CN1331934C - 一种聚氯乙烯/蒙脱石纳米复合材料及其制备方法 - Google Patents
一种聚氯乙烯/蒙脱石纳米复合材料及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1331934C CN1331934C CNB031419240A CN03141924A CN1331934C CN 1331934 C CN1331934 C CN 1331934C CN B031419240 A CNB031419240 A CN B031419240A CN 03141924 A CN03141924 A CN 03141924A CN 1331934 C CN1331934 C CN 1331934C
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- polyvinyl chloride
- intercalation
- composite material
- masterbatch
- stablizer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
Abstract
本发明为一种聚氯乙烯/蒙脱石纳米复合材料，其原材料包括：聚氯乙烯、插层树脂(氯乙烯-醋酸乙烯酯共聚物，抗冲型丙烯酸酯)和有机改性蒙脱石、稳定剂(铅盐，有机锡，硬脂酸钙，硬脂酸钡等)和加工助剂，采用母料法熔融插层制备获得。本发明的复合材料力学性能明显提高，并且材料的加工性能也有所改善。
Description
技术领域
本发明属工程塑料技术领域，具体涉及一种有机改性蒙脱石熔融插层聚氯乙烯形成的纳米复合材料及其制备方法。
背景技术
聚氯乙烯(PVC)是五大通用塑料之一，随着国家化学建材新型产业的发展，硬质PVC制品呈突飞猛进的增长，其中门窗异型材已达年产50万吨以上，PVC管材也达到年产30万吨以上。现PVC型材配方体系一般是PVC/CPE、PVC/抗冲型ACR等，是典型的橡胶增韧塑料体系。传统的弹性体增韧PVC，由于加入低模量的橡胶相，常常使材料韧性提高的同时，刚性、拉伸强度、耐热性和加工性能都有不同程度的损失。
利用具有天然层状结构的无机层状硅酸盐材料--蒙脱石经插层剂化学修饰后，再与PVC原位复合制备有机/无机纳米杂化材料，为PVC增强增韧提供了一条新思路。
发明内容
本发明的目的在于提出一种材料力学性能优良，耐热性能和加工性能又有提高的聚氯乙烯纳米复合材料。
本发明提出的聚氯乙烯纳米复合材料，是用有机改性蒙脱石插层聚氯乙烯(PVC)制备而成，其原材料按重量的组份配比如下：
聚氯乙烯 100
母料 10.5-15.5
稳定剂 2-5
加工助剂 1
本发明所用的聚氯乙烯型号可以为：WS-1000。
本发明所采用的有机改性蒙脱石(0-MMT)是经阳离子交换剂16-18碳烷基铵盐、双16-18碳烷基铵盐改性的蒙脱石，其片层间距为2nm-4nm。蒙脱石粒径一般为20-100μm。
本发明所采用的插层母料配方如下(重量份)：
插层树脂 100
有机改性蒙脱石(0-MMT) 10-50
稳定剂 2-5
本发明中，所采用的插层树脂可以是氯乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(VP)、抗冲型丙烯酸酯(ACR)之一种。所采用的稳定剂可以是铅盐、有机锡、硬脂酸钙、硬脂酸钡之一种。所采用的加工助剂为常规材料。采用的聚氯乙烯的含氯量为35-37％。
由于本发明在PVC中复合了有机改性蒙脱石，故亦称该材料为聚氯乙烯/蒙脱石纳米复合材料。
本发明的聚氯乙烯/蒙脱石纳米复合材料采用母料法熔融插层制备，具体步骤如下：
(1)将所述插层树脂、有机改性蒙脱石和稳定剂按重量配比放入高速搅拌机混合均匀，用双辊塑炼机或挤出机或密炼机熔融共混，加工温度为110-130℃，得到插层母料。
(2)再将聚氯乙烯和插层母料、稳定剂、加工助剂按重量配比放入高速搅拌机混合均匀，用双辊塑炼机或挤出机或密炼机熔融共混，加工温度为140-160℃，即得到聚氯乙烯/蒙脱石纳米复合材料。
本发明所制得的聚氯乙烯/蒙脱石纳米复合材料中，有机改性蒙脱石在聚氯乙烯基体中达到纳米分散水平，形成了插层结构，复合材料具有很好的综合性能，其冲击强度大幅度提高。例如，材料的力学性能(强度、韧性)及耐热性可同时提高，且加工流动性有所改善。这样，对于PVC门窗异型材，就可提高型材的物理力学性能指标；或在保持型材落锤冲击性能与刚性基础上，降低型材的壁厚，从而降低门窗每平方米型材用量，提高了塑料门窗的市场竞争能力。另外，对于耐热PVC电力管材，可以一改传统的以CPVC提高其耐热性的改性方法(此方法制品加工特别困难)，用层状蒙脱石改性PVC，既可以提高耐热温度，又可改善其加工流动性。另外，该材料由于层状粘土的加入，可使其具有良好的阻燃性能和自熄。
具体实施方式
下面通过实施例进一步描述本发明。
将100g氯乙烯-醋酸乙烯酯共聚物和3克稳定剂共混，用双辊塑炼机或挤出机或密炼机熔融插层，加工温度为110℃，得插层母料1；
