本發(fā)明屬于材料化學(xué)領(lǐng)域，涉及一種熱塑性彈性體，尤其涉及一種共混增韌聚氯乙烯彈性體及其制備方法。
背景技術(shù)：
：聚氯乙烯是性價(jià)比最巍峨優(yōu)越的通用性材料，突出優(yōu)點(diǎn)是難燃性、耐磨性、抗化學(xué)腐蝕性、氣體水汽低滲漏性好、此外綜合機(jī)械性能、制品透明性、電絕緣性、隔熱、消聲、消震性也好。熱塑性彈性體是一種兼具塑料和橡膠特性的高分子材料，具有加工簡(jiǎn)單、可重復(fù)使用、易回收等優(yōu)點(diǎn)，在性能上又接近或超過(guò)橡膠，在近幾十年得到飛躍發(fā)展。聚氯乙烯的缺陷是熱穩(wěn)定性和抗沖擊性較差，純硬質(zhì)聚氯乙烯的缺口沖擊強(qiáng)度只有3～5KJ/m2，屬于硬脆材料，特別是低溫韌性差，降低溫度時(shí)迅速變硬變脆，受沖擊是極易脆裂。因此，將聚氯乙烯和熱塑性彈性體進(jìn)行共混增韌改性就可以解決其脆性和缺口敏感性。聚氯乙烯的增韌改性可以分為化學(xué)改性和物理改性兩大類。化學(xué)改性主要是通過(guò)分子設(shè)計(jì)在聚氯乙烯的分子鏈上接枝或共聚引入柔性鏈段，從而達(dá)到增韌目的。物理改性主要是共混，聚合物必須具有一定的相容性是共混改性的前提。按共混物的不同可以將共混增韌改性分為兩大類：彈性體增韌改性和非彈性體增韌改性。此外，目前正處于起步階段的納米增韌和自增強(qiáng)增韌也是研究的熱點(diǎn)。但是彈性體與聚氯乙烯的相容性以及兩相界面的粘合力對(duì)共混體的沖擊強(qiáng)度影響很大。增韌劑與聚氯乙烯的相容性有一最佳值，相容性太差，兩相的粘合力不足，在使用過(guò)程易出現(xiàn)分層、開(kāi)裂等現(xiàn)象，導(dǎo)致共混物的性能下降或不穩(wěn)定；相容性太好時(shí)，分散相相疇尺寸很小，甚至易于形成均相體系，也不會(huì)產(chǎn)生很好的增韌效果。一般增韌劑與聚氯乙烯的相容性較為接近時(shí)效果最佳。通常聚氯乙烯與其增韌劑的相容性都不是太好，需要進(jìn)行增容處理。提高相容性的方法有：加入增容劑、加入大分子共混劑、在聚合物分子間引入相互作用的基團(tuán)、加入嵌段共聚物和采用互穿網(wǎng)絡(luò)聚合物技術(shù)等。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明解決的技術(shù)問(wèn)題：為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，獲得一種相容性好，且能夠結(jié)合聚氯乙烯的難燃性、耐磨性、抗化學(xué)腐蝕性、氣體水汽低滲漏性好、綜合機(jī)械性能、制品透明性、電絕緣性、隔熱、消聲、消震性和熱塑性彈性體的韌性，從而提高聚氯乙烯的熱穩(wěn)定性和抗沖擊性，本發(fā)明提供了一種共混增韌聚氯乙烯彈性體及其制備方法。技術(shù)方案：一種共混增韌聚氯乙烯彈性體，由以下組分按重量份數(shù)配比制成：聚氯乙烯19～35份、熱塑性聚氨酯13～28份、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物13～28份、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物11～23份、硅酸鈣7～16份、硬脂酸鈣6～18份、蒙脫土7～18份、滑石粉5～12份。優(yōu)選的，由以下組分按重量份數(shù)配比制成：聚氯乙烯27份、熱塑性聚氨酯22份、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物23份、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物18份、硅酸鈣13份、硬脂酸鈣14份、蒙脫土13份、滑石粉9份。