專利名稱：一種硫酸鈣晶須改性聚氯乙烯復(fù)合材料及其制備工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種聚氯乙烯復(fù)合材料及其制備工藝，尤其涉及一種硫酸鈣晶須改性 聚氯乙烯復(fù)合材料及其制備工藝。
背景技術(shù)：
聚氯乙烯是一種產(chǎn)量大、綜合性能優(yōu)良的通用樹(shù)脂，其制品具有良好的力學(xué)性能、 電性能，阻燃性及耐化學(xué)藥品性好，透明度高。但是用硬聚氯乙烯制成的產(chǎn)品韌性較差，難 以作為結(jié)構(gòu)材料。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是，克服現(xiàn)有聚氯乙烯材料的不足，提供一種韌性好，缺 口沖擊強(qiáng)度高的硫酸鈣晶須改性聚氯乙烯復(fù)合材料及其制備工藝。本發(fā)明解決所述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是
本發(fā)明之硫酸鈣晶須改性聚氯乙烯復(fù)合材料由以下重量份數(shù)的原料制成聚氯乙烯 (PVC) 70 85份，直徑為10 20 μ m的硫酸鈣晶須5 20份，偶聯(lián)劑1 3份，增塑劑 1 5份，熱穩(wěn)定劑3 6份，潤(rùn)滑劑0. 1 1. 5份； 所述聚氯乙烯優(yōu)選型號(hào)為S-1000 ；
所述偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑、馬來(lái)酸酐、鋁酸酯偶聯(lián)劑中的一種或幾種的混合物； 所述增塑劑為鄰苯二甲酸二丁酯(DBP)、鄰苯二甲酸二辛酯(D0P)、環(huán)氧大豆油中的一 種或幾種的混合物；
所述熱穩(wěn)定劑為三鹽基性硫酸鉛、二鹽基性硫酸鉛、復(fù)合鉛穩(wěn)定劑、硬脂酸鋇中的一種 或幾種的混合物；
所述潤(rùn)滑劑為石蠟、硬脂酸、硬脂酸丁酯、油酰胺中的一種或幾種的混合物。優(yōu)選的重量配比為聚氯乙烯78份，直徑為10 20 μ m的硫酸鈣晶須12份，偶 聯(lián)劑2份，增塑劑3份，熱穩(wěn)定劑4份，潤(rùn)滑劑1份。本發(fā)明之硫酸鈣晶須改性聚氯乙烯復(fù)合材料的制備工藝，包括以下步驟
(1)將硫酸鈣晶須與偶聯(lián)劑加入到高速混合機(jī)中，混合5 15min(優(yōu)選lOmin)，得改 性硫酸鈣晶須；
(2)將聚氯乙烯、增塑劑及熱穩(wěn)定劑置于開(kāi)煉機(jī)中開(kāi)煉3 7min(優(yōu)選5min)，開(kāi)煉溫度 為160 170°C (優(yōu)選165°C)，然后加入改性硫酸鈣晶須，繼續(xù)混煉5 Smin (優(yōu)選6min)， 混煉溫度為165 175°C (優(yōu)選170°C )，再加入潤(rùn)滑劑，混煉4 6min (優(yōu)選5min)，混煉 溫度為165 175°C (優(yōu)選170°C)，出片；
(3)將步驟(2)所得片材裁成所需規(guī)格，在平板硫化機(jī)上壓片，即得，溫度為165 1750C (優(yōu)選170°C)，壓力為5 IOMPa (優(yōu)選6 MPa)，時(shí)間為10 15min (優(yōu)選12min)。硫酸鈣晶須，又稱石膏晶須，是一種硫酸鈣的纖維狀單晶體。研究表明，本發(fā)明使 用之改性硫酸鈣晶須具有均勻的橫截面，完整的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，這一特征賦予其接近晶體理論值-原子間價(jià)鍵的強(qiáng)度。由于其具有極高的強(qiáng)度，細(xì)微的尺寸，易與PVC界面粘合，提高與 基體的相容性和界面黏結(jié)力，當(dāng)受外力強(qiáng)迫取向時(shí)，PVC中的殘余應(yīng)力能很好地傳遞給硫酸 鈣晶須，從而提高復(fù)合材料的耐沖擊強(qiáng)度，同時(shí)改善復(fù)合材料的韌性；由于硫酸鈣晶須為 無(wú)機(jī)物，在PVC基質(zhì)中分散均勻，不易團(tuán)聚，使復(fù)合材料性能穩(wěn)定。本發(fā)明之硫酸鈣晶須改性聚氯乙烯復(fù)合材料，韌性好，缺口沖擊強(qiáng)度高，特別適于 制作各種硬質(zhì)管材和板材。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。實(shí)施例1