将100g氯乙烯-醋酸乙烯酯共聚物和10克O-MMT、3克稳定剂铅盐共混，用双辊塑炼机或挤出机或密炼机熔融插层，加工温度为130℃，得插层母料2；
将100g氯乙烯-醋酸乙烯酯共聚物和20克O-MMT、3克稳定剂铅盐共混，用双辊塑炼机或挤出机或密炼机熔融插层，加工温度为120℃，得插层母料3；
将100g氯乙烯-醋酸乙烯酯共聚物和30克O-MMT、3克稳定剂有机锡共混，用双辊塑炼机或挤出机或密炼机熔融插层，加工温度为125℃，得插层母料4；
将100g氯乙烯-醋酸乙烯酯共聚物和40克O-MMT、3克稳定剂有机锡共混，用双辊塑炼机或挤出机或密炼机熔融插层，加工温度为110℃，得插层母料5；
将100g氯乙烯-醋酸乙烯酯共聚物和50克O-MMT、3克稳定剂硬酯酸钙共混，用双辊塑炼机或挤出机或密炼机熔融插层，加工温度为130℃，得插层母料6。
将100g抗冲型ACR和3克稳定剂硬脂酸钙共混，用双辊塑炼机或挤出机或密炼机熔融插层，加工温度为110℃，得插层母料7。
将100g抗冲型ACR和和10克O-MMT、3克稳定剂硬脂酸钡共混，用双辊塑炼机或挤出机或密炼机熔融插层，加工温度为130℃，得插层母料8。
将100g抗冲型ACR和和20克O-MMT、3克稳定剂硬脂酸钡共混，用双辊塑炼机或挤出机或密炼机熔融插层，加工温度为125℃，得插层母料9。
将100g抗冲型ACR和和30克O-MMT、3克稳定剂有机锡共混，用双辊塑炼机或挤出机或密炼机熔融插层，加工温度为120℃，得插层母料10。
将100g抗冲型ACR和和40克O-MMT、3克稳定剂有机锡共混，用双辊塑炼机或挤出机或密炼机熔融插层，加工温度为110℃，得插层母料11。
将100g抗冲型ACR和和50克O-MMT、3克稳定剂铅盐共混，用双辊塑炼机或挤出机或密炼机熔融插层，加工温度为130℃，得插层母料12。
实施例1
将100g聚氯乙烯、2-5g稳定剂和1g加工助剂共混，用高速搅拌机搅拌，用双辊塑炼机或挤出机或密炼机熔融插层，加工温度为140-160℃，得到聚氯乙烯空白料，其性能见表1。
实施例2
将100g聚氯乙烯、2-5g稳定剂和1g加工助剂共混，用高速搅拌机搅拌，然后与10.5g母料1混合，用双辊塑炼机或挤出机或密炼机熔融插层，加工温度为140-160℃，得到聚氯乙烯/蒙脱石纳米复合材料，其性能见表1。
实施例3
将100g聚氯乙烯、2-5g稳定剂和1g加工助剂共混，用高速搅拌机搅拌，然后与11.5g母料2混合，用双辊塑炼机或挤出机或密炼机熔融插层，加工温度为140-160℃，得到聚氯乙烯/蒙脱石纳米复合材料，其性能见表1。
实施例4
将100g聚氯乙烯、2-5g稳定剂和1g加工助剂共混，用高速搅拌机搅拌，然后与12.5g母料3混合，用双辊塑炼机或挤出机或密炼机熔融插层，加工温度为140-160℃，得到聚氯乙烯/蒙脱石纳米复合材料，其性能见表1。
实施例5
将100g聚氯乙烯、2-5g稳定剂和1g加工助剂共混，用高速搅拌机搅拌，然后与13.5g母料4混合，用双辊塑炼机或挤出机或密炼机熔融插层，加工温度为140-160℃，得到聚氯乙烯/蒙脱石纳米复合材料，其性能见表1。
实施例6
将100g聚氯乙烯、2-5g稳定剂和1g加工助剂共混，用高速搅拌机搅拌，然后与14.5g母料5混合，用双辊塑炼机或挤出机或密炼机熔融插层，加工温度为140-160℃，得到聚氯乙烯/蒙脱石纳米复合材料，其性能见表1。
实施例7
将100g聚氯乙烯、2-5g稳定剂和1g加工助剂共混，用高速搅拌机搅拌，然后与15.5g母料6混合，用双辊塑炼机或挤出机或密炼机熔融插层，加工温度为140-160℃，得到聚氯乙烯/蒙脱石纳米复合材料，其性能见表1。
实施例8
将100g聚氯乙烯、2-5g稳定剂和1g加工助剂共混，用高速搅拌机搅拌，然后与10.5g母料7混合，用双辊塑炼机或挤出机或密炼机熔融插层，加工温度为140-160℃，得到聚氯乙烯/蒙脱石纳米复合材料，其性能见表1。
实施例9
将100g聚氯乙烯、2-5g稳定剂和1g加工助剂共混，用高速搅拌机搅然后与11.5g母料8混合，用双辊塑炼机或挤出机或密炼机熔融插层，加工温度为140-160℃，得到聚氯乙烯/蒙脱石纳米复合材料，其性能见表1。
实施例10
将100g聚氯乙烯、2-5g稳定剂和1g加工助剂共混，用高速搅拌机搅拌，然后12.5g母料9混合，用双辊塑炼机或挤出机或密炼机熔融插层，加工温度为140-160℃，得到聚氯乙烯/蒙脱石纳米复合材料，其性能见表1。
实施例11
将100g聚氯乙烯、2-5g稳定剂和1g加工助剂共混，用高速搅拌机搅拌，然后与13.5g母料10混合，用双辊塑炼机或挤出机或密炼机熔融插层，加工温度为140-160℃，得到聚氯乙烯/蒙脱石纳米复合材料，其性能见表1。
实施例12
将100g聚氯乙烯、2-5g稳定剂和1g加工助剂共混，用高速搅拌机搅拌，然后与14.5g母料11混合，用双辊塑炼机或挤出机或密炼机熔融插层，加工温度为140-160℃，得到聚氯乙烯/蒙脱石纳米复合材料，其性能见表1。
实施例13
