[发明专利]一种玄武岩纤维增强的PVC-铁尾矿抗菌复合材料及其制备方法

说明书

本发明提供了一种玄武岩纤维增强的PVC‑铁尾矿抗菌复合材料及其制备方法，属于复合材料技术领域，包括：PVC树脂100份、铁尾矿25～100份、偶联剂0.2～1.0份、加工助剂4～16份、热稳定剂2～12份、增塑剂0.5～4份、润滑剂0.4～2份、氯化聚乙烯6～18份、玄武岩纤维5～30份和抗菌母粒5～15份。本发明利用铁尾矿的成分特点，实现固废资源化高附加剂应用，控制各组分的用量，各组分协同作用，进一步提高复合材料的力学性能。实施例的结果显示，本发明提供的复合材料的拉伸强度为64MPa、弯曲强度为67MPa、缺口冲击强度为7kJ/m²、杀菌率为97％。

技术领域

本发明属于复合材料技术领域，具体涉及一种玄武岩纤维增强的PVC-铁尾矿抗菌复合材料及其制备方法。

背景技术

聚氯乙烯(PVC)是一种应用广泛的高分子树脂材料，随着资源日益紧张，PVC制造业也进行了产品改进，由单一PVC材料向无机矿物粉末填充的PVC复合材料进行转变，利用无机矿物粉末作为填充剂，可以有效减少高分子材料的消耗，从而节约石油能源的消耗；同时能够充分利用废弃无机矿物粉末，变废为宝，降低成本。

目前，用于填充PVC复合材料的无机矿物粉末多为大理石粉末，如公开号为CN112708227A的发明专利中加入大理石粉末以提高PVC的力学性能，但是，此方法对于PVC力学性能的提升较为有限，复合材料的弯曲强度最高仅为55MPa。

因此，亟需提供一种力学性能更高的PVC复合材料。

发明内容

本发明的目的在于提供一种玄武岩纤维增强的PVC-铁尾矿抗菌复合材料及其制备方法。本发明提供的复合材料具有优异的力学性能，同时由于添加了铁尾矿，实现固废资源化利用，降低生产成本。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种玄武岩纤维增强的PVC-铁尾矿抗菌复合材料，包括以下重量份数的组分：PVC树脂100份、铁尾矿25～100份、偶联剂0.2～1.0份、加工助剂4～16份、热稳定剂2～12份、增塑剂0.5～4份、润滑剂0.4～2份、氯化聚乙烯6～18份、玄武岩纤维5～30份和抗菌母粒5～15份。

优选地，所述铁尾矿的粒径＜12μm。

优选地，所述加工助剂包括抗冲改性剂ACR。

优选地，所述热稳定剂包括钙锌稳定剂、铅系复合稳定剂或有机锡稳定剂。

优选地，所述增塑剂包括环氧大豆油、己二酸二辛酯、邻苯二甲酸二辛酯、氯化石蜡、己二酸二异癸酯或磷酸三甲苯酯。

优选地，所述润滑剂包括硬脂酸、聚乙烯蜡和氧化聚乙烯中的一种或多种。

优选地，所述玄武岩纤维的长度≤5mm。

优选地，所述抗菌母粒由聚丙烯和抗菌剂经熔融造粒制备得到。

优选地，所述聚丙烯与抗菌剂的质量比为(3～6)：1。

本发明还提供了上述技术方案所述复合材料的制备方法，包括：

(1)将铁尾矿、玄武岩纤维分别与偶联剂混合，得到预处理铁尾矿和预处理玄武岩纤维；

(2)将所述步骤(1)得到的预处理铁尾矿和预处理玄武岩纤维与PVC树脂、加工助剂、热稳定剂、增塑剂、润滑剂、氯化聚乙烯和抗菌母粒混合后挤出，得到玄武岩纤维增强的PVC-铁尾矿抗菌复合材料。