)量份數(shù)配比稱取PVC100份，納米氧化鐵粉5份，DOP40份，DBP20份，環(huán)氧大豆油5份，ACR-401為10份，納米碳酸鈣10份，硬脂酸鋅2份，復(fù)合穩(wěn)定劑8份，活化碳酸鈣30份。

第二步：將PVC投入高速捏合機(jī)中，升溫至105℃，加入剩余原料，捏合速度1950r/min，捏合25min。

第三步：捏合后的材料放入雙螺桿擠出機(jī)中，擠出溫度為185℃，制得納米PVC無毒管材。

拉伸強(qiáng)度4.8MPa，伸長率220%；撕裂強(qiáng)度130MPa，耐磨性高、耐熱和彈性優(yōu)良；原料資源豐富，邵氏硬度85；可以在各種極端環(huán)境下廣泛使用，耐寒性-35℃不破裂，可以廣泛生產(chǎn)并不斷代替現(xiàn)有包裝用材料。