技术领域
[0001] 本
发明涉及一种耐老化聚氯乙烯塑料的制造方法，属于塑料制品制造技术。
背景技术
[0002] 聚氯乙烯，简称PVC，是一种使用一个氯
原子取代聚乙烯中的一个氢原子的高分子热塑性
树脂。聚氯乙稀为无定形结构的白色粉末，支化度较小，工业生产的PVC分子量一般在5万～12万范围内，无固定熔点，80～85℃开始
软化，130℃变为粘弹态，160～180℃开始转变为粘流态，有较好的机械性能，抗张强度60MPa左右，冲击强度5～10kJ/m2，有优异的介电性能，但其对光和热的
稳定性差，在100℃以上或经长时间阳光曝晒，就会分解而产生氯化氢，并进一步自动催化分解，引起变色，物理机械性能也迅速下降。PVC很坚硬，机械强度良好。对有机和
无机酸、
碱、盐均稳定。
[0003] PVC最大特点是阻燃，被广泛应用于建材、轻工、农业等领域。在其具体应用方面，按照PVC产品的主要性状可分为硬制品和软制品，其中硬制品主要应用在管材、
型材等
建筑材料方面，而软制品主要应用在
薄膜、
电缆、人造革等方面。
[0004] PVC对光、热的稳定性较差，软化点为80℃，100℃时即开始分解，130℃以上分解更快。阳光中的紫外线和
氧会使聚氯乙烯发生光氧化分解，使聚氯乙烯的柔性下降，最后发脆。
[0005]
硅灰石针状
纤维是一种三斜晶系，细板状晶体，集合体呈放射针状或纤维状。是塑料、
橡胶制品较好的抗老化填充材料。可以提高塑料、橡胶制品的冲击强度、增强流动性以及改善
抗拉强度、冲击强度、线性拉伸及模收缩率。无毒、耐化学
腐蚀、
热稳定性及尺寸稳定良好，有玻璃和珍珠光泽，低吸
水率和吸油值，
力学性能及电性能优良以及具有一定补强作用。
[0006] 三碱式
硫酸铅，主要用于聚氯乙烯硬质管、板、注射成型品，也可用于软质制品。本品是使用最普遍的一种聚氯乙烯稳定剂，有优良的耐热性和电绝缘性，耐光性尚好，热稳定性能优良，有持久的稳定效果。特别适用于高温加工。
[0007] 蒙脱土是一类由纳米厚度的表面带负电的
硅酸盐
片层，依靠层间的静电作用而堆积在一起构成的土状矿物，其
晶体结构中的晶胞是由两层硅氧四面体中间夹一层
铝氧八面体构成。具有独特的一维层状纳米结构和阳离子交换性特性，从而赋予蒙脱土诸多改性的可能和应用领域的扩大。经改性的蒙脱土具有很强的
吸附能力，良好的分散性能，可以广泛应用高分子材料行业作为纳米
聚合物高分子材料的添加剂，提高抗冲击、抗疲劳、尺寸稳定性及气体阻隔性能等，从而起到增强聚合物综合物理性能的作用，同时改善物料加工性能。在聚合物中的应用可以在聚合物时添加，也可以在熔融时共混添加。
[0008] 晶须是以单晶形式生长而成的直径非常小(0.1-10um)、原子排列高度有序、强度接近完整晶体的理论值、有一定长径比(5-1000)的纤维材料，在热塑性高分子材料中加入少量晶须，便能既增强又增韧，还可提高耐热性等其它性能。
[0009]
硼酸铝晶须是一种针状单晶纤维，属于
正交系结构的晶体，直径0.5-1μm，长度10-30μm。这种晶须具有高的
弹性模量、良好的机械强度，耐热性、耐化学药品性、耐酸性、电绝缘性、
中子吸收性能、与金属共价性等特点，不仅可以用于绝热、耐热和耐腐材料，也可用作热塑性树脂、热固性树脂、
水泥、陶瓷和金属的补强剂。硼酸铝晶须具有优异的耐磨减磨性能、耐火
阻燃性等。硼酸铝的价格较低，仅为
碳化硅晶须的1/10—1/30，是一种有很大市场潜力的新型晶须材料。目前研究使用的基体树脂主要包括PP、PE、PVC、PS、PC、PA、聚酰亚胺、聚苯硫醚等，制得的
复合材料具有优异的强度、
刚度、
耐磨性。
[0010] 碳酸