本實(shí)施例硫酸鈣晶須改性聚氯乙烯復(fù)合材料由以下重量份數(shù)的原料制成聚氯乙烯 S-1000 85份，直徑為10 20 μ m的硫酸鈣晶須5份，馬來(lái)酸酐2份，增塑劑DBP 3份，熱 穩(wěn)定劑三鹽基性硫酸鉛4份，潤(rùn)滑劑硬脂酸1份。制備方法
(1)將硫酸鈣晶須與馬來(lái)酸酐加入到高速混合機(jī)中，混合lOmin，得改性硫酸鈣晶須；
(2)將聚氯乙烯S-1000、增塑劑DBP及熱穩(wěn)定劑三鹽基性硫酸鉛置于開(kāi)煉機(jī)中開(kāi)煉 5min，開(kāi)煉溫度為165°C，然后加入改性硫酸鈣晶須，繼續(xù)混煉6min，混煉溫度為170°C，再 加入潤(rùn)滑劑硬脂酸，混煉5min，混煉溫度為170°C，出片；
(3)將步驟(2)所得片材裁成所需規(guī)格，在平板硫化機(jī)上壓片，即得，溫度為170°C，壓 力為6 MPa，時(shí)間為12min。本實(shí)施例產(chǎn)品力學(xué)性能測(cè)試方法標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)及結(jié)果列于表1。實(shí)施例2
本實(shí)施例硫酸鈣晶須改性聚氯乙烯復(fù)合材料由以下重量份數(shù)的原料制成聚氯乙烯 S-IOOO 78份，直徑為10 20 μ m的硫酸鈣晶須12份，硅烷偶聯(lián)劑2份，增塑劑DOP 3份， 復(fù)合鉛穩(wěn)定劑4份，潤(rùn)滑劑石蠟1份。制備方法
(1)將硫酸鈣晶須與硅烷偶聯(lián)劑加入到高速混合機(jī)中，混合lOmin，得改性硫酸鈣晶
須；
(2)將聚氯乙烯S-1000、DOP及復(fù)合鉛穩(wěn)定劑置于開(kāi)煉機(jī)中開(kāi)煉5min，開(kāi)煉溫度為 165°C，然后加入改性硫酸鈣晶須，繼續(xù)混煉6min，混煉溫度為170°C，再加入潤(rùn)滑劑石蠟， 混煉Win，混煉溫度為170°C，出片；
(3)將步驟(2)所得片材裁成所需規(guī)格，在平板硫化機(jī)上壓片，即得，溫度為170°C，壓 力為6 MPa，時(shí)間為12min。本實(shí)施例產(chǎn)品力學(xué)性能測(cè)試方法標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)及結(jié)果列于表1。實(shí)施例3
本實(shí)施例硫酸鈣晶須改性聚氯乙烯復(fù)合材料由以下重量份數(shù)的原料制成聚氯乙烯 S-IOOO 70份，直徑為10 20μπι的硫酸鈣晶須20份，鋁酸酯偶聯(lián)劑2份，增塑劑環(huán)氧大 豆油3份，熱穩(wěn)定劑硬脂酸鋇4份，潤(rùn)滑劑硬脂酸丁酯1份。制備方法(1)將硫酸鈣晶須與鋁酸酯偶聯(lián)劑加入到高速混合機(jī)中，混合lOmin，得改性硫酸鈣晶
須；
(2)將聚氯乙烯S-1000、增塑劑環(huán)氧大豆油及熱穩(wěn)定劑硬脂酸鋇置于開(kāi)煉機(jī)中開(kāi)煉 5min，開(kāi)煉溫度為165°C，然后加入改性硫酸鈣晶須，繼續(xù)混煉6min，混煉溫度為170°C，再 加入潤(rùn)滑劑硬脂酸丁酯，混煉5min，混煉溫度為170°C，出片；
(3)將步驟(2)所得片材裁成所需規(guī)格，在平板硫化機(jī)上壓片，即得，溫度為170°C，壓 力為6 MPa，時(shí)間為12min。 本實(shí)施例產(chǎn)品力學(xué)性能測(cè)試方法標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)及檢測(cè)結(jié)果列于表1。
權(quán)利要求