一種共混增韌聚氯乙烯彈性體的制備方法，包含以下步驟：(1)基體制備：將聚氯乙烯和熱塑性聚氨酯混勻，加入密煉機(jī)中，共混溫度為116～178℃，共混時(shí)間為3～18分鐘，共混結(jié)束后在88～115℃條件下放置10～15小時(shí)；加入穩(wěn)定劑和增塑劑在118～165℃條件下繼續(xù)共混3～10分鐘，即得基體；(2)改性劑制備：將硅酸鈣、硬脂酸鈣、蒙脫土和滑石粉混勻，研磨成粉，粉末粒徑為50～100目；置于電爐中，在108～132℃條件下加熱1～3.5小時(shí)；(3)第一次改性共混：將步驟(2)制得的改性劑加入步驟(1)獲得的基體中，85～112℃混煉5～14分鐘，結(jié)束后在65～78℃條件下放置6～12小時(shí)；(4)第一次硫化：向步驟(3)改性共混后的原料中加入硫化劑，攪拌均勻后在88～106℃條件下放置6～14小時(shí)；(5)第二次改性共混：將甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物和硅酸鈣加入經(jīng)第一次硫化后的材料中，88～116℃混煉3～9分鐘；(6)第二次硫化：向經(jīng)步驟(5)第二次改性共混后的材料中加入硫化劑，攪拌均勻后在88～112℃條件下放置8～16小時(shí)；(7)彈性體制備：將步驟(6)的產(chǎn)物置于開(kāi)煉機(jī)中，在112～128℃條件下將母料煉制透明，即可制得。優(yōu)選的，步驟(1)基體制備：將聚氯乙烯和熱塑性聚氨酯混勻，加入密煉機(jī)中，共混溫度為156℃，共混時(shí)間為12分鐘，共混結(jié)束后在106℃條件下放置12小時(shí)；加入穩(wěn)定劑和增塑劑在152℃條件下繼續(xù)共混7分鐘，即得基體。優(yōu)選的，步驟(2)改性劑制備：將硅酸鈣、硬脂酸鈣、蒙脫土和滑石粉混勻，研磨成粉，粉末粒徑為80目；置于電爐中，在122℃條件下加熱2.5小時(shí)。優(yōu)選的，步驟(3)第一次改性共混：將步驟(2)制得的改性劑加入步驟(1)獲得的基體中，103℃混煉9分鐘，結(jié)束后在71℃條件下放置9小時(shí)。優(yōu)選的，步驟(4)第一次硫化：向步驟(3)改性共混后的原料中加入硫化劑，攪拌均勻后在102℃條件下放置11小時(shí)。優(yōu)選的，步驟(5)第二次改性共混：將甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物和硅酸鈣加入經(jīng)第一次硫化后的材料中，108℃混煉7分鐘。優(yōu)選的，步驟(6)第二次硫化：向經(jīng)步驟(5)第二次改性共混后的材料中加入硫化劑，攪拌均勻后在104℃條件下放置12小時(shí)。優(yōu)選的，步驟(7)彈性體制備：將步驟(6)的產(chǎn)物置于開(kāi)煉機(jī)中，在123℃條件下將母料煉制透明，即可制得。有益效果：(1)本發(fā)明所述共混增韌聚氯乙烯彈性體兼具了難燃性、耐磨性、抗化學(xué)腐蝕性、氣體水汽低滲漏性好、綜合機(jī)械性能、制品透明性、電絕緣性、隔熱、消聲、消震性和熱塑性彈性體的韌性，且增加了熱穩(wěn)定性和抗沖擊性；(2)本發(fā)明分批次的加入熱塑性彈性體，且采用硅酸鈣作為介質(zhì)提高了各組分之間的相容性。具體實(shí)施方式實(shí)施例1一種共混增韌聚氯乙烯彈性體，由以下組分按重量份數(shù)配比制成：聚氯乙烯19份、熱塑性聚氨酯13份、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物13份、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物11份、硅酸鈣7份、硬脂酸鈣6份、蒙脫土7份、滑石粉5份。一種共混增韌聚氯乙烯彈性體的制備方法，包含以下步驟：(1)基體制備：將聚氯乙烯和熱塑性聚氨酯混勻，加入密煉機(jī)中，共混溫度為116℃，共混時(shí)間為3分鐘，共混結(jié)束后在88℃條件下放置10小時(shí)；加入穩(wěn)定劑和增塑劑在118℃條件下繼續(xù)共混3分鐘，即得基體；(2)改性劑制備：將硅酸鈣、硬脂酸鈣、蒙脫土和滑石粉混勻，研磨成粉，粉末粒徑為50目；置于電爐中，在108℃條件下加熱1小時(shí)；(3)第一次改性共混：將步驟(2)制得的改性劑加入步驟(1)獲得的基體中，85℃混煉5分鐘，結(jié)束后在65℃條件下放置6小時(shí)；(4)第一次硫化：向步驟(3)改性共混后的原料中加入硫化劑，攪拌均勻后在88℃條件下放置6小時(shí)；(5)第二次改性共混：將甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物和硅酸鈣加入經(jīng)第一次硫化后的材料中，88℃混煉3分鐘；(6)第二次硫化：向經(jīng)步驟(5)第二次改性共混后的材料中加入硫化劑，攪拌均勻后在88℃條件下放置8小時(shí)；(7)彈性體制備：將步驟(6)的產(chǎn)物置于開(kāi)煉機(jī)中，在112℃條件下將母料煉制透明，即可制得。