钙晶须用于改性塑料等热塑性材料表现出显著的增强、增韧作用。可以改善产品的热稳定性、抗老化性能；还可提升加工性能及制品的表面光洁度。
[0011]
硬脂酸钡为聚氯乙烯塑料的耐光耐热稳定剂，抗氧剂CA对聚氯乙烯有卓越的抗氧化性能，紫外线吸收剂UV-P能持久强烈吸收
波长为270～380纳米的紫外线，显著改善聚氯乙烯制品的热氧稳定性，
光稳定剂HPT可用为聚氯乙烯光稳定剂，可赋予制品优良的户外防老化性能。
[0012] 凹凸棒土的基本结构单元为棒状、针状、纤维状单晶体，简称凹凸棒晶，凹凸棒土中棒晶的含量一般＜50％，凹凸棒晶长约0.5-5μm，宽约0.01-0.10μm，凹凸棒晶的表面布满凹凸相间的沟槽，莫氏硬度2-3级，加热到700-800℃，硬度＞5级。比重为2.05-2.32，添加在塑料中既作为
着色剂，又具有补强、阻燃、防老化。
[0013] 多年来材料科技工作者针对聚氯乙烯塑料存在的
缺陷，进行了大量的改性研究，以期制得具有强度高、耐老化聚氯乙烯塑料及其制品。
发明内容
[0014] 本发明的目的在于克服
现有技术存在的不足，提供一种耐老化聚氯乙烯塑料的制造方法。
[0015] 为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种耐老化聚氯乙烯塑料的制造方法，采用如下步骤：
[0016] A)按
质量份数，取0.3-0.5份表征参数长为0.5-5μm、宽为0.01-0.10μm凹凸棒晶，3.0-5.0份表征参数直径为1.0-3.0μm、长度为5-15μm的碳酸钙晶须，0.4-0.8份月桂胺聚氧乙烯醚,1.0-1.5份长径比为14-16:0.5-1.5硅灰石针状纤维，4.0-6.0份质量分数20-30％
碳酸氢钠的水溶液，0.3-0.5份纳米蒙脱土，混合在150-170℃
过热蒸汽反应釜内搅拌汽蒸反应45-60min，在300-400℃
真空微波炉
焙烧2.5-3.5h，然后浸于80-120份质量分数为30％的
氨基磺
酸溶液中真空吸湿处理，吸透后加热至60-95℃
超声波分散0.5-1.5h，再搅拌分散
4-5h，取悬浮物，用30-60份含质量分数3-5％三聚
磷酸钠分散液的去离子水在75-85℃下
超声波处理20-40min，取上层悬浮物经100-150目过滤，蒸馏水洗涤干净，真空烘干，得到改性无机
纳米材料；
[0017] B)按质量份数，取10-20份步骤A)得到的改性无机纳米材料，4-8份表征参数直径为0.5-1.0μm、长度10-20μm的硼酸铝晶须，3-5份三碱式硫酸铅，8-12份质量分数10-20％的KH-550硅烷
偶联剂，0.2-0.8份紫外线吸收剂UV-P，1.0-2.0份抗氧剂CA，0.15-0.2份光稳定剂HPT，4-8份硬脂酸钡，80-90℃条件下在混合机中以450-550转/min的速度搅拌反应45-60min，在55-65℃条件下真空烘干，再加入300-400份聚氯乙烯树脂粉，以250-350转/min的速度搅拌40-50min，在同向双螺杆熔融混练挤出得到耐老化聚氯乙烯塑料。
[0018] 耐老化聚氯乙烯塑料可熔融制成建筑材料及耐老化聚氯乙烯制品。
[0019] 本发明提供的耐老化聚氯乙烯塑料的制造方法，采用如下步骤：
[0020] A)按质量份数，取0.4份表征参数长为2.5μm、宽为0.05μm凹凸棒晶，4.0份表征参数直径为2.0μm、长度为10μm的碳酸钙晶须，0.6份月桂胺聚氧乙烯醚,1.2份长径比为15:1硅灰石针状纤维，5.0份质量分数25％碳酸氢钠的水溶液，0.4份纳米蒙脱土，混合在160℃
过热蒸汽反应釜内搅拌汽蒸反应50min，在350℃真空
