抗老化聚氯乙烯复合塑料及其制备方法 |
|||||||
| 申请号 | CN201710739493.4 | 申请日 | 2017-08-22 | 公开(公告)号 | CN107501788A | 公开(公告)日 | 2017-12-22 |
| 申请人 | 安徽悦尔伟塑料机械有限公司; | 发明人 | 钱万水; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种抗老化聚氯乙烯复合塑料及其制备方法，该制备方法包括：1)将 钛 酸酯、醇混合制得钛酸酯溶液，接着将 水 、可溶性钼源、可溶性锰源、可溶性钕源、 氨 基酸加入至钛酸酯溶液中进行 接触 反应，然后洗涤、干燥、 煅烧 以制得掺杂纳米二 氧 化钛；2)将聚氯乙烯、丙烯腈-苯乙烯共聚物、轻质氧化 铝 、滑石粉、 硅 酸铝 纤维 、邻苯二 甲酸 二异壬酯、 抗坏血酸 、蜂蜡进行混炼、成型得到主体；3)将聚酯、凡士林、 硬脂酸 锌、掺杂纳米二氧化钛进行混炼，然后复合于主体的表面形成抗老化层以制得抗老化聚氯乙烯复合塑料。通过该方法制得的 复合材料 具有优异的抗老化和 力 学性能，并且该制备方法具有工序简单和原料易得的优点。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种抗老化聚氯乙烯复合塑料的制备方法，其特征在于，包括： |
||||||
| 说明书全文 | 抗老化聚氯乙烯复合塑料及其制备方法技术领域[0001] 本发明涉及复合塑料，具体地，涉及一种抗老化聚氯乙烯复合塑料及其制备方法。 背景技术[0002] 塑料是以单体为原料，通过加聚或缩聚反应聚合而成的高分子化合物，俗称塑料或树脂，可以自由改变成分及形体样式，由合成树脂及填料、增塑剂、稳定剂、润滑剂、色料等添加剂组成。塑料一般具有以下特性：大多数塑料质轻，化学性稳定，不会锈蚀；耐冲击性好；具有较好的透明性和耐磨耗性；绝缘性好，导热性低；一般成型性、着色性好，加工成本低。正是由于上述特性使得塑料能够在生活、生产中得以广泛的应用，如薄膜、管材、注射日用品、透明制品、高性能产品、高性能管材、下水道管材、塑钢门窗、板材、人造皮革等领域。 [0003] 虽然现有的塑料能够满足基本的生产生活要求，但是其仍然具有突出的缺陷，如容易老化，虽然现有技术中使用了抗老化剂，但是其自身还具有一定缺陷，要么是抗老化效果不理想，要么是抗老化剂具有毒性或者对环境有一定的危害。 发明内容[0005] 为了实现上述目的，本发明提供了一种抗老化聚氯乙烯复合塑料的制备方法，包括： [0008] 3)将聚酯、凡士林、硬脂酸锌、掺杂纳米二氧化钛进行混炼，然后复合于主体的表面形成抗老化层以制得抗老化聚氯乙烯复合塑料。 [0009] 本发明还提供了一种抗老化聚氯乙烯复合塑料的制备方法，该抗老化聚氯乙烯复合塑料通过上述的制备方法制备而得。 [0010] 在上述技术方案中，本发明首先通过溶胶-凝胶法制备纳米二氧化钛，在制备纳米二氧化钛过程中，加入了可溶性钼源、可溶性锰源、可溶性钕源、氨基酸，最后通过煅烧的方式成功地将钼、锰、钕以及氮掺杂进入纳米二氧化钛中，进而使掺杂纳米二氧化钛能够作为抗老化剂使用；在步骤2)和3)中，先制备塑料的主体，然后将制得含有掺杂纳米二氧化钛的抗老化组合物并将其复合于主体的表面形成抗老化层；该抗老化层具有优异的抗老化效果进而使得复合塑料具有更长的使用寿命。同时，该制备方法具有工序简单和原料易得、价廉的优点，使得其适用于大规模生产。 [0011] 本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。 具体实施方式[0012] 以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。 [0013] 本发明提供了一种抗老化聚氯乙烯复合塑料的制备方法，包括： [0014] 1)将钛酸酯、醇混合制得钛酸酯溶液，接着将水、可溶性钼源、可溶性锰源、可溶性钕源、氨基酸加入至钛酸酯溶液中进行接触反应，然后洗涤、干燥、煅烧以制得掺杂纳米二氧化钛； [0015] 2)将聚氯乙烯、丙烯腈-苯乙烯共聚物、轻质氧化铝、滑石粉、硅酸铝纤维、邻苯二甲酸二异壬酯、抗坏血酸、蜂蜡进行混炼、成型得到主体； [0016] 3)将聚酯、凡士林、硬脂酸锌、掺杂纳米二氧化钛进行混炼，然后复合于主体的表面形成抗老化层以制得抗老化聚氯乙烯复合塑料。 [0017] 在本发明的步骤1)中，各物料的用量可以在宽的范围内选择，但是为了使制得的复合塑料具有更优异的抗老化性能，优选地，在步骤1)中，钛酸酯、醇、水、可溶性钼源、可溶性锰源、可溶性钕源、氨基酸的重量比为1：6-10：10-15：0.05-0.15：0.05-0.15：0.03-0.10：0.02-0.06。 [0018] 在本发明的步骤1)中，接触反应的条件可以在宽的范围内选择，但是为了使制得的复合塑料具有更优异的抗老化性能，优选地，在步骤1)中，接触反应满足以下条件：反应温度为60-80℃，反应时间为36-72h。 [0019] 在本发明的步骤1)中，干燥的条件可以在宽的范围内选择，但是为了使制得的复合塑料具有更优异的抗老化性能，优选地，在步骤1)中，干燥满足以下条件：干燥温度为80-100℃，干燥时间为4-6h。 [0020] 在本发明的步骤1)中，煅烧的条件可以在宽的范围内选择，但是为了使制得的复合塑料具有更优异的抗老化性能，优选地，在步骤1)中，煅烧满足以下条件：温度为320-380℃，时间为3-5h，压强为2-4MPa。 [0021] 在本发明的步骤1)中，物料的具体种类可以在宽的范围内选择，但是为了使制得的复合塑料具有更优异的抗老化性能，优选地，在步骤1)中，可溶性钼源为乙酰丙酮钼和/或二氧化钼；可溶性锰源选自硝酸锰、醋酸锰、硫酸锰中的至少一者；可溶性钕源选自Nd(NO3)3·6H2O、Nd(CH3COO)3、Nd2(SO4)3·8H2O和NdCl3·6H2O中的至少一者；氨基酸选自谷氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸和色氨酸中的至少一者；所述钛酸酯为钛酸四丁酯和/或钛酸四异丙酯；所述醇为甲醇、乙醇和丙醇中的至少一者。 [0022] 在本发明的步骤2)中，物料的用量可以在宽的范围内选择，但是为了使制得的复合塑料具有更优异的抗老化性能，优选地，在步骤2)中，聚氯乙烯、丙烯腈-苯乙烯共聚物、轻质氧化铝、滑石粉、硅酸铝纤维、邻苯二甲酸二异壬酯、抗坏血酸、蜂蜡的重量比为100：45-60：17-20：5-9：2-5：45-55：31-36：20-29。 [0023] 在本发明的步骤2)中，混炼的条件可以在宽的范围内选择，但是为了使制得的复合塑料具有更优异的抗老化性能，优选地，在步骤2)中，混炼满足以下条件：混炼温度为190-198℃，混炼时间为4-6h。 [0024] 在本发明的步骤3)中，物料的用量可以在宽的范围内选择，但是为了使制得的复合塑料具有更优异的抗老化性能，优选地，在步骤3)中，将聚酯、凡士林、硬脂酸锌、掺杂纳米二氧化钛的重量比为100：36-45：2-9：3-6。 [0025] 在本发明的步骤3)中，混炼的条件可以在宽的范围内选择，但是为了使制得的复合塑料具有更优异的抗老化性能，优选地，混炼满足以下条件：混炼温度为200-205℃，混炼时间为4-6h。 [0026] 在本发明的步骤3)中，复合的条件可以在宽的范围内选择，但是为了使制得的复合塑料具有更优异的抗老化性能，优选地，复合采用热压复合的方式进行，热压复合满足以下条件：温度为195-205℃，压力为2-3Mpa，时间20-30min。 [0027] 在本发明的步骤3)中，主体、抗老化层的用量比可以在宽的范围内选择，但是为了使制得的复合塑料具有更优异的抗老化性能，优选地，主体、抗老化层的重量比为1：0.08-0.12。 [0028] 本发明还提供了一种抗老化聚氯乙烯复合塑料的制备方法，该抗老化聚氯乙烯复合塑料通过上述的制备方法制备而得。 [0029] 以下将通过实施例对本发明进行详细描述。 [0030] 实施例1 [0031] 1)将钛酸酯(钛酸四丁酯)、醇(甲醇)混合制得钛酸酯溶液，接着将水、可溶性钼源(乙酰丙酮钼)、可溶性锰源(硝酸锰)、可溶性钕源(Nd(NO3)3·6H2O)、氨基酸加入至钛酸酯溶液中于60-80℃下进行接触反应50h，然后洗涤、于90℃下干燥5h、煅烧(温度为350℃，时间为4h，压强为3MPa)以制得掺杂纳米二氧化钛；其中，钛酸酯、醇、水、可溶性钼源、可溶性锰源、可溶性钕源、氨基酸的重量比为1：8：13：0.09：0.10：0.08：0.04； [0032] 2)将聚氯乙烯、丙烯腈-苯乙烯共聚物、轻质氧化铝、滑石粉、硅酸铝纤维、邻苯二甲酸二异壬酯、抗坏血酸、蜂蜡按照100：50：19：7：3：48：33：25的重量比于195℃下进行混炼3h、成型得到主体； [0033] 3)将聚酯、凡士林、硬脂酸锌、掺杂纳米二氧化钛按照100：40：5：4的重量比于203℃下进行混炼5h，然后通过热压复合(温度为200℃，压力为2.5Mpa，时间25min)于主体的表面形成抗老化层(主体、抗老化层的重量比为1：0.10)以制得抗老化聚氯乙烯复合塑料A1。 [0034] 实施例2 [0035] 1)将钛酸酯(或钛酸四异丙酯)、醇(乙醇)混合制得钛酸酯溶液，接着将水、可溶性钼源(二氧化钼)、可溶性锰源(醋酸锰)、可溶性钕源(Nd2(SO4)3·8H2O)、氨基酸加入至钛酸酯溶液中于60℃下进行接触反应36h，然后洗涤、于80℃下干燥4h、煅烧(温度为320℃，时间为3h，压强为2MPa)以制得掺杂纳米二氧化钛；其中，钛酸酯、醇、水、可溶性钼源、可溶性锰源、可溶性钕源、氨基酸的重量比为1：6：10：0.05：0.05：0.03：0.02； [0036] 2)将聚氯乙烯、丙烯腈-苯乙烯共聚物、轻质氧化铝、滑石粉、硅酸铝纤维、邻苯二甲酸二异壬酯、抗坏血酸、蜂蜡按照100：45：17：5：2：45：31：20的重量比于190℃下进行混炼4h、成型得到主体； [0037] 3)将聚酯、凡士林、硬脂酸锌、掺杂纳米二氧化钛按照100：36：2-9：3的重量比于200℃下进行混炼4h，然后通过热压复合(温度为195℃，压力为2Mpa，时间20min)于主体的表面形成抗老化层(主体、抗老化层的重量比为1：0.08)以制得抗老化聚氯乙烯复合塑料A2。 [0038] 实施例3 [0039] 1)将钛酸酯(或钛酸四异丙酯)、醇(丙醇)混合制得钛酸酯溶液，接着将水、可溶性钼源(二氧化钼)、可溶性锰源(硫酸锰)、可溶性钕源(NdCl3·6H2O)、氨基酸加入至钛酸酯溶液中于80℃下进行接触反应36-72h，然后洗涤、于100℃下干燥6h、煅烧(温度为380℃，时间为5h，压强为4MPa)以制得掺杂纳米二氧化钛；其中，钛酸酯、醇、水、可溶性钼源、可溶性锰源、可溶性钕源、氨基酸的重量比为1：10：15：0.15：0.15：0.10：-0.06； [0040] 2)将聚氯乙烯、丙烯腈-苯乙烯共聚物、轻质氧化铝、滑石粉、硅酸铝纤维、邻苯二甲酸二异壬酯、抗坏血酸、蜂蜡按照100：60：20：9：5：55：36：29的重量比于198℃下进行混炼6h、成型得到主体； [0041] 3)将聚酯、凡士林、硬脂酸锌、掺杂纳米二氧化钛按照100：45：9：6的重量比于205℃下进行混炼6h，然后通过热压复合(温度为205℃，压力为3Mpa，时间30min)于主体的表面形成抗老化层(主体、抗老化层的重量比为1：0.12)以制得抗老化聚氯乙烯复合塑料A3。 [0042] 对比例1 [0043] 按照实施例1的方法制得复合塑料B1，不同的是，步骤3)中未使用掺杂纳米二氧化钛。 [0044] 对比例2 [0045] 按照实施例1的方法制得复合塑料B2，不同的是，步骤1)中未使用可溶性钼源、可溶性锰源、可溶性钕源、氨基酸。 [0046] 对比例3 [0047] 按照实施例1的方法制得复合塑料B3，不同的是，步骤1)中未使用可溶性锰源。 [0048] 对比例4 [0049] 按照实施例1的方法制得复合塑料B4，不同的是，步骤1)中未使用可溶性钕源。 [0050] 对比例5 [0051] 按照实施例1的方法制得复合塑料B5，不同的是，步骤1)中未使用氨基酸。 [0052] 对比例6 [0053] 按照实施例1的方法制得复合塑料B6，不同的是，步骤1)中未使用可溶性钼源。 [0054] 检测例1 [0055] 通过国标GB/T 1040-2006中记载的方法检测上述复合塑料的拉伸强度1，然后将上述塑料置于500W的紫外灯下照射7天，然后按照相同的方法检测拉伸强度2，具体结果见表1。 [0056] 表1 [0057] 拉伸强度1(Mpa) 拉伸强度2(Mpa) A1 66 62 A2 67 65 A3 68 63 B1 67 44 B2 64 48 B3 65 52 B4 66 55 B5 68 53 B6 64 56 [0058] 通过上述实施例、对比例和检测例可以看出，本发明提供的复合塑料具有优异的抗老化和力学性能。 [0059] 以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。 [0060] 另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。 [0061] 此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。 |
||||||
QQ群二维码
意见反馈
意见反馈