實(shí)施例2一種共混增韌聚氯乙烯彈性體，由以下組分按重量份數(shù)配比制成：聚氯乙烯27份、熱塑性聚氨酯22份、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物23份、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物18份、硅酸鈣13份、硬脂酸鈣14份、蒙脫土13份、滑石粉9份。一種共混增韌聚氯乙烯彈性體的制備方法，包含以下步驟：(1)基體制備：將聚氯乙烯和熱塑性聚氨酯混勻，加入密煉機(jī)中，共混溫度為156℃，共混時(shí)間為12分鐘，共混結(jié)束后在106℃條件下放置12小時(shí)；加入穩(wěn)定劑和增塑劑在152℃條件下繼續(xù)共混7分鐘，即得基體；(2)改性劑制備：將硅酸鈣、硬脂酸鈣、蒙脫土和滑石粉混勻，研磨成粉，粉末粒徑為80目；置于電爐中，在122℃條件下加熱2.5小時(shí)；(3)第一次改性共混：將步驟(2)制得的改性劑加入步驟(1)獲得的基體中，103℃混煉9分鐘，結(jié)束后在71℃條件下放置9小時(shí)；(4)第一次硫化：向步驟(3)改性共混后的原料中加入硫化劑，攪拌均勻后在102℃條件下放置11小時(shí)；(5)第二次改性共混：將甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物和硅酸鈣加入經(jīng)第一次硫化后的材料中，108℃混煉7分鐘；(6)第二次硫化：向經(jīng)步驟(5)第二次改性共混后的材料中加入硫化劑，攪拌均勻后在104℃條件下放置12小時(shí)；(7)彈性體制備：將步驟(6)的產(chǎn)物置于開(kāi)煉機(jī)中，在123℃條件下將母料煉制透明，即可制得。實(shí)施例3一種共混增韌聚氯乙烯彈性體，由以下組分按重量份數(shù)配比制成：聚氯乙烯35份、熱塑性聚氨酯28份、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物28份、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物23份、硅酸鈣16份、硬脂酸鈣18份、蒙脫土18份、滑石粉12份。一種共混增韌聚氯乙烯彈性體的制備方法，包含以下步驟：(1)基體制備：將聚氯乙烯和熱塑性聚氨酯混勻，加入密煉機(jī)中，共混溫度為178℃，共混時(shí)間為18分鐘，共混結(jié)束后在115℃條件下放置15小時(shí)；加入穩(wěn)定劑和增塑劑在165℃條件下繼續(xù)共混10分鐘，即得基體；(2)改性劑制備：將硅酸鈣、硬脂酸鈣、蒙脫土和滑石粉混勻，研磨成粉，粉末粒徑為100目；置于電爐中，在132℃條件下加熱3.5小時(shí)；(3)第一次改性共混：將步驟(2)制得的改性劑加入步驟(1)獲得的基體中，112℃混煉14分鐘，結(jié)束后在78℃條件下放置12小時(shí)；(4)第一次硫化：向步驟(3)改性共混后的原料中加入硫化劑，攪拌均勻后在106℃條件下放置14小時(shí)；(5)第二次改性共混：將甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物和硅酸鈣加入經(jīng)第一次硫化后的材料中，116℃混煉9分鐘；(6)第二次硫化：向經(jīng)步驟(5)第二次改性共混后的材料中加入硫化劑，攪拌均勻后在112℃條件下放置16小時(shí)；(7)彈性體制備：將步驟(6)的產(chǎn)物置于開(kāi)煉機(jī)中，在128℃條件下將母料煉制透明，即可制得。對(duì)實(shí)施例1～3制備獲得的共混增韌聚氯乙烯彈性體進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果如下表所示：實(shí)施例1實(shí)施例2實(shí)施例3拉伸強(qiáng)度/MPa21.528.726.8斷裂伸長(zhǎng)率/％276296288脆性溫度/℃－118－124－120極限氧指數(shù)292326缺口沖擊強(qiáng)度/KJ/m2586963當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3