微波炉焙烧3h，然后浸于100份质量分数为30％的氨基磺酸溶液中真空吸湿处理，吸透后加热至75℃超声波分散1h，再搅拌分散4.5h，取悬浮物，用45份含质量分数4％三聚磷酸钠分散液的去离子水在80℃下超声波处理
30min，取上层悬浮物经120目过滤，蒸馏水洗涤干净，真空烘干，得到改性无机纳米材料；
[0021] B)按质量份数，取15份步骤A)得到的改性无机纳米材料，6份表征参数直径为0.75μm、长度15μm的硼酸铝晶须，4份三碱式硫酸铅，10份质量分数15％的KH-550硅烷偶联剂，0.5份紫外线吸收剂UV-P，1.5份抗氧剂CA，0.17份光稳定剂HPT，6份硬脂酸钡，85℃条件下在混合机中以500转/min的速度搅拌反应55min，在60℃条件下真空烘干，再加入聚氯乙烯树脂粉350份，以300转/min的速度搅拌45min，在同向双螺杆熔融混练挤出得到耐老化聚氯乙烯塑料。
[0022] 与现有技术相比，本发明在聚氯乙烯塑料中添加抗老化材料硅灰石针状纤维、紫外线吸收剂、硬脂酸钡和光稳定剂、抗
氧化剂等材料，使得制成的聚氯乙烯塑料具有强度高、耐老化等特性。
具体实施方式
[0023] 下面对本发明的
实施例作进一步的说明。以下实施例仅对本
申请进行进一步说明，不应理解为对本申请的限制。
[0024] 本发明所述的一种耐老化聚氯乙烯塑料的制造方法，采用如下步骤：
[0025] A)按质量份数，取0.3-0.5份表征参数长为0.5-5μm、宽为0.01-0.10μm凹凸棒晶，3.0-5.0份表征参数直径为1.0-3.0μm、长度为5-15μm的碳酸钙晶须，0.4-0.8份月桂胺聚氧乙烯醚,1.0-1.5份长径比为14-16:0.5-1.5硅灰石针状纤维，4.0-6.0份质量分数20-30％碳酸氢钠的水溶液，0.3-0.5份纳米蒙脱土，混合在150-170℃过热蒸汽反应釜内搅拌汽蒸反应45-60min，在300-400℃真空微波炉焙烧2.5-3.5h，然后浸于80-120份质量分数为30％的氨基磺酸溶液中真空吸湿处理，吸透后加热至60-95℃超声波分散0.5-1.5h，再搅拌分散
4-5h，取悬浮物，用30-60份含质量分数3-5％三聚磷酸钠分散液的去离子水在75-85℃下超声波处理20-40min，取上层悬浮物经100-150目过滤，蒸馏水洗涤干净，真空烘干，得到改性无机纳米材料；
[0026] B)按质量份数，取10-20份步骤A)得到的改性无机纳米材料，4-8份表征参数直径为0.5-1.0μm、长度10-20μm的硼酸铝晶须，3-5份三碱式硫酸铅，8-12份质量分数10-20％的KH-550硅烷偶联剂，0.2-0.8份紫外线吸收剂(UV-P)，1.0-2.0份抗氧剂(CA)，0.15-0.2份光稳定剂(HPT)，4-8份硬脂酸钡，80-90℃条件下在混合机中以450-550转/min的速度搅拌反应45-60min，在55-65℃条件下真空烘干，再加入300-400份聚氯乙烯树脂粉，以250-350转/min的速度搅拌40-50min，在同向双螺杆熔融混练挤出得到耐老化聚氯乙烯塑料。
[0027] 耐老化聚氯乙烯塑料可熔融制成建筑材料及耐老化聚氯乙烯制品。
[0028] 实施例1：一种耐老化聚氯乙烯塑料的制造方法，采用如下步骤：