1.一種硫酸鈣晶須改性聚氯乙烯復(fù)合材料，其特征在于，由以下重量份數(shù)的原料制成 聚氯乙烯70 85份，直徑為10 20 μ m的硫酸鈣晶須5 20份，偶聯(lián)劑1 3份，增塑 劑1 5份，熱穩(wěn)定劑3 6份，潤(rùn)滑劑0. 1 1. 5份；所述偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑、馬來(lái)酸酐、鋁酸酯偶聯(lián)劑中的一種或幾種的混合物；所述增塑劑為鄰苯二甲酸二丁酯、鄰苯二甲酸二辛酯、環(huán)氧大豆油中的一種或幾種的 混合物；所述熱穩(wěn)定劑為三鹽基性硫酸鉛、二鹽基性硫酸鉛、復(fù)合鉛穩(wěn)定劑、硬脂酸鋇中的一種 或幾種的混合物；所述潤(rùn)滑劑為石蠟、硬脂酸、硬脂酸丁酯、油酰胺中的一種或幾種的混合物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硫酸鈣晶須改性聚氯乙烯復(fù)合材料，其特征在于，所述聚氯 乙烯型號(hào)為S-1000。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硫酸鈣晶須改性聚氯乙烯復(fù)合材料，其特征在于，由以下重 量份數(shù)的原料制成聚氯乙烯78份，直徑為10 20 μ m的硫酸鈣晶須12份，偶聯(lián)劑2份， 增塑劑3份，熱穩(wěn)定劑4份，潤(rùn)滑劑1份。
4.一種如權(quán)利要求1至3之一所述的硫酸鈣晶須改性聚氯乙烯復(fù)合材料的制備工藝， 其特征在于，包括以下步驟(1)將硫酸鈣晶須與偶聯(lián)劑加入到高速混合機(jī)中，混合5 15min，得改性硫酸鈣晶須；(2)將聚氯乙烯、增塑劑及熱穩(wěn)定劑置于開(kāi)煉機(jī)中開(kāi)煉3 7min，開(kāi)煉溫度為160 170°C，然后加入改性硫酸鈣晶須，繼續(xù)混煉5 8min，混煉溫度為165 175°C，再加入潤(rùn) 滑劑，混煉4 6min，混煉溫度為165 175°C，出片；(3)將步驟(2)所得片材裁成所需規(guī)格，在平板硫化機(jī)上壓片，即得，溫度為165 175°C，壓力為5 lOMPa，時(shí)間為10 15min。
5.一種如權(quán)利要求4所述的硫酸鈣晶須改性聚氯乙烯復(fù)合材料的制備工藝，其特征在 于，包括以下步驟(1)將硫酸鈣晶須與偶聯(lián)劑加入到高速混合機(jī)中，混合lOmin，得改性硫酸鈣晶須；(2)將聚氯乙烯、增塑劑及熱穩(wěn)定劑置于開(kāi)煉機(jī)中開(kāi)煉5min，開(kāi)煉溫度為165°C，然后 加入改性硫酸鈣晶須，繼續(xù)混煉6min，混煉溫度為170°C，再加入潤(rùn)滑劑，混煉5min，混煉 溫度為170°C，出片；(3)將步驟(2)所得片材裁成所需規(guī)格，在平板硫化機(jī)上壓片，即得，溫度為170°C，壓 力為6 MPa，時(shí)間為12min。
全文摘要
一種硫酸鈣晶須改性聚氯乙烯復(fù)合材料及其制備工藝，該復(fù)合材料由以下重量份數(shù)的原料制成聚氯乙烯70～85份，直徑為10～20μm的硫酸鈣晶須5～20份，偶聯(lián)劑1～3份，增塑劑1～5份，熱穩(wěn)定劑3～6份，潤(rùn)滑劑0.1～1.5份。其制備方法是，將硫酸鈣晶須與偶聯(lián)劑在高速混合機(jī)中混合5～15min，得改性硫酸鈣晶須；將聚氯乙烯、增塑劑及熱穩(wěn)定劑置于開(kāi)煉機(jī)中開(kāi)煉3～7min，然后加入改性硫酸鈣晶須，混煉5～8min，再加入潤(rùn)滑劑，混煉4～6min，出片；將所得片材裁成所需規(guī)格，在平板硫化機(jī)上壓片，即成。本發(fā)明之硫酸鈣晶須改性聚氯乙烯復(fù)合材料，韌性好，缺口沖擊強(qiáng)度高，特別適于制作各種硬質(zhì)管材和板材。
文檔編號(hào)B29C35/02GK102134358SQ201110112749
公開(kāi)日2011年7月27日 申請(qǐng)日期2011年5月3日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月3日
發(fā)明者付桃梅, 劉珍如, 劉立文, 寧勇, 楊志強(qiáng), 魯紀(jì)鳴 申請(qǐng)人:劉立文