将100g聚氯乙烯、2-5g稳定剂和1g加工助剂共混，用高速搅拌机搅拌，然后与15.5g母料12混合，用双辊塑炼机或挤出机或密炼机熔融插层，加工温度为140-160℃，得到聚氯乙烯/蒙脱石纳米复合材料，其性能见表1。
表1熔融插层母料法制备聚氯乙烯/蒙脱石纳米复合材料的性能比较
| 实施例 | PVC(g) | 插层树脂类型及加量(phr) | 拉伸强度(MPa) | 缺口冲击强度(KJ/m2) |
| 1 | 100 | 59.69 | 2.14 | |
| 2 | 100 | 插层母料1，10.5 | 48.90 | 17.41 |
| 3 | 100 | 插层母料2，11.5 | 43.48 | 27.43 |
| 4 | 100 | 插层母料3，12.5 | 41.57 | 22.45 |
| 5 | 100 | 插层母料4，13.5 | 47.92 | 15.9 |
| 6 | 100 | 插层母料5，14.5 | 40.80 | 12.86 |
| 7 | 100 | 插层母料6，15.5 | 37.23 | 6.17 |
| 8 | 100 | 插层母料7，10.5 | 55.04 | 3.96 |
| 9 | 100 | 插层母料8，11.5 | 53.1 | 6.16 |
| 10 | 100 | 插层母料9，12.5 | 52.28 | 5.47 |
| 11 | 100 | 插层母料10，13.5 | 53.76 | 4.98 |
| 12 | 100 | 插层母料11，14.5 | 50.52 | 3.59 |
| 13 | 100 | 插层母料12，15.5 | 54.78 | 2.54 |
Claims (6)
1、一种聚氯乙烯/蒙脱石纳米复合材料，其特征在于由有机改性蒙脱石插层聚氯乙烯制备而成，其原料按重量的组份配比如下：
聚氯乙烯 100
插层母料 10.5-15.5
稳定剂 2-5
加工助剂 1
其中，插层母料的按重量的组份配比如下：
插层树脂 100
有机改性蒙脱石(O-MMT) 10-50
稳定剂 2-5
这里所用的插层树脂为氯乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、抗冲型丙烯酸酯之一种。
3、根据权利要求1所述的聚氯乙烯/蒙脱石纳米复合材料，其特征在于所用的稳定剂为铅盐、有机锡、硬脂酸钙、硬脂酸钡之一种。
4、根据权利要求1所述的聚氯乙烯/蒙脱石纳米复合材料，其特征在于所述的有机改性蒙脱石的阳离子交换剂为16-18碳烷基铵盐、双16-18碳烷基铵盐。
5、根据权利要求1所述的聚氯乙烯/蒙脱石纳米复合材料，其特征在于所用的有机改性蒙脱石的层间距为2.0nm-4.0nm，粒径为20-100μm。
6、根据权利要求1所述的聚氯乙烯/蒙脱石纳米复合材料，其特征在于采用的聚氯乙烯的含氯量为35-37％。
7、一种如权利要求1所述的聚氯乙烯/蒙脱石纳米复合材料的制备方法，其特征在于具体步骤如下：
(1)将插层树脂、有机改性蒙脱石和稳定剂按重量配比放入高速搅拌机混合均匀，用双辊塑炼机或挤出机或密炼机熔融共混，加工温度为140-160℃，得插层母料；
(2)将聚氯乙烯、插层母料、稳定剂和加工助剂按重量配比放入高速搅拌机混合均匀，用双辊塑炼机或挤出机或密炼机熔融共混，加工温度为110-130℃，得到聚氯乙烯/蒙脱石纳米复合材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNB031419240A CN1331934C (zh) | 2003-07-29 | 2003-07-29 | 一种聚氯乙烯/蒙脱石纳米复合材料及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNB031419240A CN1331934C (zh) | 2003-07-29 | 2003-07-29 | 一种聚氯乙烯/蒙脱石纳米复合材料及其制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN1482170A CN1482170A (zh) | 2004-03-17 |
| CN1331934C true CN1331934C (zh) | 2007-08-15 |
Family
ID=34155531
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CNB031419240A Expired - Fee Related CN1331934C (zh) | 2003-07-29 | 2003-07-29 | 一种聚氯乙烯/蒙脱石纳米复合材料及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN1331934C (zh) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100457811C (zh) * | 2006-10-30 | 2009-02-04 | 天津大学 | 淀粉复合材料及制备方法 |
