[发明专利]耐热聚氯乙烯合金材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及聚氯乙烯复合材料技术领域，更具体地说，是涉及一种以聚氯乙烯为基体的耐热聚氯乙烯合金材料及其制备方法。

背景技术

聚氯乙烯(PVC)是最早工业化、用途广泛的通用热塑性塑料之一。它具有质量轻、强度高、绝缘、阻燃、耐腐蚀、综合性能优良、价格低廉和原材料来源广泛等优点；但PVC存在冲击强度低、热稳定性差、流动性能差等缺点，在一定程度上限制了其使用。人们常采用添加填料、弹性体、增塑剂、热稳定剂、加工助剂、耐热改性剂和流动改性剂等方法来改善PVC的性能。普通PVC制品的维卡软化温度只有75～80℃，这在很大程度上限制了其应用。随着PVC化学建材的发展，市场对建筑节能用隔热型材、高压电力导管、汽车用密封型材的需求很大，但这些建材对VC材料的耐热性能有比较高的要求，需提高PVC材料的耐热性能。

通常提高PVC耐热性能的方法主要有：交联、共混、卤化、共聚等。已有研究发现：如用ChMI改性的ABS树脂与PVC共混，其共混物的维卡软化温度是106℃，而PhMI改性的ABS树脂与PVC的共混物，其维卡软化温度是115℃(聚氯乙烯2000，3，p1-6/19)；陈弦等研究了PVC/ABS共混合金的热性能，结果表明：PVC与ABS共混后，其维卡软化温度大大提高了(塑料工业2003，31(4)，p22-24)。Hyun Sik Moon等人将PVC和α-甲基苯乙烯/丙烯腈共聚物(α-MSAN)以50/50共混后，共混体系的维卡软化温度提高到93.9℃，并且PVC与α-甲基苯乙烯/丙烯腈共聚物的相容性良好(Journal of Applied Polymer Science 2009，Vol.111，p237-245)；薛斌等合成出N-苯基马来酰亚胺(N-PhMI)/甲基丙烯酸甲酯(MMA)/苯乙烯(St)共聚物，在100份PVC中添加25％的共聚物后，可使共混体系的维卡软化温度上升到约106℃(石化技术与应用2003，21(1)，P26-29)。研究表明：采用耐热树脂与PVC共混制得耐热PVC合金是一条简捷有效的途径。从现有研究也可以看出，采用耐热树脂与PVC共混制备耐热PVC合金时，耐热改性剂的加入并不能改变PVC的加工性能，同时还常常不能协调PVC材料的耐热性能与强度和韧性的矛盾。

发明内容

针对耐热聚氯乙烯合金材料现有技术存在的缺点，本发明的目的旨在提供一种具有优良的力学性能、高耐热性、高韧性、良好的加工性能的耐热聚氯乙烯合金材料及其制备方法，以实现聚氯乙烯复合材料的高性能化和功能化。

本发明的上述发明目的，可通过具有以下技术方案的耐热聚氯乙烯合金材料来实现：

耐热聚氯乙烯合金材料的原料组分构成，按质量份数计主要有：

聚氯乙烯基体           100份

耐热改性剂             10～500份

热稳定剂               1.0～10份

润滑剂                 0.1～10份

加工助剂               1～20份

填料                   0～100份

抗冲改性剂             0～20份。

在上述技术方案中，所说的加工助剂优先采用改性加工助剂，由按质量份计的100份聚氯乙烯、1.0～10份热稳定剂和1～20份有机改性剂置入力化学反应设备于10～40℃经力化学反应所制备，通常于力化学反应设备处理0.5～2h即可，所述有机改性剂为润滑剂和抗氧剂的复合物，可由市场购取。

在上述技术方案中，所说的填料优先采用改性填料，可采取下述两种方法中的一种方法制备：

(1)方法A：

先将填料质量1％～10％的偶联剂与填料质量10％～200％的稀释剂混合均匀，再与填料在混合机中于不低于110℃的温度下充分搅拌制备；

(2)方法B：

先将填料质量1％～10％的偶联剂与填料质量10％～200％的稀释剂混合均匀，再与填料、填料质量10％～100％的聚氯乙烯和填料质量10％～100％的耐热改性剂中的至少一种，以及不大于填料质量5％的热稳定剂于力化学反应设备中经充分力化学反应制备，通常在力化学反应设备中处理不少于1小时即可。