[0029] A)按质量份数，取0.3份表征参数长为0.5μm、宽为0.01μm凹凸棒晶，3.0份表征参数直径为1.0μm、长度为5μm的碳酸钙晶须，0.4份月桂胺聚氧乙烯醚,1.0份长径比为14:1硅灰石针状纤维，4.0份质量分数20％碳酸氢钠的水溶液，0.3份纳米蒙脱土，混合在150℃过热蒸汽反应釜内搅拌汽蒸反应45min，在300℃真空微波炉焙烧2.5h，然后浸于80份质量分数为30％的氨基磺酸溶液中真空吸湿处理，吸透后加热至60℃超声波分散0.5h，再搅拌分散4h，取悬浮物，用30份含质量分数3％三聚磷酸钠分散液的去离子水在75℃下超声波处理20min，取上层悬浮物经100目过滤，蒸馏水洗涤干净，真空烘干，得到改性无机纳米材料；
[0030] B)按质量份数，取10份步骤A)得到的改性无机纳米材料，4份表征参数直径为0.5μm、长度10μm的硼酸铝晶须，3份三碱式硫酸铅，8份质量分数10％的KH-550硅烷偶联剂，0.2份紫外线吸收剂(UV-P)，1.0份抗氧剂(CA)，0.15份光稳定剂(HPT)，4份硬脂酸钡，80℃条件下在混合机中以450转/min的速度搅拌反应45min，在55℃条件下真空烘干，再加入300份聚氯乙烯树脂粉，以250转/min的速度搅拌40min，在同向双螺杆熔融混练挤出得到耐老化聚氯乙烯塑料。
[0031] 实施例2：一种耐老化聚氯乙烯塑料的制造方法，采用如下步骤：
[0032] A)按质量份数，取0.4份表征参数长为2.5μm、宽为0.05μm凹凸棒晶，4.0份表征参数直径为2.0μm、长度为10μm的碳酸钙晶须，0.6份月桂胺聚氧乙烯醚,1.2份长径比为15:1硅灰石针状纤维，5.0份质量分数25％碳酸氢钠的水溶液，0.4份纳米蒙脱土，混合在160℃过热蒸汽反应釜内搅拌汽蒸反应50min，在350℃真空微波炉焙烧3h，然后浸于100份质量分数为30％的氨基磺酸溶液中真空吸湿处理，吸透后加热至75℃超声波分散1h，再搅拌分散4.5h，取悬浮物，用45份含质量分数4％三聚磷酸钠分散液的去离子水在80℃下超声波处理
30min，取上层悬浮物经120目过滤，蒸馏水洗涤干净，真空烘干，得到改性无机纳米材料；
[0033] B)按质量份数，取15份步骤A)得到的改性无机纳米材料，6份表征参数直径为0.75μm、长度15μm的硼酸铝晶须，4份三碱式硫酸铅，10份质量分数15％的KH-550硅烷偶联剂，0.5份紫外线吸收剂(UV-P)，1.5份抗氧剂(CA)，0.17份光稳定剂(HPT)，6份硬脂酸钡，85℃条件下在混合机中以500转/min的速度搅拌反应55min，在60℃条件下真空烘干，再加入聚氯乙烯树脂粉350份，以300转/min的速度搅拌45min，在同向双螺杆熔融混练挤出得到耐老化聚氯乙烯塑料。
[0034] 实施例3：一种耐老化聚氯乙烯塑料的制造方法，采用如下步骤：
[0035] A)按质量份数，取0.5份表征参数长为5μm、宽为0.10μm凹凸棒晶，5.0份表征参数直径为3.0μm、长度为15μm的碳酸钙晶须，0.8份月桂胺聚氧乙烯醚,1.5份长径比为16:1硅灰石针状纤维，6.0份质量分数30％碳酸氢钠的水溶液，0.5份纳米蒙脱土，混合在170℃过热蒸汽反应釜内搅拌汽蒸反应60min，在400℃真空微波炉焙烧3.5h，然后浸于120份质量分数为30％的氨基磺酸溶液中真空吸湿处理，吸透后加热至95℃超声波分散1.5h，再搅拌分散5h，取悬浮物，用60份含质量分数5％三聚磷酸钠分散液的去离子水在85℃下超声波处理40min，取上层悬浮物经150目过滤，蒸馏水洗涤干净，真空烘干，得到改性无机纳米材料；
[0036] B)按质量份数，取20份步骤A)得到的改性无机纳米材料，8份表征参数直径为1.0μm、长度20μm的硼酸铝晶须，5份三碱式硫酸铅，12份质量分数20％的KH-550硅烷偶联剂，0.8份紫外线吸收剂(UV-P)，2.0份抗氧剂(CA)，0.2份光稳定剂(HPT)，8份硬脂酸钡，90℃条件