| FR2908776B1 (fr) * | 2006-11-21 | 2009-04-24 | Centre Nat Rech Scient | Procede de preparation d'un materiau rigide nanocomposite. |
| GB201015027D0 (en) * | 2010-09-10 | 2010-10-20 | Ineos Norge Holdings As | Polymer composition and method of making the same |
| CN105885276A (zh) * | 2015-01-26 | 2016-08-24 | 新疆石河子中发化工有限责任公司 | 一种硬质透明增塑pvc树脂组合物 |
| CN107540986A (zh) * | 2017-09-08 | 2018-01-05 | 四川汇利实业有限公司 | 一种高阻隔性的pvc材料及其制备方法 |
| CN110372975A (zh) * | 2019-09-02 | 2019-10-25 | 百尔罗赫塑料添加剂（江苏）有限公司 | 一种用于改善pvc注塑管件性能的环保助剂及其制备方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| IT1289850B1 (it) * | 1996-04-30 | 1998-10-16 | Laviosa Chimica Mineraria S P | Procedimento per la produzione di un materiale polimerico composito a base di pvc intercalato su un'argilla organofila e materiale |
| US5883173A (en) * | 1995-06-23 | 1999-03-16 | Exxon Research And Engineering Company | Nanocomposite materials (LAW392) |
| KR20010100279A (ko) * | 2000-04-07 | 2001-11-14 | 박찬구 | 삽입형 나노복합재 제조 방법 |
| CN1344759A (zh) * | 2001-10-26 | 2002-04-17 | 中国科学院长春应用化学研究所 | 聚丙烯共混物/蒙脱土纳米复合材料及其制备方法 |
-
2003
- 2003-07-29 CN CNB031419240A patent/CN1331934C/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5883173A (en) * | 1995-06-23 | 1999-03-16 | Exxon Research And Engineering Company | Nanocomposite materials (LAW392) |
| IT1289850B1 (it) * | 1996-04-30 | 1998-10-16 | Laviosa Chimica Mineraria S P | Procedimento per la produzione di un materiale polimerico composito a base di pvc intercalato su un'argilla organofila e materiale |
| KR20010100279A (ko) * | 2000-04-07 | 2001-11-14 | 박찬구 | 삽입형 나노복합재 제조 방법 |
| CN1344759A (zh) * | 2001-10-26 | 2002-04-17 | 中国科学院长春应用化学研究所 | 聚丙烯共混物/蒙脱土纳米复合材料及其制备方法 |
Non-Patent Citations (4)
| Title |
|---|
| PVC蒙脱土复合材料的制备与结构研究 王平华 宋功品 徐国永 严满清，中国塑料，第17卷第1期 2003 * |
| PVC蒙脱土复合材料的制备与结构研究 王平华 宋功品 徐国永 严满清，中国塑料，第17卷第1期 2003;聚丙烯/BA原位聚合改性MMT纳米复合材料的微观结构 张敬武 谭菁 周兴平 解孝林，塑料工业，第31卷第4期 2003;聚氯乙烯/聚丙烯酸丁酯/白泥纳米复合材料的研究 陈中华，张正国，功能高分子学报，第14卷 2001 * |
| 聚丙烯/BA原位聚合改性MMT纳米复合材料的微观结构 张敬武 谭菁 周兴平 解孝林，塑料工业，第31卷第4期 2003 * |
