[发明专利]一种利用改性碳酸钙制备PVC的方法

说明书

技术领域

本发明涉及生产PVC制品时添加的一种改性材料，具体涉及一种利用改性碳酸钙制备PVC的方法。

背景技术

聚氯乙烯是五大通用树脂之一，其产量仅次于聚乙烯。随着化学建材的大量推广和使用，PVC硬制品的使用比例不断提高，尤其是管材、板材和型材等需求增长迅速，因此对聚氯乙烯的使用性能有了更高的要求。聚氯乙烯树脂较脆，传统增韧改性技术通常是在树脂中加人橡胶弹性体，却是以降低材料宝贵的刚性、耐热性、尺寸稳定性为代价的。

碳酸钙是高分子复合材料中广泛使用的无机填料。在橡胶、塑料制品中添加碳酸钙等无机填料，可提高制品的耐热性、耐磨性、尺寸稳定性及刚度等，并降低制品成本，但无机填料亲水疏油的表面特性，使其与高分子材料相容性差，因此加工易形成不规则的聚集体，造成在高聚物内部分散不均匀，从而产生界面缺陷，导致制品的物理机械性能降低。为了克服碳酸钙应用上的自身缺点，改善其与高分子材料的相容性和分散性，使其成为一种功能性补强增韧填充材料，近年来国内外这方面的研究十分活跃。

碳酸钙表面改性方法一般分为偶联剂、有机物表面处理剂、无机物处理剂及综合性表面处理剂等四种。一般认为，表面活性剂或有机酸对填料的表面改性是物理吸附，它可以改善物料的流变性能和加工性能，但对制品的物理力学性能几乎没什么改善。用偶联剂改性不仅可以改善加工性能，而且也可同时改善制品的物理力学性能。

发明内容

本发明提供了一种利用改性碳酸钙制备PVC的方法，本发明利用经JL-GO1型改性剂改性的碳酸钙与普通碳酸钙相比，颗粒以原生粒子状态均匀分布，不团聚，其中部分以纳米粒子状态存在，因此填充于聚氯乙烯(PVC)硬质、软质制品中，不仅能改善体系的加工性能，而且赋予制品较好的物理机械性能，达到增韧补强的效果。

1.      一种利用改性碳酸钙制备PVC的方法，其特征在于PVC试样制备方法为：将PVC树脂、复合稳定剂、DOP、普通碳酸钙或改性碳酸钙等原料，按配方配料，在高速混合机中充分混合10 min出料备用。混合料用双辊炼塑机进行塑炼，软片在165℃下充分塑化6 min，硬片在190℃充分塑化8 min，制成0.5 mm厚的薄片，室温下放置24 h切割成哑铃形试样备测试。

2.      步骤1所述的改性碳酸钙的表面处理方法：将普通轻质碳酸钙烘干至水份0.5％以下，加入高速混合机中，按1.5％(w)添加JL-GO1型改性剂，升温至100℃，搅拌8 min出料备用。

3.      步骤1所述的碳酸钙和改性碳酸钙分别按配方混料，室温放置8 h后用PLE331型转矩流变仪进行流变实验

4.      步骤1所述的权利1所述的拉伸试样在切样机上用切样刀制成，拉伸性能按GB/T 1040-92标准在4302型Instron电子万能材料试验机上进行测定。

5.      步骤3所述的加入改性碳酸钙与加入普通碳酸钙相比，扭矩降低，塑化时间明显缩短，熔融温度下降，塑化速度变快。

6.      步骤4所述的添加直链聚酯增塑剂对增塑PVC材料的热稳定性有所改善，当聚酯分子量升高时热稳定性也变好。

本发明采用JL-G01型改性剂对普通轻质碳酸钙进行表面改性，通过物理及化学作用，使碳酸钙表面有机化，从而防止碳酸钙粒子团聚，颗粒以原生粒子状态均匀分布，其中部分以纳米粒子状态存在，因此应用于复合材料加工体系中，不仅能提高分散性和相容性，改善体系流动性及加工性能，而且赋予制品较好的物理机械性能，达到增韧补强的效果。

具体实施方式

下面的实施例对本发明作详细说明，但对本发明没有限制。

实施例1  

本实施例说明碳酸钙改性前后流变性能比较，将普通碳酸钙和改性碳酸钙分别按配方混料，室温放置8 h后用PLE331型转矩流变仪进行流变实验。结果如表1所示。

从表1可以看出，加入改性碳酸钙与加入普通碳酸钙相比，扭矩降低，塑化时间明显缩短，熔融温度下降，塑化速度变快，说明改性碳酸钙与PVC体系相容性好，有利于加工，可提高挤出速度，使制品外观光滑细腻。这是由于改性碳酸钙表面化学键合的改性剂与PVC树脂具有良好相容性，表现出强的内润滑作用，从而削弱了PVC分子间的作用力，使得体系流变性能改变。同时也说明在同等条件下，改性碳酸钙可以增加填充量，也能达到良好的加工性能。

表1 碳酸钙改性前后流变性能比较