[发明专利]一种亲水PVC组合材料及制备方法

说明书

一种亲水PVC组合材料及制备方法，属于亲水PVC材料技术领域。塑料表面亲水化处理方法有表面刻蚀、表面涂覆、光催化性能物质、化学接枝改性等等，每种方法各有优劣，应用领域受到限制，部分方法可用于透明制品领域，有的生产工艺简单，原料廉价，但不耐刮擦，使用寿命短，有的需要真空环境和高成本的基础设施。本发明组成包括PVC树脂100份、热稳定剂0.8～5份、复合润滑剂0.5～2份、增塑剂20~60份、抗冲改性剂3~8份、抗氧剂0.2~0.5份和亲水功能助剂3~8份，以及填充剂0~20份或光稳定剂0.1~0.3份中的一种，利用特制的亲水功能助剂显著提高了PVC的力学性能、热稳定性、亲水能力。

技术领域

一种亲水PVC组合材料及制备方法，属于亲水PVC材料技术领域。

背景技术

PVC是一种性价比较高的材料，可应用于建材、农业、包装、医药等诸多行业。部分领域需要材料表面具有防雾或放水效果，如农业薄膜、包装膜、可视观察窗、卫浴镜、护目镜等领域。

防雾技术一种重要方法就是改变材料表面的性能，改变基材表面的化学成分或微观结构，使材料的表面高度疏水化，材料表面与水的接触角趋向于180°，使形成的水珠滚落；或者使材料表面高度亲水化，材料表面与水的接触角趋向于0°，使水蒸气在基材表面不易凝结成水珠而形成透明的水膜。PVC材料表面的水接触角为80°左右，可通过表面处理，使其进一步亲水化，达到防雾的效果。

塑料表面亲水化处理方法有表面刻蚀、打磨粗化、等离子体处理、臭氧清洗、表面涂覆、光催化性能物质、化学接枝改性等等。每种方法各有优劣，应用领域也受到限制，部分方法可用于透明制品领域，有的生产工艺简单，原料廉价，但不耐刮擦，使用寿命短，有的需要真空环境和高成本的基础设施。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种具备高亲水性能、力学性能、热稳定性能且性能稳定的亲水PVC组合材料及制备方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种亲水PVC组合材料，其特征在于：包括以下重量份的组分：

PVC树脂100份、热稳定剂0.8～5份、复合润滑剂0.5～2份、增塑剂0~60份、抗冲改性剂0~8份、抗氧剂0.2~0.5份和亲水功能助剂3~8份，以及填充剂0~20份与光稳定剂0.1~0.3份中的一种；

其中，所述的亲水功能助剂由以下方法制得：甘油加热至120~150℃加入聚乙烯醇，搅拌均匀加入氧化锌与催化剂，在200~250℃反应1.5~5h，加水、过滤、水洗、乙醇洗涤、干燥得PVC亲水功能助剂；其中，甘油、聚乙烯醇、氧化锌与催化剂的重量比为：1：0.83~0.2：0.125~0.25：0.01~0.025。

上述的PVC组合材料中加入的亲水功能助剂，是将聚乙烯醇完全溶解于高温的甘油中，再加入氧化锌和催化剂，氧化锌与甘油反应形成甘油锌，为PVC树脂提供稳定作用，氧化锌加入量相对要多，未反应的氧化锌与聚乙烯醇形成络合物，具有多元醇的亲水性，又含有氧化锌的光催化性，在受紫外光或可见光照射后，具备更强的亲水性能；还辅助甘油锌提高PVC材料的热稳定性。氧化锌、聚乙烯醇与甘油三种成分之间协同增效，其中一种或两种成分过多或过低均不能够提高助剂效果同时还将会引起PVC组合材料体系的不稳定，出现助剂析出现象。其中，在制备软性材料时适合加入增塑剂增加材料的韧性；制备硬质材料时适合加入抗冲改性剂增加材料的抗冲剂性能，避免断裂；制备膜类材料时适于使用光稳定剂避免薄膜见光变性，而制备板材时则需要使用填充剂。

优选的，所述的氧化锌与甘油重量比为1：6~1：5。优选比例恰好能够实现过量氧化锌与聚乙烯醇反应生成合适量的氧化锌-聚乙烯醇络合物，过多则易导致PVC助剂析出，过少则可能络合物含量不足，不能起到良好的辅助甘油锌作用。

优选的，所述的催化剂为草酸铵、苯甲酸钠、草酸钠、水杨酸钠、碳酸钠中的一种或多种任意比例混合物。优选的催化剂具有良好的催化效果并且易于从体系中脱出。