[发明专利]一种抗寒耐热聚氯乙烯复合材料及其制备方法

说明书

本发明涉及聚氯乙烯技术领域，公开了一种抗寒耐热聚氯乙烯复合材料及其制备方法。包括按重量份计的下述组分：聚氯乙烯树脂60‑80份、聚氨酯树脂15‑30份，改性纳米碳酸钙10‑15份，硬脂酸丁酯3‑5份，邻苯二甲酸二辛酯1‑3份，抗氧剂1‑3份；其制备方法包括以下步骤：将聚氯乙烯树脂、聚氨酯树脂和改性纳米碳酸钙加入高速搅拌机中进行搅拌，得到预混料；然后向预混料中添加硬脂酸丁酯、邻苯二甲酸二辛酯和抗氧剂，继续搅拌得到共混料；将共混料加入螺杆机中进行挤出造粒，得到抗寒耐热聚氯乙烯复合材料。本发明制备得到的聚氯乙烯复合材料同时兼备良好的抗寒和耐热性能。

技术领域

本发明涉及聚氯乙烯技术领域，尤其是涉及一种抗寒耐热聚氯乙烯复合材料及其制备方法。

背景技术

聚氯乙烯(PVC)是当今世界上应用最为广泛，最先完成工业化的一种通用型热塑性材料，据统计全球PVC材料的生产力在2001年就已经超过了3313万吨，当前PVC产能的年增长率仍然高达4％。PVC塑料具有成本低、施工周期短、抗腐蚀、综合性能好等优点，其密集性的生产技术、与氯碱工业密切的相关性都使得PVC工业与汽车装饰、建筑膜材，石油工业以及机械电子产业等各种支柱产业有着密切的关系。聚氯乙烯是一种无定形结构材料，通常为白色粉末状，具有较小的支化度，相对密度一般为1.4，在170℃左右开始分解。PVC的分子量一般在5.5W-12W之间，会随着聚合温度的降低而增加，没有固定的熔点。聚氯乙烯的产量仅次于聚烯烃，是位居世界第二的热塑性塑料，不仅被广泛应用于体育场馆、展览馆、航空馆、休闲遮阳等建筑中，被称为“第六代建筑材料”，而且促进着高分子科学技术的不断发展。聚氯乙烯塑料具有很多的非常突出的优点。PVC不仅具有堪比硫化橡胶的耐磨性能、非常突出的阻燃性、透光性能优良，并且由于聚丙烯、聚乙烯等材料，而且除了少数有机溶剂，几乎不溶于别的溶剂，在汽油和酒精等溶剂中能稳定存在。除此之外，其绝缘性能、机械性能都很好，并且性价比低于其余通用材料。

目前，聚氯乙烯也存在一些缺陷，聚氯乙烯材料在低温环境下，会迅速发生脆化，制品不仅变硬，而且变脆，在受到外力的作用时，极易发生脆断。另外，聚氯乙烯材料具有较差的热稳定性能，在光、氧的环境下，PVC分子结构中的C＝C双键，由于活性的增加，导致自由基团的产生，从而导致脱去反应的发生，产生HCl，产生的HCl进一步催化降解聚氯乙烯，导致其出现分解加剧，使产品的色泽变差、变暗，物理性能下降。

发明内容

本发明是为了克服以上现有技术问题，提供一种抗寒耐热聚氯乙烯复合材料。本发明制备得到的聚氯乙烯复合材料同时兼备良好的抗寒和耐热性能。

本发明还提供了一种抗寒耐热聚氯乙烯复合材料的制备方法。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种抗寒耐热聚氯乙烯复合材料，包括按重量份计的下述组分：

聚氯乙烯树脂60-80份、聚氨酯树脂15-30份，改性纳米碳酸钙10-15份，硬脂酸丁酯3-5份，邻苯二甲酸二辛酯1-3份，抗氧剂1-3份。

本发明通过在聚氯乙烯中添加聚氨酯树脂来提高聚氯乙烯材料的抗寒性能，聚氨酯树脂是一热塑性弹性体，具有极好的耐腐蚀性、耐油性、耐寒性能，将聚氨酯树脂与聚氯乙烯树脂共混能够显著改善聚氯乙烯的抗寒性能；纳米碳酸钙作为增强材料，掺入聚氯乙烯基体中可以改善聚氯乙烯的力学性能和基体中内部结构的缺陷；硬脂酸丁酯作为聚氯乙烯材料的润滑剂，作用是在加工过程中减少聚氯乙烯树脂和聚氨酯树脂内部分子和聚合物与加工设备之间的摩擦，达到降低扭矩、促进溶体流动、节约能耗和提高产量的目的；通过在聚氯乙烯材料中添加邻苯二甲酸二辛酯增塑剂，使聚氯乙烯材料的可塑性增强，易于加工成型，另一方面可以降低聚氯乙烯材料的玻璃化转变温度，提高产品的耐低温性能；聚氯乙烯树脂在外界条件或者自身因素会发生氧化反应，使产品的综合性能变差、颜色发黄，影响产品的使用，抗氧剂可以阻止氧化反应的发生，延长聚氯乙烯材料的使用寿命。

作为优选，所述抗氧剂为抗氧剂164、抗氧剂1076、抗氧剂1010中的一种或多种。