| 聚氯乙烯/聚丙烯酸丁酯/白泥纳米复合材料的研究 陈中华，张正国，功能高分子学报，第14卷 2001 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN1482170A (zh) | 2004-03-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101532591B (zh) | Upvc管材或管件及其制备方法 | |
| CN101880429A (zh) | 高韧耐热耐老化氯化聚氯乙烯合金材料及其制备方法 | |
| CN101367992B (zh) | 一种聚碳酸酯/聚酯合金的制备方法 | |
| CN103059464B (zh) | 一种高韧性环保pvc改性材料及其制备方法 | |
| CN105440505A (zh) | 一种鞋底用pvc发泡材料及其制备方法 | |
| CN105175961A (zh) | 一种氯化聚氯乙烯改性材料的制备方法 | |
| CN106987064A (zh) | 一种耐磨阻燃环保pvc材料及其制备方法 | |
| KR20120006231A (ko) | 중심층에 ｃ-ｐｖｃ를 함유하는 3층 구조 내충격 상수도관 | |
| KR102152066B1 (ko) | 액상 및 분말을 포함하는 하이브리드 타입 pvc용 복합 안정제 및 이를 포함하는 pvc 수지 조성물 | |
| CN109438873A (zh) | 一种抗冲改性聚氯乙烯排水排污管 | |
| CN1331934C (zh) | 一种聚氯乙烯/蒙脱石纳米复合材料及其制备方法 | |
| CN103642161A (zh) | 一种高抗冲氯化聚氯乙烯管材及其制备方法 | |
| CN105315566A (zh) | 一种抗静电ps改性材料及其制备方法 | |
| CN110951192A (zh) | 一种耐老化改性聚氯乙烯防水卷材及其制备方法 | |
| CN102344623A (zh) | 户外高分子环保地板 | |
| KR101465227B1 (ko) | 고강성을 보유한 경량 합성수지관 조성물 및 그 제조방법 | |
| CN102558714B (zh) | 一种聚氯乙烯／改性纳米蒙脱石复合材料及其制备方法 | |
| CN102604270B (zh) | Pvc软管 | |
| CN100348658C (zh) | 一种硬质聚氯乙烯组合物及其制备方法 | |
| CN107325428A (zh) | 一种pvc管材及其制备方法 | |
| CN101429317B (zh) | 纳米pvc改性剂及其生产方法 | |
| CN107141656A (zh) | 一种pvc建筑模板及其制备方法 | |
| CN114736472B (zh) | 一种高效流动阻隔析出助剂及由其制备的pvc-u注塑管件料 | |
| WO2024045258A1 (zh) | 宽幅低温抗冲击耐弯折pvc发泡共挤板材及其制备方法 | |
| CN105602139B (zh) | 一种用抛光砖废渣制备的聚氯乙烯钙塑管及其制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: SHANGHAI TONGJI SCIENCE + TECHNOLOGY PARK CO., LTD Free format text: FORMER OWNER: TONGJI UNIVERSITY Effective date: 20100729 |
|
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| COR | Change of bibliographic data |
Free format text: CORRECT: ADDRESS; FROM: 200092 NO.1239, SIPING ROAD, SHANGHAI CITY TO: 200092 2/F, NO.1121, ZHONGSHAN BEIER ROAD, YANGPU DISTRICT, SHANGHAI CITY |
|
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20100729 Address after: 200092, Shanghai, Zhongshan two North Road, No. 2, building 1121, Yangpu District Patentee after: Shanghai Tongji Science and Technology Park Co., Ltd. Address before: 1239 Siping Road, Shanghai, No. 200092 Patentee before: Tongji University |
|
| C17 | Cessation of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20070815 Termination date: 20130729 |